В современных автомобильных охранных устройствах для повышения на­дежности часто используют одновременно несколько датчиков, разных по прин­ципу действия.

Почти все современные зарубежные системы в своем составе имеют ультразвуковой (объемный) датчик. Такой датчик излучает ультразвуко­вые колебания (частотой 25 — 50 кГц) в замкнутое пространство салона автомо­биля, которые заполняют его многократно отражаясь от различных предметов, находящихся внутри этого пространства (рис. 4.34). В точке приема устанав­ливается стационарная интерференционная акустическая картина. Датчик приемника выполнен так, что он чувствителен именно к изменению амплитуды колебаний, поэтому при установившейся картине полезный сигнал на его выходе близок к нулю.

Чувствительность ультразвуковой охранной системы может быть исключитель­но высокой — система способна уверенно реагировать на слабый воздушный поток или на летящую муху. Если в охраняемом пространстве перемещать небольшой предмет, интерференционная картина в точке приема начнет меняться. Приемное устройство зафиксирует это изменение и решающее устройство выдаст команду на подачу звукового сигнала. Датчик защиты салона может быть использован и для регистрации попыток перемещения или качания автомобиля. Для этого необходимо на две нитки подвесить кусочек фольги, например, на заднее стекло.

Рис. 4.34. Размещение излучателя и приемника в салоне автомобиля

Теперь любое покачивание автомобиля вызовет покачивание этой подвески, интерференционная картина резко изменится и сработает чувствительный датчик. Рассмотрим несколько схем ультразвуковых датчиков, которые в современ­ных отечественных автомобильных охранных устройствах применяются срав­нительно редко, и принципы их работы,.

Ультразвуковой автосторож

Этот простой ультразвуковой автосторож состоит из двух узлов: излучателя ультразвуковых колебаний и приемника этих колебаний. Совместно работающие излучатель и приемник представляют собой ультразвуковой (объемный) датчик.

В качестве излучателя и приемника в ультразвуковых охранных устройст­вах очень часто используют пьезоэлектрические микрофоны, которые имеют АЧХ с явно выраженным резонансом. Это позволяет существенно повысить чувствительность и улучшить помехозащищенность устройства от посторон­них излучений. В автомобильных охранных устройствах излучатель и при­емник часто выполняют в одном блоке. В таком исполнении оси излучателя BQ1 и микрофона приемника ВМ1 датчика располагают в одном плоскости под углом 15 — 45°.

Возможны и другие конструктивные варианты, когда в общем блоке использу­ются выносные излучатель BQ1 и микрофон ВМ1. В таком исполнении провода, соединяющие излучатель и микрофон с общим блоком, должны быть экранированными и как можно более короткими.

Принципиальная электрическая схема излучателя датчика. Излучатель объемного датчика представляет собой генератор с пьезокерамическим излучателем BQ1, выполняющим роль резонатора.

Протекающий через пьезоизлучатель BQ1 переменный ток создает на резис­торе R5 падение напряжения, которое через конденсатор С2 поступает на неинвертирующий вход 3 операционного усилителя DA1, собранного на микросхеме КР574УД1. Данное переменное напряжение необходимо для самовозбуждения генератора на резонансной частоте. Резисторы R1, R2 и R3 создают необходимое для работы генератора смещение и обеспечивают мягкий режим самовозбужде­ния генератора. Цепь, состоящая из конденсатора С1 и резистора R4 предназначена для устранения влияния отрицательной ОС по переменному току. Рассматриваемый генератор требует точной настройки на рабочую частоту — основного резонанса пьезоизлучателя BQ1, поскольку, кроме основного, у пьезоизлучателя есть и ряд других паразитных резонансов, обычно расположенных по частоте выше основного. Поэтому иногда требуется использовать дополнитель­ную цепь для подавления положительной ОС на частоте паразитного резонанса. Излучатель смонтирован на печатной плате  из одностороннего стеклотекстолита-размером 20'25 мм.

Приемник датчика улавливает колебания ультразвуковой частоты и при резком изменении амплитуды этих колебаний формирует последовательность импульсов. Принципиальная схема приемника изображена на рис. 4.37.

Рис. 4.37, Принципиальная схема приемника

Приемное устройство датчика ультразвуковых колебаний работает следую­щим образом. Микрофон ВМ1 преобразует акустические колебания в электри­ческие. Эти колебания поступают на предварительный усилитель, выполненный на транзисторе VT1. С выхода предварительного усилителя сигнал поступает на основной усилитель, выполненный на операционном усилителе DA1. С выхо­да усилителя сигнал ультразвуковой частоты поступает на амплитудный детектор, собранный на элементах VD2, R7, С2. Продетектированный сигнал усиливается в ОУ DA2.1, после чего он поступает на вход компаратора напряжения DA2.2. К выводу 10 (точка 2) компаратора подключено исполнительное устройство, собранное на транзисторе VT2, которое управляет работой сигнального устройства автомобиля.

Диод VD1 в схеме основного усилителя предназначен для ограничения амп­литуды выходного сигнала при установившейся интерференционной картине волн. Ограниченный сигнал, пройдя детектирующую цепь (VD2, R7, С2), представляет на входе ОУ DA2.1 некоторое постоянное напряжение.