Найдя в квартире для датчика подходящее место (он должен «чувствовать» включение мобильника почти в любой ее точке) и понаблюдав за СВЧ фоном, устанавливают нужный порог срабатывания датчика и ВА1 отключают.
Хотя «звук» можно и не отключать... Если транзистор VT4 заменить мощным КТ972А, а вместо слабенького пьезоизлучателя поставить мощную пьезосирену (например, АС-10), то вой сирены, включающейся при каждой попытке квартирного вора поговорить с «наружкой», как минимум, помешает их беседе...
СВЧ датчик может работать в качестве совершенно самостоятельного поискового прибора. С его помощью можно обнаружить звуковую или телевизионную «закладку», имеющую СВЧ канал связи; оценить уровень облучения квартиры расположенным поблизости сотовым ретранслятором, заметить излучение СВЧ печи и др.

На рис. 47 приведена принципиальная схема приемного устройства, фиксирующего выход в эфир мобильной Си-Би радиостанции в зоне, примыкающей к охраняемому объекту [10].

Его полоса пропускания достаточна для того, чтобы держать под контролем до 300 каналов связи (современные «портативки» имеют, как правило, 200—240 каналов).
Здесь L2C2 — резонансный контур, настроенный на середину диапазона контролируемых частот. Усилитель радиочастоты выполнен на транзисторах VT1 и VT2. Усиленный сигнал снимается с дросселя L3 и поступает на детектор VD1C5 и др. На транзисторах VT3 и VT4 собран усилитель постоянного тока (УПТ), формирующий на коллекторе транзистора VT4 напряжение UBblx = 0 (лог. 0), если эфир «чист», и UBbIX = +6 В (лог. 1), если в контролируемой зоне появился работающий передатчик. Цифровой повторитель (инверторы DD1.1, DD1.2) транслирует этот сигнал на выход датчика
Чувствительность радиоприемника зависит от режима работы его детектора и УПТ, от того, в какой мере компенсированы отсечки диода VD1 и транзистора VT3. Нужное смещение рабочей точки транзистора VT3 достигается делителем R5R6, а ввод диода VD1 в режим микротоков — падением напряжения на резисторе R4.

Конструкция контурной катушки и ее установка на плату показаны на рис. 48. Катушка L2 содержит 13 витков, она намотана плотно в ряд проводом ПЭВ-2 0,41.
Катушку L1, содержащую 3 витка, наматывают поверх «холодного» конца катушки L2 проводом ПЭВШО 0,15...0,25. Хотя пайка внатяг выводов L2 крепит механически и сам каркас, рекомендуется ввести под его опоры по капле клея.
На заметку конструктору...
Такие контурные катушки будут использоваться и во многих других описанных здесь конструкциях. Они не только удобны для монтажа (крепятся к плате лишь натяжением провода обмотки). Важно и то, что любая из них может быть развернута на плате так, что индуктивная ее связь с другой такой же станет пренебрежимо малой. В ряде случаев это позволит обойтись вообще без их экранировки.

Резисторы: Rl, R3-R10 - типа МЛТ-0,125, R2 - СПЗ-38а. Конденсаторы: С2 — КТ или КД, CI, СЗ-С6 — КМ-6 или К10-176, С7 — любой оксидный. Дроссель L3 — Д-0,1.
Настройку радиоприемника начинают с установки его режима по постоянному току. Антенну отключают, подстроечный резистор R2 выставляют на максимум, затем перемещают его движок до положения, при котором транзистор VT4 еще остается закрытым. В этом режиме напряжение на коллекторе транзистора будет близко к нулю:
икэ = IK0R10 < 0,05 ? 10"6 30 • 103 = 1,5 ? 10"3 В.
Но закрывают этот транзистор без большого «запаса»: при дальнейшем уменьшении сопротивления R2 VT4 должен открыться до насыщения. В этом режиме (в норме он возникнет лишь при появлении на входе приемника высокочастотного сигнала надпо-рогового уровня) напряжение на коллекторе VT4 окажется близким к Un„T = +6 В (UK = UnHT - UHac, где UHac < 0,3 В — напряжение насыщения транзистора VT4.

Для настройки контура L2C2 на середину диапазона контролируемых частот можно воспользоваться любым подходящим ВЧ генератором. Например, Си-Би радиостанцией, выставленной в 20-й канал сетки С и работающей на 50-омный антенный эквивалент (во избежание перегрузки приемника слишком сильным сигналом). Резонанс устанавливают по цифровому вольтметру, подключенному к коллектору транзистора VT3: по мере сближения собственной частоты контура L2C2 с частотой генератора напряжение на коллекторе VT3 уменьшается, достигая минимума при их совпадении.

Чувствительность радиоприемника к эфирным сигналам зависит от пд — действующей высоты его антенны (в коротких антеннах пд составляет примерно половину суммарной длины вибратора и противовеса), так как U^ = К] • Епд, где Е — напряженность поля в точке приема, зависящая как от мощности Р, излучаемой передатчиком, так и от расстояния до него г: Е = К 2 VF/r (коэффициенты К] и К2 учитывают другие причины, влияющие на UBX и Е).
В конце концов все это сводится к расстоянию, с которого может быть обнаружено излучение работающей на передачу Си-Би радиостанции. Это выясняют, конечно, в прямом эксперименте. Опыт показал, что приемник, снабженный полноразмерной антенной («полволны»), обнаруживал работу 4-ваттной «портативки» на расстоянии не менее 200 метров.
Основные параметры радиоприемника:
Диапазон частот 26...32 Мгц
Полоса пропускания (по уровню 0,7) 3 Мгц
Пороговая чувствительность 0,5... 1 мВ
Напряжение питания +6 В
Ток дежурного режима 1,1 мА
Поскольку потребляемый датчиком ток довольно велик, в него введен дистанционно управляемый выключатель питания, принципиальная схема которого показана на рис. 46.
Элементы DD1.3, VT5 и пьезогенератор ВА1 составляют контрольный звуковой канал датчика, который используется при настройке (появление сигнала лог. 1 на его выходе обнаруживается на слух). После настройки ВА1 отключают. Но если обстановка в Си-Би эфире требует повышенного внимания, «звук» оставляют...

На заметку конструктору...
Сегодня звуковой генератор с пьезоизлучателем на выходе стал самостоятельным конструктивным элементом. Такими пьезогене-раторами-пищалками являются, например, MR-260, FMQ-2718B, 21N30PM и FNE23-B.
Эти генераторы работают в широком диапазоне напряжений (обычно 3...16 В), и отличаются небольшим энергопотреблением (потребляемый ток 3...5 мА). А поскольку КПД пьезопреобразова-теля высок, звучат они довольно громко.
Но излучатель может быть и электромагнитным. При слабом звуке и немалом энергопотреблении (потребляемый ток 20...30 мА) такие звукогенераторы обладают единственным преимуществом — малыми размерами. Так, если диаметр корпуса пьезогенера-тора — 020...30 мм, то у электромагнитного он меньше -010...12 мм.

Принципиальная схема прибора, формирующего короткие инфракрасные (ИК) импульсы и принимающего их отражение от появившегося поблизости объекта [11].
Здесь ВП — ИК диод, периодически возбуждаемый импульсами тока, амплитуда которых I ИШ1 = (Un„T - 3,5)/R5 может многократно превышать допустимый ток длительного режима.
Длительность этих импульсов — t„Mn = 0,7R3C2 = = 0,7 • 15 • 103 • 1 • Ю-9 = 10 мкс, период следования — Т = 1,4R2C1 = = 1,4 - 3 -106-47 - Ю-9 =0,2 с.

Отраженный ИК импульс попадает на фотодиод BL1. После усиления и доведения его до цифрового «стандарта» в DA1 он поступает на один из входов синхродетектора (выв. 8 DD2.1).
Если отраженный импульс совпадает с излученным (импульс, возбуждающий ИК диод, поступает на другой вход синхродетектора — выв. 9 DD2.1), то на выходе DD2.1 возникает короткий ( При необходимости этот импульс может быть озвучен (схема включения пьезогенератора показана штриховым контуром).
Все резисторы датчика — МЛТ-0,125. Конденсаторы: CI, С2, С6, С7, С9 — любые керамические: КМ-6, К10-176 и т. п.; С8 — К53-30; СЗ-С5 — любые оксидные подходящих размеров.
Печатную плату изготавливают из двусторонне фольгированно-го стеклотекстолита (фольгу под деталями используют лишь в качестве «земли») так, чтобы расстояние между фотодиодом BL1 и ИК излучателем ВН было бы не меньше 5—6 см.
Переднюю панель датчика изготавливают из черного ударопрочного полистирола (рис. 50). Во избежание «внутриприборной» подсветки фотодиода, «донную» часть ИК диода закрашивают несколькими слоями черного лака или заклеивают кружком черной изоленты.
Конструкция датчика
В DA1 входит высокочувствительный усилитель. Хотя синхронное детектирование сигнала ослабляет влияние электрических и оптических помех, микросхему и фотодиод рекомендуется заэкранировать. Экран можно изготовить из жести, согнув из нее коробку 16 х 32 мм высотой 10 мм с отверстием в «крыше» для пропуска линзы фотодиода. Низ коробки выравнивают широким мелким напильником и припаивают непосредственно к «земле» печатной платы.
Все резисторы здесь — МЛТ-0,125. Конденсаторы: С1, С2, С6, С7, С9 — любые керамические, СЗ-С5, С8 — любые оксидные.

Обычно датчик сразу начинает работать в режиме тревоги: потолок, стены, мебель и др. дают вполне достаточный отраженный сигнал. Но если он продолжает звучать и положенный «лицом» на стол, то потребуется обнаружить и ликвидировать пути проникновения ИК импульса на фотодиод внутри самого прибора.

Здесь: 1ви — амплитуда тока в ИК диоде; Очел — дистанция обнаружения человека (темный халат); DCT — дистанция обнаружения стены.
После этого выясняют действительную «дальнобойность» датчика и подбором резистора R5 устанавливают нужную.
Возможности датчика ограничены не только величиной D4ejI. При неудачном его размещении в защите могут остаться немалые «дыры».
Так, установленный в широком коридоре в позиции 1 (см. рис. 51, а), он оставит у дальней стены коридора неконтролируемый проход. Но если он будет стоять в позиции 2, то пройти в дверь незамеченным уже не удастся. А так как в этом случае ИК диод светит вдоль коридора, то, не опасаясь отражений, мощность его излучения можно значительно увеличить, перекрыв широким лепестком1 весь коридор.

Для контроля лестничного прохода сопротивление резистора R5 выбирают таким, чтобы датчик перестал реагировать
1 Диаграмма направленности ИК датчика — фигура контролируемого им пространства, ето «лепесток» — зависит как от диаграммы излучения ИК диода, так и от пространственной чувствительности фотодиода. От того, в частности, насколько и тот и другой «утоплены» в своих гнездах.

на отражения от противоположной стены. А поскольку D4en = 0,3...0,6DCT , то человек, проходящий по ближнему маршу лестницы, почти наверняка будет обнаружен.
Лепесток излучателя отворачивают во двор, чтобы датчик не реагировал на прохожих.
Даже минимальное DCT, указанное в табл. 10, может оказаться чрезмерным, если под контроль ставится тесный проход, лаз, кабельный коридор, воздуховод и т. п. Но уменьшение DCT (соответственно и Е)чел) — не проблема: нужно лишь увеличить сопротивление резистора R5.
При необходимости «дальнобойность» датчика можно увеличить. На рис. 52 приведена принципиальная схема генератора ИК импульсов повышенной мощности. С ИК диодом АЛ 156В его DCT и Бчел увеличатся в 1,5...2, а с АЛ123А — в 2,5...3 раза.

Поскольку потребляемый датчиком ток довольно велик (1...3 мА), в него введен дистанционно управляемый выключатель питания, принципиальная.

При выборе R1 нужно лишь проследить за тем, чтобы падение напряжения на этом резисторе — UR1 = ITR1, где \ — темно-вой ток фототранзистора — было бы достаточно мало. Т.е, чтобы «темновое» напряжение на входе DD1.1 оставалось бы в пределах [U1].
Рассмотренные выше датчики замечательны малым энергопотреблением. С источником питания небольшой емкости любой из них сможет «дежурить» не менее полгода.
Следующую группу составляют датчики, значительное энергопотребление которых не позволит функционировать им непрерывно. Такой датчик должен иметь дистанционно управляемый выключатель питания.

Здесь Z — вход управления. При Z = 0 транзисторы VT1 и VT2 заперты и, соответственно, датчик будет обесточен. В этом режиме ток в цепи GB1 практически равен нулю (менее 0,1 мкА).
Сигнал Z = 1 переводит транзистор VT1 в режим глубокого насыщения: даже при токе потребления 100 мА (редком даже в энергопотребляющих датчиках) падение напряжения на его коллек-тор-эмиттерном переходе не превысит 0,25 В. Как показал опыт, транзистор КТ639В вьщерживает и стартовый ток, возникающий при включении аппарата, имеющего в цепи питания значительную емкость (до 4700 мк и более).
Все элементы выключателя монтируют, конечно, на плате датчика.

Напряжение питания счетчика UC2 = +400 В формирует бло-кинг-генератор (VT1, Т1 и др.). На повышающей обмотке его трансформатора время от времени возникают высоковольтные импульсы, которые через диоды VD1 и VD2 заряжают конденсатор С2. Этот конденсатор и становится источником питания счетчика Гейгера.

Для уменьшения энергопотребления датчика в дежурном режиме собственная частота блокинг-генератора установлена очень небольшой: период следования импульсов — ~0,7R7C5 = 0,7-10106-0,03310"6 = 0,2...0,3 с. Чтобы такой источник не «сел» при увеличении скорости счета (она увеличится при появлении источника ионизирующей радиации), подзаряд конденсатора С2 сделан следящим — внеочередной импульс его подпитки формируется при каждом срабатывании счетчика Гейгера.

Магнитопроводом трансформатора служит кольцевой сердечник М3000НМ типоразмера К16х10х4,5 мм, обмотанный тонкой лавсановой или фторопластовой лентой.

Первой наматывают повышающую обмотку: п2 = 420 витков, провод — ПЭВ-2-0,07. Намотку ведут почти виток к витку, в одну сторону, оставляя между ее началом и концом промежуток в 1...2 мм. Обмотку покрывают слоем изоляции и по ней наматывают коллекторную обмотку — nl = 8 витков, провод диаметром 0,15...0,2 мм в произвольной изоляции;

Изготовленный трансформатор обматывают узкой полоской липкой изоленты ПВХ и крепят на плате винтом МЗ между двумя мягкими шайбам.
Постоянные резисторы R1 и R7 —
Счетчик Гейгера
Рис. 43. «Окно» для счетчика Гейгера
КИМ-0,125, остальные - МЛТ-0,125.
Конденсаторы: С1 — КД-26, С2 —
К73-9, СЗ - К53-30, С4 - С6 - КМ-6
или К10-176, С7 — любой оксидный с
током утечки не более 1 мкА.
Печатную плату датчика изготавливают так, чтобы проводники,
находящиеся под высоким напряжением, были бы удалены от
остальных, как минимум, на 3...4 мм.
Разводка проводников под выводы трансформатора должна соответствовать расположению обмоток на сердечнике с учетом их фазировки (синфазные выводы — входящие в отверстие сердечника с одной стороны — на рис. 41 отмечены точками).
В корпусе датчика против счетчика Гейгера вырезают «окно», которое должно «смотреть» туда, откуда ожидается поток ионизирующего излучения (рис. 43). Для сохранения радиационной чувствительности датчика «окно» лучше оставить открытым. В крайнем случае его можно затянуть алюминиевой фольгой или тонкой полиэтиленовой пленкой .

Материал Толщина, мм Кратность ослабления
Дюралюминий 1,4 9,5
Фольгированный стеклотекстолит 1.5 7
Ударопрочный полистирол 2,0 4
Изолента ПВХ 0,25 1,3
Полиэтиленовая пленка 0,05 1,1
Алюминиевая фольга 0,02 1,02

В датчике может быть использован практически любой самогасящийся галогеновый счетчик Гейгера. Например, из числа приведенных в табл. 8 тонкостенных металлических (~0,1 мм), чувствительных к жесткому р- и у-излучению.

Тип СБМ19 СБМ20 СБМ21 СБМ10
Рабочее напряжение, В 350-475 350-475 350-475 370-480
Фон, имп/с, не более 2 1 0,2 0,13
Радиационная чувствительность, имп/мкР 310 78 7,5 12
Межэлектродная емкость, пФ 6,5 4,2 2 2
Амплитуда импульса, В, не менее 50 50 - —
Мертвое время (UnlfT = 400 В), мкс 250 190 32 64
Спектр чувствительности счетчиков Гейгера со слюдяными «окнами» (табл. 9) шире: они «видят» мягкое р-, а СБТ11 — и а-излучение.

Тип СБТ7 СБТ9 СБТ10А СБТ11 СИ8Б
Рабочее напряжение, В, (плато, В) 380(70) 380(80) 350-475 390(80) 390(80)
Фон, имп/с, не более 0,6 0,17 2,1 0,7 2
Радиационная чувствительность, имп/мкР — 40 330 50 350-500
Амплитуда импульса, В, не менее 20 40 5 10 20
Толщина слюды, мкм 10-11 4-5 12-17 9-11 14-17
Размеры слюдяного окна, мм 021 05 55x55 33x17 065

Счетчик Гейгера — ключевой элемент в приборах радиационного контроля. Но если в 1990—2000 годах любой из них можно было купить на московском радиорынке по естественной для такого несложного устройства цене (не дороже простой микросхемы), то сегодня это далеко не так...
Нынешний производитель-монополист, перекрыв все другие пути поставок счетчиков Гейгера на «зарегулированный» рынок, продиктовал на них свои цены. Самый массовый — СБМ-20 — стоит теперь (начало 2007 г.) 1990 рублей, СИ8БМ - 4200, СБТ-10 и СБТ-11 - по 4800 рублей.
Тысячекратное1 повышение цен на счетчики Гейгера повело к тому, что с внутреннего рынка они исчезли опять. Но если раньше их свободная продажа была запрещена административно, то теперь тот же результат достигнут «рыночным» способом.
Но счетчики Гейгера очень долговечны — даже самые «нежные» из них сохраняют работоспособность многие годы, нередко — до 20...30 лет. Так что нам еще послужат счетчики, приобретенные во времена, когда наш рынок не имел столь эффективных «регулировок».
Источником ионизирующей радиации может стать не только микроскопический фрагмент топлива из взорвавшегося Чернобыльского реактора (общий его вес — около 200 тонн) или радиоактивной «начинки» кыштымского хранилища. Это может быть и побывавший на испытаниях ядерного оружия предмет (на камушек, взятый с места взрыва первой нашей атомной бомбы в 1949 году, датчик отреагировал мгновенно и полвека спустя). Весьма «перспективна» в плане будущих опасностей закачка радиоактивных отходов в подземные полости (один из законных в России способов их «хранения»)...
Но в дополнение к «атому войны и катастроф» существует и «мирный атом» — широкая номенклатура источников радиации, которые десятилетиями изготавливала и настойчиво внедряла во все сферы народного хозяйства наша атомная промышленность [40].
Такой источник под традиционно ничего не говорящим названием (например, ГИК-2-6 — цилиндр 06x7 мм, излучающий 1,6-1012 у-квантов в секунду) сегодня может оказаться где угодно. Извлеченный из свинцового контейнера (свинцу находят иное применение...), он может появиться в завезенной земле, в гравии, в песке, в удобрениях. Он может быть замурован в бетонную плиту, в балку; может оказаться в строительном мусоре, в металлоломе...
1 Хотя в СССР счетчики Гейгера населению не продавали, но цену они имели; СБМ20, например, стоил 1,5 рубля.

Но крайней бесхозяйственностью дело уже не ограничивается. В последнее время эту технику стали осваивать и бандиты. Пока, правда, с большими для себя потерями...
Из короткого сообщения ТВ: ...Чеченские террористы извлекли на фабрике пластмасс мощнейший источник ионизирующей радиации (там он использовался для ускорения процесса полимеризации. — Ю.В.) и повезли его в Москву. И почти довезли: последний из террористов умер от облучения на подмосковной базе...
Описанный датчик отреагирует на появление источника радиации любого происхождения резким увеличением скорости счета с N,j), обусловленной естественным радиационным фоном (в СБМ20 Иф = 15 ...20 имп/мин) — до 5... 10 Иф и более. Такой источник, как ГИК-2-6, датчик обнаружит метров за 500...600. (При расчетах нужно иметь в виду, что эффективность счетчика Гейгера невелика. В первом приближении можно считать, что из десяти «простреливших» его у-квантов он отреагирует лишь на один.)
Ток, потребляемый датчиком в режиме контроля радиационного фона, — 20 мкА. Это значит, что батарея «Корунд» (190...250 мА-ч) проработает в нем не менее года, а литиевая SLM9V (1200 мАч) — не менее шести лет.
Источником питания датчика может быть и 6-вольтная батарея. Но для этого потребуется изменить число витков в коллекторной и базовой обмотках трансформатора Tl: nl = 5 витков, п2 = 2 витка. Правда, в этом случае ток дежурного режима увеличится до 50...60 мкА. Но с литиевой батареей DL223A или DL245 такой датчик проработает не менее двух лет.

Но это процессы довольно медленные (по электронным меркам, разумеется) и поэтому обычные в этой технике сенсоры — терморезистооры. Параметры некоторых из отечественных приведены в нижеследующей табл. 6.
Таблица 6
Тип Диапазон сопротивлений,
КОм ТКС, %/°С Постоянная времени, не более, с Габариты (без выводов), мм Примечание
КМТ-1 22 - 1000 -(4,2...8,4) 85 08x12 Не герметичен
ММТ-1 1 -220 -(4,2...8,4) 85 08x12 — » —
КМТ-46 22 - 1000 -(4,2...8,4) 115 04x24 Герметичен
ММТ-46 1 -220 -(4,2...8,4) 115 04x24 -»-
ММТ-6 10 - 100 -(2,4...5,0) 35 00,8x7 Не герметичен
КМТ-10 100 - 3300 -4,2 75 05x30 Герметичен
КМТ-17 0,33 - 22 -(4,2...7,0) 30 05x3 Не герметичен
СТ1-17 0,33-22 -(4,2...7,0) 30 05x2,5 -»-
СТЗ-19 2,2 - 15 -(3,4-4,5) 3 0,5x4x6 Герметичен
СТ4-16 10- 27 -(3,45...4,45) 3 0,5x4x6 — » —
Принципиальная схема термодатчика показана на рис. 40.
Резисторы Rl—R5 и терморезистор Rfl образуют мост, в диагональ которого своими входами 2 и 3 подключен операционный усилитель DA1.
Поскольку R2 + Яд s 1 МОм, то номинал резистора R2 выбирают по имеющемуся терморезистору.
Термочувствительность датчика уменьшается с уменьшением отношения Rj/R2. Если есть опасение, что она окажется недостаточной, то нужное Кд набирают, включая последовательно несколько терморезисторов с отрицательным ТКС.
Датчик способен «заметить» даже небольшое увеличение температуры. Так, например, с терморезистором КМТ-10, имеющего при 20 °С Кд = 0,5 МОм, увеличение температуры лишь на AT = 5°С поведет к тому, что сопротивление Кя снизится до 0,4 МОм (AT • ТКС = 21%) и напряжение на входе 2 DA1 уменьшится с 3 до 2,84 В. И если на входе 3 DA1 было выставлено, например, напряжение U3 DAI - 2, 90 В (должно быть: 3 В > U3 DA1 > 2,84 В), то на 5-градусное увеличение температуры датчик отреагирует тревожным лог. 1 на своем выходе.
Все постоянные резисторы в датчике — МЛТ-0,125. Конденсаторы: С2 — КМ-6, С1 — любой оксидный, с током утечки не более 1 мкА. Печатная плата — произвольная.
К резистору R4, которым устанавливают порог срабатывания термодатчика, предъявляются жесткие требования. Он должен иметь тонкую регулировку и сохранять выставленное значение продолжительное время. В качестве R4 рекомендуются многооборотные подстроечные резисторы отечественного производства (СПЗ-37А, РП1-48, РШ-48А, СПЗ-39) или зарубежные, например, фирмы Barons.

Полевой транзистор, входящий в саму пироэлектрическую структуру (в штриховом контуре — все ее элементы) включен ис-токовым повторителем.
Предварительный усилитель выполнен на операционном усилителе DA1.1, который вводится в линейный режим работы делителем R2, R4 (напряжение на истоке полевого транзистора самой пироэлектрической структуры очень невелико).

Нижняя частотная граница усилителя — f„ = 1/2я(Я5 + R6)C3 — не превышает 0,7 Гц. Верхняя, не столь критичная, зависит от емкости конденсатора С2. Коэффициент усиления в полосе пропускания — Ku = R7/(R5 + R6) = 20...300 — можно многократно увеличить увеличением R7.
ОУ DA1.2 работает компаратором. В дежурном режиме разность напряжений на его входах 5 и 6 — U5-6 — должна быть не меньше 15 мкВ (в первом приближении U5.6min = Un„T'/k = = 4/3 ? 105 < 15 мкВ (k = 3 • 105 — коэффициент усиления ОУ в микросхемах TLC27L4).
Порог срабатывания компаратора при указанных здесь номиналах R8 и R9 — и5_6 пор = 5 мВ. Подбором R9 его можно изменять в широких пределах.

При появлении на выходе DA1.1 положительного импульса с амплитудой, превышающей 5 мВ, близкое к нулю напряжение на выходе DA1.2 сменится высоким, близким к ипит' = 4 В.
ОУ DA1.3 включен повторителем. В дежурном режиме на его выходе устанавливается напряжение, близкое к нулю (лог. 0); при возбуждении датчика — близкое к +ипит' (около +3 В).
Четвертый ОУ микросхемы TLC27L4IN не используется, его выводы оставляют свободными.
Напряжение питания самой пироэлектрической структуры, линейного усилителя, компаратора и повторителя — ипит' = +4 В -стабилизировано. Стабилизатор выполнен на ОУ DA2 и микромощном стабилитроне VD1.
Конфигурация печатной платы датчика может быть любой. Все постоянные резисторы — МЛТ-0,125, подстроечный R6 — СПЗ-386. Конденсаторы С1, СЗ, С4 и С5 — оксидные с малым током утечки, С2 — КМ-6.

Очень важный узел датчика — блок модуляционной щели. В авторском варианте он был склеен из листового черного полистирола в виде полностью закрытой коробки, в дне которой было просверлено отверстие под корпус IRA-E710ST0, а в «крыше»
пропилена 2-миллиметровая щель
Этот блок надвигают втугую на корпус модуляционной головки IRA-E710ST0 и поворачивают так, чтобы
модуляционная щель встала параллельно чувствительным элементам пироэлектрической структуры (коротким сторонам окна в IRA-E710ST0).
Очевидное удобство такой конструкции модуляционного блока состоит в том, что датчик сохраняет свою работоспособность и со снятым защитным корпусом. К тому же, такой модуляционный блок легко заменить другим, имеющим, например, другое г или большее число щелей.
Заметим, что решетка с 2-миллиметровой щелью (вообще — с чередованием 2-миллиметровых щелей и светонепроницаемых полос) имеет важную особенность. Нетрудно убедиться в том, что по мере удаления излучателя (фронта его перемещения) область, которой соответствует ЕВЬ1Х = Етах, будет монотонно увеличиваться: D(MM) S R/r.
Так, при г = 1 см и R = 500 см вертикально ориентированная 2-миллиметровая щель сформирует светотень (свет для одного элемента датчика, тень для другого) шириной D = 500 мм, в которую вписывается человек. Это создает наилучшие условия его обнаружения.
Датчик наладки не требует, нужно лишь резистором R6 установить нужное усиление DA1.1. Это делают непосредственно на месте его расположения. Следует лишь иметь в виду, что в нормальный режим работы датчик входит через несколько минут после включения.
Как показал опыт, чувствительность этого датчика оказалась вполне достаточной для обнаружения человека на расстоянии до 6—7 м. Максимальная его «дальнобойность» (подбором г, увеличением Ки и др.) не выяснялась.
Отметим еще одну его особенность: в череде областей с ЕВЫх = ±Етах датчик реагирует лишь на Евых = +Етах.
Потребляемый датчиком ток — не более 100 мкА.
Пироэлектрический датчик обратит внимание на человека, пока лишь рассматривающего устройство чужих дверей; отреагирует на его появление там, где вообще никого не должно быть. Сегодня самое массовое применение этой техники — ночной контроль офисных помещений.
Но пироэлектрический датчик, установленный на тайной тропе, не оставит без внимания и бандита с взрывчаткой, и нагруженного героином наркокурьера. Нужная для этого техника связи описана в соответствующем разделе этой книги (радиопередатчики, сотовый телефон).
Датчик нетрудно перенастроить для работы и по «мелкому зверью», интересующемуся, например, продовольственными запасами экспедиции или самими ее участниками (в том же плане)...

Так устроен и датчик типа IRA-E710ST0. Его термочувствительные элементы закрыты фильтром, формирующим область спектральной чувствительности датчика — 5... 14 мкм. Поскольку выходное сопротивление пироэлектрических структур очень велико, непосредственно в датчик входит и полевой транзистор.

Для организации попеременного облучения его чувствительных элементов перед «окном» датчика устанавливают т.н. модуляционную решетку, которая может быть и однощелевой.
Легко видеть, что точечный излучатель, находящийся левее точки а, не освещает ни один из элементов датчика (Е, = 0 , Е2 = 0) и, соответственно, суммарное напряжение на его выходе Е = Е! + Е2 = 0. В зоне (а,Ь) возрастает засветка пироэлемента 2, которая на интервале (Ь,с) достигает максимума. Здесь Е = -Е2 тах- При дальнейшем перемещении излучателя вправо на интервале (c,d) возрастает засветка пироэлемента 1 и возрастающая +Е, ведет к тому, что в точке d: Е = +Е] тах - Е2 тах = 0.

При дальнейшем перемещении источника вправо ситуация повторяется с точностью до перемены полярностей: на интервале (e,g) Е = +Е; тах.
Таким образом, если зоны максимальной чувствительности датчика полностью накрывают ИК излучатель, то следствием его перемещений перед датчиком по фронту будут колебания выходного напряжения в пределах ±Етах.

К сожалению, обычная в отечественных импульсных фотоприемниках микросхема К1056УП1 (как и ее зарубежный прототип — ТВА2800), не отличается энергоэкономичностью (1потр = 1...2 мА) и в качестве постоянно включенного устройства такой фотоприемник не может быть рекомендован...

Принципиальная схема значительно более экономичного фотоприемника, обладающего достаточным быстродействием и высокой чувствительностью к инфракрасным вспышкам ИК диода и красным вспышкам лазера.
Транзистор VT1 включен повторителем (требуется высокое входное сопротивление), транзисторы VT2 и VT3 составляют собственно усилитель.
Все резисторы здесь — МЛТ-0,125. Конденсаторы: С1-СЗ — КМ-6, С4 — -оксидный с малым током утечки. Печатная плата может быть любой.
При наладке фотоприемника потребуется лишь уточнить сопротивление резистора R4. Оно должно быть таким, чтобы напряжение на коллекторе транзистора VT3 оставалось в пределах +(0,6...0,7) В, т. е. в границах допустимого для КМОП-микросхем [U0]„ (см. [А] на стр. 10).
В конструкции фотоприемника необходимо предусмотреть его защиту от посторонней засветки и возможных электрических наводок.

Печатную плату приемника устанавливают в металлический корпус (годится жестяная коробка из-под зубного порошка, леденцов и т. п.), в котором против фотодиода вырезают отверстие диаметром 6...8 мм. Если его дополнить и блендой — зачерненным внутри отрезком трубы — то электро- и фотозащита приемника будет близка к идеалу.
Потребляемый фотоприемником ток не превышает 60...65 мкА. Это в 20...30 раз меньше того, что потребовал бы фотоприемник, выполненный на микросхеме К1056УП1 или ТВА2800.

Лазерную головку крепят непосредственно на печатной плате очень небольшого размера двумя проволочными дужками (не помешает и хороший клей), одна из которых обязательно должна быть припаяна к алюминиевому(!) корпусу самой головки.
Резисторы — МЛТ-0,125; конденсаторы: С1 и С2 — любые керамические, СЗ и С4 — оксидные с малым током утечки.

Лазерный излучатель не только обладает значительно большей «дальнобойностью» (до двухсот метров и более), нежели описанные выше ИК излучатели, но он и значительно энергоэкономич-нее их. Так, при токе в лазере 1имп = 30 мА (обычный ток в указке), ток, потребляемый импульсным лазерным излучателем, не превысит 13... 15 мкА.
Но допустимо ли в охранной технике видимое излучение?..
Как выяснилось, не такое уж оно и видимое. Обнаружить 10...20-микросекундный импульс со стороны совсем непросто даже при очень слабом внешнем освещении.
Зато перевод красного лазера в режим непрерывного излучения (для этого нужно лишь «заземлить» коллектор транзистора VT1) позволит с легкостью отъюстировать систему. С ИК лазером это было бы много сложнее.