Текст книги ""Шпионские штучки 2" или как сберечь свои секреты"

Автор книги: Андрей Соколов

Соавторы: Владимир Андрианов
сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 18 страниц)

2.5. Тайники под полом и землей

Этот способ имеет спою ценность, хотя и ограниченную. Люди прячут под полом самые разные вещи, даже трупы.

Хотя, если говорить о трупах, исторически принято скрывать их в стенах.

Это не новый прием, почти устаревший французский глагол «еnmurеr» (замуровывать) буквально означает «закладывать в стену». Он восходит к средневековой эпохе, когда стены были каменные, и запах разложения не мог пройти сквозь толстую кладку. Таким способом герцоги и графы избавлялись от своих жен и любовниц.

Для создания тайника под полом требуется очень тщательная работа. Существуют различные мнения по поводу того, как лучше устраивать такой тайник.

Некоторые считают, что лучше не класть ничего под пол по краям помещения, так как стоит всего лишь приподнять край ковра, и тайник будет заметен.

Это вполне разумно, но есть и другие соображения, например, насколько надежна крышка тайника. Вас может выдать скрип половицы, а еще хуже, если пол в этом месте будет прогибаться. Люди чаще ходят по середине комнаты, чем вдоль стен.

Одно из решений этой проблемы – поставить на тайник что-нибудь из мебели. Комод или секретер, которые, как правило, ставят у стен, закроют крышку тайника и прижмут край ковра. Если обыск проводится небрежно, это поможет, хотя ничто не собьет с толку решительно настроенного профессионала.

Сооружая тайник под полом, следует учитывать, не является ли ваш пол одновременно потолком нижнего этажа. Если вы не на первом этаже и не в подвале, а под вами потолок, это ограничивает вес предметов, которые можно спрятать. Вы можете положить в свой тайник документы, несколько катушек пленки, возможно, антикварные изделия весом несколько килограммов, но если вы попытаетесь спрятать тысячу золотых монет (наследство от прабабушки), то потолок внизу, скорее всего, слегка прогнется, если не обрушится.

В промышленных зданиях этого может не произойти, но жилые дома обычно строят как можно дешевле, с минимальной прочностью, лишь бы уложиться в рамки строительных норм и правил, и потолки в них – на самом деле дешевка.

Если вы окажетесь вблизи строящегося дома, загляните в него. Посмотрите на крепления потолков, обратите внимание, как они крепятся к балкам. Если дом панельный или перекрытия железобетонные, скорее всего, тайник под полом вам соорудить не удастся.

Спрятать вход в тайник нетрудно, если это позволяет сама природа пола.

Ковровое покрытие – лишь поверхностная маскировка, но на полу из виниловой плитки или на паркете имеется рисунок швов, который отлично замаскирует очертания люка.

Это даст вам возможность устроить подземную секретную комнату. Если вы живете на нижнем этаже с паркетным или плиточным полом, можно выкопать и оборудовать потайное помещение, имея хорошие шансы, что его обнаружат разве что только при самом тщательном обыске.

Основная сложность с потайными комнатами заключается в том, что внешние размеры помещений не соответствуют внутренним, и тайник легко обнаружить с помощью обыкновенной рулетки. Разница размеров сразу же станет очевидна, а в небольшом доме или квартире ее можно заметить даже на глаз, и здесь не поможет самое искусное мастерство.

Если же выкопать подземное помещение, этой проблемы не будет. Трудность заключается в хорошей маскировке входа. Это не так уж сложно сделать, если пол сделан из виниловой плитки (ПХВ). К тому же он дешевле паркетного.

Кроме того, при хождении над тайником не должно раздаваться гулкого звука.

Это значит, что конструкция должна иметь достаточную толщину.

Входной люк должен быть довольно большого размера, но дополнительный слой пенополистироловой изоляции приглушит гулкий звук.

Не думайте, однако, что соорудить подземную комнату означает всего лишь поднять пол и выкопать яму нужного размера. Ведь внизу под землей обычно расположены трубы и электрические кабели, поэтому, прежде чем начинать работу, имеет смысл раздобыть строительный план здания и коммуникаций.

Если план достать не удастся, придется рисковать или воспользоваться самодельными (или промышленными) устройствами для определения залегания арматуры, труб и силовых кабелей (см. гл. 3.3 и раздел 4.2.6). Возможно, посреди вашей секретной комнаты окажется сточная труба. Главное – копать только ручными инструментами и делать это осторожно. Если вы проткнете водопроводную трубу, ваше подземное помещение затопит и, скорее всего, сами вы ее починить не сумеете. А если придется вызывать бригаду из ЖЭКа или Водоканала, с вашим секретом будет покончено. Удар железным инструментом по электрическому кабелю, как нетрудно себе представить, может иметь еще более тяжкие последствия.

Серьезную проблему представляет собой выкопанная земля и разные обломки. Если вы хотите, чтобы наше убежище было на самом деле тайным, то и строить его нужно втайне. Очень может быть, что вам придется куда-то деть несколько тонн выкопанного грунта, так что об этом надо подумать заранее, до начала работ.

Ликвидация выкопанного грунта может занять очень много времени. Если вы собираетесь выносить его в хозяйственной сумке и высыпать в мусорные баки подальше от дома, вам придется запастись терпением. Можно поступить и по-другому: постараться распределить землю в ваших владениях так, чтобы она не бросалась в глаза. Если вы любите выращивать растения, соорудите ящики для рассады и наполните их выкопанной землей вместо того, чтобы покупать специальную почву.

Возможно вы захотите построить подземное убежите в саду. В этом случае возникают те же проблемы плюс еще одна опасность. Вдруг кто-нибудь увидит или услышит, как вы работаете? Перспектива копать ночью малопривлекательна, к тому же ночью звуки еще слышнее. Эта проблема может оказаться неразрешимой.

Однако, если вас часто видят работающим в саду, а соседи не очень суют нос в ваши дела, все может и получиться. Поможет высокий забор или стенка, но лишь в том случае, если в вашем районе дома обычно окружают заборами.

Копать можно двумя способами. Первый – туннельный. Это значит, что надо выкопать вертикальный лаз, а потом переходить на горизонтальное направление. Это имеет смысл, если вы строите тайный ход, но в большинстве случаев более удобный способ – «выкопать и накрыть».

Это означает, что вы копаете яму размером с предполагаемое подземное помещение, а затем сооружаете перекрытие. Это самый практичный метод, даже внутри дома, если, конечно, у вас не очень дорогой паркетный пол, который лучше было бы не трогать.

Перекрытию необходимо придать достаточную прочность, чтобы оно ни в коем случае не провалилось. Следует помнить и о том, что перекрытие должно гасить гулкий звук.

Одна из проблем – укрепление стен подземного помещения по мере того, как вы копаете (рис. 2.49).

Рис. 2.49. Сооружение тайника под землей

Есть несколько способов укрепления стен, причем некоторые довольно сложные. Здесь многое зависит от назначения помещения.

Если вы сооружаете бомбоубежище, то конструкция должна быть очень прочной, и даже железобетон не будет лишним. Если же вам нужно просто небольшое пространство, чтобы спрятать кое-какие вещи или одного-двух человек на непродолжительное время, можно воспользоваться более простыми способами.

Если вы хотите не просто обить стены убежища досками, а сделать что-то более совершенное, эти укрепляющие доски можно использовать как опалубку для заливки бетоном. Объем работ в этом случае немалый. Чтобы облицевать помещение размером 2х2,5 м, понадобится примерно тонна бетона.

Копая, собирайте все камни, какие попадаются. Они пригодятся для устройства дренажного колодца (рис. 2.50).

Рис. 2.50. Дренаж в подземном тайнике

В зависимости от того, где вы живете, у вас возникнут большие или меньшие трудности с водой. В районах с большим количеством осадков понадобится хороший сток. Качество дренажа будет зависеть от размеров дренажного колодца, который вы устроите, а также от типа почвы. Глинистая почва плохо поглощает влагу. Иногда вполне удовлетворительным дренажом может служить шест, воткнутый в землю в углу подземного помещения.

Наконец, последняя проблема – замаскировать входной люк. Решить ее в принципе довольно просто: сделайте так, чтобы он сливался с окружающим фоном. Сделать незаметный люк посреди газона не удастся, так как всегда будут видны стыки. Кроме того, уровень люка может не совпадать с уровнем окружающей поверхности земли.

Положите на газон плитку. Участок газона, выложенный плиткой, выглядит вполне естественно. Можно также проложить бетонную дорожку. Кладите каждую плиту отдельно, так, чтобы между ними были заметные швы. Одна из плит, разумеется, и будет крышкой люка (рис. 2.51).

Рис. 2.51. Зонтик над ямой

Довольно быстрый, хоть и трудоемкий, способ скрыть люк – устроить сверху водоем. Это мгновенно закроет люк и поможет при не слишком тщательном обыске, но доступ в такой тайник будет, конечно, затруднен. Придется сливать воду, а на это может уйти не один час. И еще несколько часов уйдет на то, чтобы снова заполнить водоем водой. Еще одна проблема – вес. Перед тем, как приступить к работе, подсчитайте, сколько воды будет на крыше вашего подземного хранилища. Если площадь вашего подземного помещения 2х2,5 м и его крыша закрыта водой, а глубина водоема 1 м – это почти десять тонн. Выдержит ли такой вес ваша конструкция?

Итак, мы видим, что у подземных помещений есть свои преимущества и свои недостатки. Это огромный объем работы, поэтому, прежде чем осуществлять столь смелый проект, подумайте, насколько такой тайник вам необходим.

Вместо сооружения подземных помещений можно закапывать небольшие предметы в землю, как это делал легендарный пират Флинт. Здесь тоже есть свои проблемы, не считая того, что нужна хорошая герметичная упаковка.

Для упаковки можно использовать пластиковую трубу, она стоит недорого и везде продается.

Одна из проблем – замаскировать тайник. Если вам нужно наведываться туда довольно часто, устройте его в цветочной клумбе. Разрыхленная земля скроет ваши раскопки.

Другая проблема – надежность. Лучший способ спрятать что-то под землей от обыска – расширить потенциальную область поисков за пределы всяких возможностей. Попросту говоря, это значит, что закапывать нужно как можно дальше от дома. Можно обшарить двор с металлоискателем, но невозможно обшарить каждый сантиметр в радиусе двадцати километров от вашего дома.

Если нужно закопать что-то металлическое во дворе, постарайтесь заложить этот предмет под трубу или электрический кабель. Это может обмануть обыскивающего, хотя и довольно очевидная хитрость. Может быть, вам больше повезет, если вы разбросаете по двору куски старого железа и стали. На болты и гайки, закопанные близко к поверхности земли, металлоискатель реагирует так же сильно, как и на закопанные глубоко крупные предметы, так что обыскивающему придется либо перекопать весь ваш двор, либо бросить эту затею.

2.6. Выбор и установка сейфов

Ценные вещи и важные документы на случай кражи или пожара лучше хранить в арендованном банковском сейфе. Однако большинство таких сейфов слишком малы для крупных ценных вещей и не совсем удобны для хранения ценностей или бумаг, которыми приходится относительно часто пользоваться, например серебряная посуда, фотоаппарат, финансовые отчеты и т. п.

Тайник дома можно оборудовать одним из перечисленных выше способов.

Однако, если у вас нет времени заниматься столярно-строительными работами (или просто лень), приобретите домашний сейф.

Перед тем, как выбирать сейф, нужно решить, что вас больше беспокоит – пожар или кража. Сейфы против взлома имеют толстые стальные корпуса, замки с повышенной секретностью и закаленные стальные засовы, но бумаги внутри могут обуглиться при пожаре. Несгораемый сейф, который дешевле, легче и вместительней, имеет двойную обшивку из тонкого листового металла, заполненную слоем изоляции. Некоторые конструкции имеют усиленную дверцу и комбинационный замок, что само по себе не служит серьезным препятствием – сейф можно легко вскрыть, если разворотить листовую обшивку.

Несгораемый сейф не просто блокирует проникновение высокой температуры внутрь. Его изоляция состоит из растолченной кристаллической смеси легковесного бетона и гранул вермикулита (вида слюды), содержащей большой процент воды. В нормальном состоянии капельки воды замкнуты в кристаллической структуре. Но огонь разрушает кристаллы и освобождает воду, превращая ее в пар. Этот процесс поглощает большое количество тепла, и при этом пар, который проникает сквозь щели сейфа, может съежить и обесцветить бумаги, однако они не обуглятся. Так как вода быстро выходит при декристаллизации, старые сейфы могут со временем утратить огнеупорность, и поэтому покупка подержанного сейфа не рекомендуется.

Обычный несгораемый сейф с выдвижными ящиками защитит бумаги от огня, но укрепленный сейф с комбинационным замком обеспечит дополнительную безопасность. Также можно использовать специальные низкотемпературные несгораемые шкафы для дискет, лент, фотодиапозитивов и других предметов, легко подверженных воздействию тепла и конденсации. Любой несгораемый сейф, побывавший в пожаре, нужно менять; его огнеупорность нарушена.

В противоположность несгораемому сейфу, который обеспечивает практически абсолютную защиту при пожаре, противовзломный сейф не может считаться надежным на все сто процентов. Большинство обычных сейфов такой конструкции способны выдерживать удары кувалдой, мощную дрель или лом всего несколько минут. Однако некоторые модели имеют комбинационный замок; перезапирающее устройство, которое автоматически блокирует засовы при попытке просверлить или выбить замок; скрытую планку из закаленной стали, закрывающую замок и засовы, и специальные болты для укрепления петельной стороны дверцы.

Выбор сейфа зависит от общей планировки всего дома и конкретного помещения, а также количества вещей, предназначенных для хранения. Самыми дешевыми считаются так называемые врезные сейфы, которые можно вделать в стену, удалив из кладки всего один кирпич (рис. 2.52).

Рис. 2.52. Установка врезного сейфа

Если в вашем доме бетонный пол с гидроизоляцией, такой сейф можно встроить прямо в него. В полых стенах можно установить стенной сейф. Для крупных предметов, например картин или громоздкого оборудования, понадобится стальной шкаф.

Чаще всего используют свободно стоящий сейф средних размеров, который основательно закрепляют. Если такой сейф стоит на бетонном полу, его можно заключить в бетонный саркофаг или выложить бетонными блоками (рис. 2.53).

Рис. 2.54. Установка свободностоящего сейфа

С меньшими затратами труда его можно прикрепить к полу или вделать в фальш-стену. Размещать сейф можно в любом месте, какое может подсказать ваша фантазия: например, в стене позади гардероба, рядом с трубой отопления, за книжным шкафом или под лестницей.

Если у вас установлена система сигнализации, то рядом с сейфом можно установить детектор движения, положить коврик, срабатывающий на давление веса человека, и детектор дыма (на случай, если взломщик додумается использовать паяльную лампу). Все датчики нужно устанавливать в незаметных местах, чтобы они не выдали расположение сейфа.

2.7. Электронные запорные устройства тайников

В отличим от тайников с механическими запорами, тайники с электронными замками имеют в своем составе исполнительный механизм для открывания замка. Эти устройства могут выполняться на основе электродвигателя, электромагнитного реле или электромагнита. Они имеют, в основном, стандартную конструкцию. Электродвигатели используются малооборотные или оборудованные специальным редуктором. Напряжение и ток срабатывания устройств определяются особенностями электронной схемы замка.

Поскольку при организации тайника особое внимание уделяется его маскировке, то использование стандартных замков с клавиатурой, как правило, не приемлемо. В этих случаях применяются нестандартные схемные решения, например используют специальные бесконтактные кодовые ключи или сенсорные контакты в виде шляпок гвоздей или шурупов. Бесконтактные кодовые ключи работают в ИК, ультразвуковом или радиодиапазонах. Широко используется свойство электромагнитной индукции, емкостные датчики и мостовые схемы.

Несмотря на наличие электроники, основным элементом запорного устройства все же остается механический запор или засов, приводимый в действие электромагнитом или электродвигателем. В основном используются электродвигатели промышленного производства. Электромагниты же могут быть изготовлены и самостоятельно.

2.7.1. Электронно-механические запорные устройства

Конструкция электромагнита на рабочее напряжение 220 В показана на рис. 2.54.

Рис. 2.54. Внешний вид и конструкция электромагнита

Он состоит из ограничительного винта 1, цилиндра 2, штока 3, ярма 4, обмотки 5, сердечника 6, выводов для подключения к сети 7и пружины 8.

При подаче на выводы 7напряжения промышленной сети, вокруг сердечника 6образуется сильное магнитное поле, притягивающее ярмо 4со штоком 3, ограничительный винт 1перемещается вдоль цилиндра 2, осуществляя отрывание запорного устройства. После снятия напряжения винт 1под действием пружины возвращается в исходное положение. Цилиндр 2вытачивается из стали, меди или латуни. Внутри цилиндра перемещается металлический шток 3. На одном его конце расположено отверстие с внутренней резьбой МЗ для соединения с ярмом, выпиленным из мягкой стали, на другом – выступ с отверстием для возвратной пружины 8.

Шток вставлен в цилиндр, где он должен удерживаться пружиной. Через паз в цилиндре в шток ввертывают ограничивающий винт. Таким образом, электромагнит состоит из П-образного сердечника 6 с обмоткой 5и ярма 4, скрепленного со штоком 3. Для создания необходимого магнитного потока сечение сердечника должно быть не менее 3 см ³. Сердечник изготовлен из пластин трансформаторного железа Ш20. Толщина набора 20 мм. Чтобы получился сердечник нужного размера, часть набора пластин (заштрихованная на рис. 2.54) отпилена.

Каркас обмотки электромагнита склеивается из картона или плотной бумаги. Обмотка выполнена проводом ПЭВ-1 0,2 мм, намотанным до заполнения каркаса (сопротивление обмотки около 500 Ом).

Другое запорное устройство, выполнение на базе соленоида. Рассчитано оно на рабочее напряжение 18 В.

Представление о конструкции запирающего устройства дает его сборочный чертеж (в разрезе), показанный на рис. 2.55.

Рис. 2.55. Запорное устройство:

1– стопорный винт плунжера; 2– переходник; 3– гайка поджимная; 4– хвостовик; 5– конический упор; 6– пружина; 7– стакан; 8– плунжер; 9– латунная трубка (толщина стенки не более 0.5 мм); 10– обмотка соленоида; 11– втулка; 12– корпус; 13– накладка

Характерная особенность запорного устройства – минимальная постоянная сила тяги (около 3 кг) при номинальном напряжении источника питания обмотки соленоида 18 В. Это достигнуто применением соленоида с конусным плунжером при минимальном зазоре магнитной цени. Конструкция длинноходового соленоида позволяет получить практически постоянную силу тяги на всем пути плунжера. Оставлять на длительное время плунжер втянутым (обмотка под напряжением) не рекомендуется, так как соленоид потребляет значительный ток – около 1 А. Поэтому, чтобы он не перегревался, после открытия двери электронную часть кодового замка необходимо привести в исходное состояние.

Применяемые запирающие устройства имеют, как правило, сходную механическую конструкцию и принцип действия. Отличительном же особенностью этих устройств являются электронные схемы-ключи. Поэтому остановимся на их описании более подробно.

2.7.2. Сенсорные ключи-выключатели

В запирающих устройствах на сенсорных ключах-выключателях используются металлические контакты-сенсоры. Прикосновениe руки к ним вызывает срабатывание запирающего устройства и открывание тайника. В качестве сенсорных контактов используются любые металлические предметы, например гвозди, шурупы, пуговицы и т. п., что обеспечивает хорошую маскировку сенсорных контактов (попробуйте догадаться, шляпка какого гвоздя из нескольких десятков вбитых в стену позволит вам открыть тайник).

Простейший сенсорный ключ на тиратроне

Чувствительным элементом ключа, реагирующим на прикосновение руки к сенсору Е1, является тиратрон с холодным катодом типа МТХ-90. Питается тиратрон HL1 (рис. 2.56) постоянным током от выпрямителя, собранного на диоде VD2.

Рис. 2.56. Сенсорный ключ на тиратроне

Прикосновение к сенсору E1 влечет зa собой появление потенциала на сетке тиратрона HL1 относительно его катода. Тиратрон зажигается и в его анодной цепи появляется ток, приводящий к срабатыванию реле К1, которое своими контактами (на рис. 2.56 не показаны) включает запирающее устройство.

Чтобы прикосновение руки к сенсору было безопасным, между сенсором и управляющей сеткой тиратрона HL1 включен ограничительный резистор R1 (его сопротивление может быть в интервале 1 —10 МОм).

Элементы VD1, C1 и R3 образуют параметрический стабилизатор напряжения, что позволяет исключить ложные срабатывания сенсорного устройства и самопроизвольное зажигание тиратрона HL1 при колебаниях сетевого напряжения в интервале 180…250 В. В устройстве использовано электромагнитное реле K1 типа РЭС6 (паспорт РФО 452.103).

Налаживание устройства сводится к установке переменным резистором R5 напряжения 170 В на конденсаторе C1 при напряжении в сети 180 В.

Подключать налаженное устройство следует в строгом соответствии со схемой после определения нулевого и фазового проводов.

Сенсорный ключ-выключатель на транзисторах

Этот ключ в исходном состоянии потребляет от сети ток около 0.3 мА. Принципиальная схема устройства приведена на рис. 2.57.

Рис. 2.57. Сенсорный ключ на транзисторах

Для перевода устройства в активный режим необходимо коснуться металлического сенсора Е1, расположенною на стене. При этом отрицательные полупериоды тока утечки, протекая по цепи базы транзисторов VT1, VT2 и резистор R1, открывают транзисторы, и якорь реле притягивается. Контакты К1.1 реле (на рис. 2.57 не показаны) включают исполнительное устройство. Ток, протекающий через диод VD5, подзаряжает конденсатор С1, не давая ему разрядиться через обмотку реле и открытые транзисторы.

Диод VD1 пропускает положительный полупериод сетевого напряжения к входной цепи, предохраняя от пробоя обратным напряжением эмиттерные переходы транзисторов VT1, VT2, а диод VD5 исключает разряд конденсатора С1 через резистор R4 при положительных полупериодах сетевого напряжения. Диод VD2 гасит отрицательные импульсы напряжения на коллекторах транзисторов, образующихся в результате ЭДС самоиндукции обмотки реле в момент закрывания транзисторов. Резистором R2 регулируется чувствительность устройства.

В устройстве используют кремниевые транзисторы с коэффициентом передачи тока не менее 50 из серий КТ315, КТ312 (VT1) и КТ608, КТ603 (VT2).

Транзистор VT2 также может быть из серии КТ315, но надежность устройства при этом уменьшится. Диоды VD1 и VD5 обязательно должны быть кремниевые. Германиевые диоды, по сравнению с кремниевыми, имеют значительно больший обратный ток, и устройство при этом работает неустойчиво. Диод VD5 должен быть рассчитан на максимальное обратное напряжение не менее 400 В, прямой ток 300–400 мА. Стабилитроны VD3 и VD4 из серии Д814 на суммарное напряжение стабилизации около 20 В. Конденсатор С1 (например, типа К52-2, К52-1, К53-1) должен иметь небольшой ток утечки. Реле К1 слаботочное с рабочим напряжением 24 В, например РЭС-32, паспорт РФ4.500.341.

Налаживание автомата сводится к подбору сопротивления резистора R2, при котором реле четко срабатывает во время касания контакта Е1.

Для повышения безопасности при эксплуатации устройства резистор R1 должен быть рассчитан на мощность более 0,5 Вт. Для повышения помехоустойчивости ключа-выключателя длина провода, соединяющего сенсор Е1 и резистор R1, не должна превышать 1,5 м, диаметр 0,2 мм.

Налаживание устройства при правильном монтаже сводится к подбору сопротивления резистора R1, которое должно быть не менее 2,2 МОм. В этом случае ток утечки при касании контакта Е1 не будет превышать 0,1 мА. Прохождение такого тока через организм человек не ощущает. Подключение фазного провода к сигнализатору должно соответствовать схеме. При налаживании устройства необходимо соблюдать меры предосторожности, так как его элементы находятся под сетевым напряжением.

Сенсорный ключ на два положения

Ключ-выключатель действует аналогично механическому переключателю с двумя кнопками с зависимой фиксацией. При нажатии на одну кнопку вторая возвращается в исходное положение. Также и здесь, имеются две сенсорные пластины, при прикосновении к одной устройство включается и остается в таком состоянии до прикосновения ко второй. Таким образом, открывание и закрывание тайника осуществляется разными сенсорными контактами.

Схема ключа показана на рис. 2.58.

Рис. 2.55. Сенсорный ключ на два положения

При касании металлических пластин Е1 и Е2 наведенная в теле человека переменная ЭДС внешним электромагнитным полем, которое всегда имеет место, поступает на один из диодов, которые выполняют роль детекторов этой ЭДС. На выходе диода VD1 образуется отрицательное напряжение, а на выходе диода VD2 – положительное. В результате на инвертирующий вход операционного усилителя (ОУ) поступают либо отрицательные, либо положительные полуволны переменного напряжения (фона). В первом случае на выходе ОУ устанавливается положительный потенциал по отношению к общему проводу и транзистор VT1 откроется, включив питание электромагнитного реле К1, которое своими контактами включает управляемую цепь. Резистор R5 в цепи положительной обратной связи вводит ОУ в режим насыщения, и положительное напряжение на его выходе сохраняется до тех пор пока его не выведут из этого режима. При прикосновении к другой пластине на инвертирующий вход поступают положительные полуволны и потенциал на выходе ОУ становится близким к нулю. В результате транзистор VT1 закрывается и контакты реле размыкаются. Резистор R5 играет ту же роль, что и в предыдущем случае

Выключатель смонтирован на одной печатной плате. При установке нужно учитывать, что длины проводов, соединяющих сенсоры с платой, должны быть минимальной длины. Сенсоры нельзя устанавливать на поверхности, которая подвержена атмосферным воздействиям. Ключ может срабатывать от дождя и снега, а изменение температурного режима оказывает влияние на режим работы ОУ.

Источник питания может быть любым. Контактные пластины должны иметь площадь не менее 1 см ². Плату устройства нужно экранировать. В схеме использовано реле К1 типа РЭС55А, паспорт PC.569.601, но можно использовать и другое, близкое по своим параметрам указанному.

Ключ на емкостном реле

Схема емкостного ключа-выключателя приведена на рис. 2.59.

Рис. 2.59. Ключ на емкостном реле

В основу работы устройства положен принцип емкостного реле с сенсорным управлением, что обеспечивает полную гальваническую развязку между выключателем и пользующимся им человеком, а также хорошую помехоустойчивость.

Триггеры Шмитта DD1.1—DD1.3 микросхемы К561ТЛ1 и D-триггер DD2.1 микросхемы К561ТМ2, работающий в счетном режиме, образуют цифровую часть устройства, а четвертый триггер Шмитта DD1.4 микросхемы DD1, p-n-p транзистор VT1 и тиристор VS1 – узел управления электромагнитом YA1, включаемым (через разъем X1) в диагональ выпрямительного моста VD5 – VD8. С выхода выпрямителя пульсирующее сетевое напряжение выпрямителя подается непосредственно на тиристор VS1, через делитель R6R5 – на входной вывод 5 триггера DD1.4 и через диод VD4 на стабилизатор напряжения R8VD2, являющийся источником питания микросхем и транзистора. Оксидный конденсатор C5 сглаживает пульсации стабилизированного напряжения.

Сразу же после подключения устройства к сети триггер DD1.1, работающий в активном режиме, начинает генерировать прямоугольные импульсы частотой около 10 кГц, которые через подстроенный резистор R2 поступают к сенсору Е1 (через конденсатор С1) и на вход (вывод 12) триггера DD1.2 (через конденсатор С2). Амплитуду импульсного напряжения на этом выводе устанавливают резистором R2 такой, чтобы триггер срабатывал на каждый импульс генератора и на его выходе была такая же, как и на входе, импульсная последовательность.

С такой же частотой конденсатор С4 будет заряжаться через диод VD1 и разряжаться через резистор R4. А так как постоянная времени цепи разряда во много раз больше постоянной времени разряда, то конденсатор С4 оказывается заряженным до напряжения высокого уровня. В это время на выходе триггера DD1.3 будет напряжение низкого уровня, на прямом выходе триггера DD2.1 – напряжение низкого уровня, а на выходе триггера DD1.4 и базе транзистора VT1 – высокого уровня. Транзистор VT1, а значит, и тиристор VS1 закрыты и электромагнит YA1 выключен – автомат находится в режиме ожидания.

При приближении к сенсору или касании его рукой общая емкость в точке соединения конденсаторов С1 и С2 увеличивается, из-за чего амплитуда импульсного напряжения на входе устройства уменьшается и оказывается недостаточной для срабатывания триггера DD1.2, и на его выходе появляется сигнал низкого уровня. Конденсатор С4 разряжается через резистор R4, срабатывает триггер DD1.3 и положительный перепад напряжения на его выходе переключает D-триггер DD2.1 в единичное состояние. Теперь на выходе триггера DD1.4 будет напряжение низкого уровня, которое открывает транзистор VT1. В результате в цепи управляющего электрода тиристора VS1 возникает ток, тиристор открывается и, замыкая малым сопротивлением диагональ выпрямительного моста, включает электромагнит YA1.

А теперь – коротко об экономичности управления тиристором. При переходе сетевого напряжения через нуль, тиристор закрывается. Открывается же тиристор, когда значение пульсирующего напряжения на нем становится равным примерно 20 В, а напряжение на входе (вывод 5) триггера DD1.4 достигает высокого уровня. Тогда на выходе триггера DD1.4 появляется сигнал низкого уровня, транзистор открывается и в цепи управляющего электрода тиристора возникает импульс тока. Как только тиристор откроется, напряжение на нем скачком уменьшится до 1,5–2 В, а на выводе 5 триггера DD1.4 – до низкого уровня. В результате на выводе 4 триггера DD1.4 появляется сигнал высокого уровня и транзистор закрывается. Таким образом, транзистор открывается лишь на время, равное времени срабатывания тиристора, то есть всего на несколько микросекунд. Соответственно тиристор за полупериод сетевого напряжения управляется одним очень коротким импульсом тока, что и повышает экономичность описываемого устройства.