Материал: Груба - Системы охранной сигнализации (2012) 10mb

можно обнаружить человека (через одну минуту после его появления при отсутствии сквозняков), VПОМ = V1 / η < 300 м3. Предел обнаружения вещества химическими методами в абсолютном выражении составляет не менее mПРОБ = 1 мкг. Поэтому объем пробы воздуха, взятой в помещении для анализа, можно оценить величиной VПРОБ = mПРОБ × VПОМ / m1 = 10–6 × 300 / 0,6 = 0,5 л.

Реализуемость подобного метода обнаружения человека в замкнутом пространстве объемом до VПОМ = 10 м3 по содержащемуся в выдыхаемом воздухе углекислому газу несложно проверить на практике. Если через раствор гидроксида кальция продувать воздух помещения со скоростью около 3 л/с, то за одну минуту вместе с V2 = 180 литрами в раствор перейдет примерно m2 = m1 × V2 / VПОМ = 0,6×0,18/10 = 0,01 г углекислого газа, что вызовет заметное помутнение раствора.

Количественные измерения содержания углекислого газа в выдыхаемом воздухе распространены в медицине, где носят название капнометрии. Они обладают высокой чувствительностью и точностью. Типичный измеритель концентрации CO2 имеет диапазон измерения 0…0,05 (в объемных долях), чувствительность – 0,0001, время измерения – 30 с, скорость отбора воздуха – 0,01…0,5 л/мин.

Химические методы анализа – хроматография, эмиссионная спектрометрия, абсорбционный спектральный анализ, масс-спектрометрия и другие – применительно к использованию в составе СО обладают рядом недостатков: они дороги, требуют для измерения значительного времени и с трудом автоматизируются. Кроме того, использование в качестве анализируемого вещества углекислого газа подвержено ложным срабатываниям от устройств, в которых применяется горение, – газовых плит, автомобильных двигателей, костров, газосварки, мусоросжигательных заводов и т. д. Поэтому для обеспечения лучших показателей следует выбрать более подходящее анализируемое вещество и другой метод измерения с прямым преобразованием концентрации вещества в электрический сигнал.

Кроме пяти основных компонент (табл. 2.12.1), в выдыхаемом человеком воздухе содержится более 400 различных соединений, но в гораздо меньших количествах. Многие вещества не только характерны для человека, но даже позволяют судить о его здоровье и физическом состоянии, что используется в медицинской диагностике. Наибольшую долю составляют ацетон (объемное содержание 0,5…2 ppm или соответствующая ему концентрация ξДЫХ = 1,3…5 мг/м3), этанол (0,1…70 ppm или 0,2…140 мг/м3), изопрен (0,3 мг/м3), ацетонитрил (0,2 мг/м3), в ощутимых количествах (порядка 0,1 мг/м3) присутствуют пентан, дихлорметан, бензол, аммиак. При этом содержание многих веществ (в том числе ацетона и аммиака) возрастает во время физической работы в разы.

Выберем в качестве индикатора присутствия человека одно из веществ, концентрация которого в выдыхаемом воздухе превышает 0,1 мг/ м3, например, ацетон. В течение минуты в воздухе окажется m3 = ξДЫХ × МОД > 10 мкг ацетона, а в помещении среднего объема

VПОМ = 100 м3 его концентрация составит ξПОМ = m3 / VПОМ = 10–7 г/м3 = 0,04 ppb. Каковы возможности обнаружения и измерения подобных крнцентраций?

В настоящее время газоанализ для измерения малых концентраций примесей используется с целью экологического контроля за состоянием атмосферы, обнаружения утечек бытового газа, предупреждения взрывоопасных ситуаций, обнаружения возгораний или в целях медицинской диагностики. Проводится анализ наличия различных примесей – метана, углеводородов, аммиака, монооксида углерода и других, – как по отдельности, так и в определнных сочетаниях. Недорогие карманные анализаторы работают с использованием электрохимических, каталитических, инфракрасных или оптических датчиков. Они обеспечивают чувствительность порядка 1 мг/м3 (≈ 1ppm), то есть могли бы использоваться в качестве ЧЭ, если бы нарушитель выдыхал воздух прямо в него, как в алкотестер, или если через газоанализатор прокачивать весь воздух помещения. Ясно, что здесь требуются более чувствительные методы.

Измерение сверхнизких концентраций примесей в воздухе обеспечивает инфракрасный оптико-акусти- ческий газоанализ. Луч инфракрасного лазера модулируется сигналом звуковой частоты. Длина волны излучения медленно меняется. Луч направляется на анализируемую пробу воздуха. На определенной длине волны, соответствующей линии поглощения одной из примесей, проба начинает излучать звуковой сигнал. Интенсивность звука пропорциональна концентрации примеси. Таким образом удается идентифицировать примеси и измерять их концентрации с чувствительностью порядка 1 ppb. При объеме пробы около 10 см3 время измерения не превышает 1…3 с. Подобные приборы идентифицируют несколько десятков различных примесей, но они пока громоздки и дорогостоящи.

В последнее время интенсивно развивается идея «электронного носа», предназначенного для медицинских и экологических исследований. Он может быть одновременно и чувствительным, и компактным, и недорогим. Один из методов газоанализа основан на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Принцип действия заключается в возбуждении ПАВ в специальном кристалле и контроле параметров волны. Поверхность кристалла покрывают полимером, избирательно поглощающим из воздуха определенное вещество. В результате достигается чувствительность до 10–12 грамма осажденной на поверхность кристалла примеси. При требуемой концентрации ξПОМ = 10–7 г/м3 необходимо взять пробу воздуха объемом всего лишь 10–12 / 10–7 = 10–5 м3 = 10 см3, прокачав его над поверхностью кристалла.

Датчик на ПАВ необходимо периодически освобождать от груза осевших примесей, иначе не избежать ложного срабатывания от длительного накопления вещества в малой концентрации. К тому же без очистки датчик станет одноразовым. Сброс примесей проводится периодическим нагреванием кристалла или обдувом, более интенсивным, чем в рабочем режиме.

Таким образом, ольфактронные СО не только существуют, но и имеют неплохие перспективы. Можно идти по пути обнаружения углекислого газа, выделяемого человеком в больших количествах, но смирившись с длительным временем анализа и возможными ошибками. Обнаружение примесей, выделяемых человеком в меньших количествах, требует изготовления высокочувствительных датчиков, но взамен позволит добиться высокой надежности обнаружения. Ольфактронные СО мало распространены, так как его минусы пока перевешивают имеющиеся плюсы.

Основные достоинства ольфактронных СО:

—непревзойденная маскируемость; среди множества пассивных датчиков есть немало таких, которые можно устанавливать в любой точке охраняемого помещения, но есть всего лишь несколько типов, которые можно без потери качества устанавливать вне помещения; ольфактронные СО не только возможно, но даже целесообразно размещать в трубах вытяжной вентиляции, куда постоянно поступает весь воздух из комнаты; а если датчика там нет, то никто не сможет его и обнаружить;

—компактность;

—ЗО в точности совпадает с объемом помещения, не имея мертвых зон и теневых областей; повышению помехоустойчивости способствует фильтрация примесей из воздуха, поступающего в помещение, например, с помощью средств очистки воздуха, установленных в системе приточной вентиляции;

—простота монтажа, в ходе которого не требуется настройка;

—отсутствие необходимости технического обслуживания;

—простота организации полного автоматического

контроля работоспособности через приточную вентиляцию.

Основные недостатки ольфактронных СО:

—отсутствие необходимых высокочувствительных датчиков (не углекислотных);

—ограниченная область применения; ольфактронные СО работоспособны лишь в замкнутых помещениях небольшого объема; необходимо закрывать окна, двери, форточки, дымоходы и т. п.;

—высокая стоимость, связанная с ограниченной распространенностью;

—инерционность; достоверное обнаружение требует продолжительного анализа.

2.13. Радиационные СО

Принцип действия радиационных СО основан на регистрации проникающих через воздух радиоактивных частиц. Радиационное СО может называться также радиоизотопным. Основные типы радиоактивных частиц

– это альфа-, бета- и гамма-частицы, протоны и нейтроны. Они отличаются друг от друга по своей физической природе, энергии и проникающей способности.

В радиационных СО может быть реализован как пассивный, так и активный принцип действия. Сначала оценим возможности пассивного принципа. В теле человека содержится ряд химических элементов, обладающих естественной радиоактивностью. К ним относятся калий, кальций, ванадий, селен, рубидий, цирконий, радий, полоний. Основной вклад в радиоактивность биологической ткани дает калий. Его доля составляет 0,3%, то есть в теле среднего человека массой 70 кг содержится 70×0,003 = 0,21 кг калия. В свою очередь доля нестабильного изотопа калий-40 равна 0,012%, значит, в организме человека его – 0,21×0,00012 = 0,025 г. Грамм-моль изотопа (40 г) содержит 6×1023 атомов (число Авогадро), а количество радиоактивных атомов калия-40 в теле человека – N = 0,025×6×1023 / 40 = 3,8×1020. Период полураспада изотопа равен T1/2 = 1,28×109 лет = 1,12×1013 час = 4,0×1016 с. Соответственно активность (число распадов в единицу времени) составит A = Nln2 / T1/2 = 0,69N / T1/2 = 2,34×107 расп./час = 0,656×104 расп./с = 0,656×104 Бк = 1,77×10–7 Ки. Активность приведена

как в единицах системы СИ – беккерелях (Бк), так и во внесистемных, но все еще распространенных, – кюри (Ки, 1 Ки = 3,7×1010 Бк).

При каждом распаде атома калия-40 с вероятностью0,89 изядравылетаетβ-частицасэнергией1,31 МэВ или с вероятностью 0,11 – γ-частица с энергией 1,46 МэВ. Средняя энергия, выделяемая на один распад, – 0,89×1,31 + 0,11×1,46 = 1,33 МэВ = 2,13×10– 13 Дж. Энергетическая мощность радиоактивного распада в расчете на 1 кг биологической ткани составит 2,34×107×2,13×10–13 / 70 Дж/(час×кг) = 0,7×10–7 Дж/ (час×кг). С учетом пересчетного коэффициента 1 Дж/ кг = 104 Р (для биологической ткани) получим уровень излучения в привычных единицах – микрорентгенах в час, – в которых проградуированы многие дозиметры и радиометры, 0,7×10–7×104 Р/час = 7 мкР/час.

Если учесть все радиоактивные элементы, содержащиеся внутри человека, то окажется, что калий-40 дает 85% уровня облучения, остальные 15% – радий-226 и полоний-210. Масса радиоактивного изотопа кальция в теле человека составляет 0,7 г, что значительно превосходит массу радиоактивного калия, но период полураспада – на 9 порядков выше, поэтому его вклад в активность ничтожен. Полные оценки активности мало отличаются от полученных для калия-40.

Уровень естественного радиоактивного фона в среднем равен 13…15 мкР/час. Внутреннее облучение человека всего лишь в два раза меньше внешнего. Од-

нако значительная его часть так и остается внутри человека. Таким образом, пассивное радиационное СО вряд ли возможно. Оно не дает никаких преимуществ по сравнению с другими типами СО, требуя взамен сложной аппаратуры.

Другой вариант – активное радиационное СО. Принцип его действия – лучевой. Источником излучения (И) является радиоактивный изотоп малой активности (рис. 2.13.1). Приемником (П) излучения является газоразрядная камера (как в бытовом радиометре, называемом дозиметром) или крупный фотодиод (с p- n переходом большой площади). В случае появления ОО луч перекрывается, что фиксирует блок обработки (БО), формирующий сигнал тревоги. Оценим возможность использования тех или иных видов радиоактивных частиц, считая, что в воздухе поток частиц должен проходить десятки метров, а в теле человека – ощутимо ослабевать на расстояниях 0,2…0,3 м.

Рис. 2.13.1 Лучевое радиационное СО

Основной источник α-частиц – изотоп полоний210 или радий-226. Первый дает α-частицы энергией W = 5,3 МэВ, второй – преимущественно W = 4,8 МэВ. Длина пробега α-частиц (с энергией около 5 МэВ) в различных средах невелика (табл. 2.13.1). Толщина эпидермиса кожи в среднем равна 0,07 мм, так что α- частицы не могут проникнуть сквозь кожу, но и в воздухе они пролетают лишь несколько сантиметров. Расстояния слишком малы. Длина пробега в воздухе R в сантиметрах для произвольной энергии W в МэВ определяется выражением R = 0,309W1,5. Увеличение энергии не позволяет раздвинуть диапазон длин пробега в воздухе до приемлемых значений.

Таблица 2.13.1 Длина пробега α-частиц в различных средах

Основной источник β-частиц – искусственный изотоп кобальт-60 или стронций-90. Кобальт-60 излучает β-частицы с энергией W = 0,31 МэВ, а вместе с ними – γ-кванты с энергией 1,17 и 1,33 МэВ. Стронций-90 излучает β-частицы с энергией W = 0,55 МэВ. Длина пробега β-частиц (табл. 2.13.2) превосходит длину пробега α-частиц, но все еще остается слишком малой. Для произвольной энергии W в МэВ длина пробега в некоторой среде R в сантиметрах оценивается эмпирической зависимостью R = W1,33 / 2,2ρ, где ρ – плотность среды в г/см3. Даже небольшая дальность R = 1 м = 1000 см в воздухе (ρ = 0,0013 г/см3) может быть достигнута лишь при сравнительно больших значениях энергии W = 2,2 МэВ.

Таблица 2.13.2 Длина пробега β-частиц в различных средах

Для получения γ-лучей используют образцы изотопа кобальт-60. Энергия излучаемых им γ-квантов составляет W = 1,17 МэВ и W = 1,33 МэВ. Средняя длина их пробега в воздухе достаточно велика (табл. 2.13.3). Вместе с тем, попавший в луч человек при толщине 0,2…0,3 м значительно ослабляет интенсивность луча. Среди всех радиоактивных частиц γ-лучи наиболее близки к требованиям лучевого СО.

Таблица 2.13.3 Длина пробега γ-лучей в различных средах

Основной источник нейтронов – смесь α-активно- го вещества (полония-210, радия-226) с бериллием или бором. Последние под действием α-частиц излучают нейтроны со средней энергией около 4 МэВ. Длина релаксации быстрых нейтронов в воде или биологической ткани составляет 8…10 см. Поток нейтронов также может быть основой лучевого СО, хотя регистрация нейтронов требует более сложного оборудования, чем для γ-лучей.

Источником протонов служит небольшой ускоритель. Длина пробега протонов не намного превосходит длину пробега α-частиц. В воздухе она оценивается (в метрах) эмпирическим выражением R = (W / 9,3)1,8 и даже при высоких энергиях W < 9 МэВ не превосходит одного метра.

Достоинства радиационных СО:

—излучатель не требует питания; к нему не надо прокладывать отдельный кабель;

—высокая помехоустойчивость к погодным факторам; даже в сильный ливень водность (масса воды в единице объема воздуха) не может сравниться со слоем воды в несколько десятков сантиметров;

—простота обслуживания.

Недостатки радиационных СО:

—наличие радиоактивных веществ, которые опасны для здоровья людей даже в малых количествах; радиационные СО можно применять только там, где не бывает людей;

—сложность утилизации излучателей по окончании их срока службы; радиационное СО всегда может быть заменено фотолучевым;

—необходимость тщательной юстировки во время монтажа.

Тело человека несет на себе определенный заряд. Заряд может возрастать в результате трения подошв об пол или уменьшаться за счет его естественного стекания через воздух, но он всегда присутствует. Заряд накапливается и на многих других движущихся предметах и механизмах: автомобилях, транспортерах, насосах, животных, насекомых. В основе принципа действия электростатических СО лежит регистрация заряда или окружающего его электростатического поля. Они могут называться также зарядовыми СО, зарядочувствительными СО или датчиками возмущения электрического поля.

Электростатические СО представляют собой малораспространенный тип СО в связи с необходимостью регистрации небольших возмущений на фоне сильного поля Земли (напряженностью около 100 В/м). Электростатическое СО является пассивным, хотя нетрудно представить себе и его активный вариант в статическом или квазистатическом виде. Активное статическое СО сначала сообщает человеку определенный заряд при контакте с какой-либо частью тела, а затем идентифицирует его по величине и знаку. Активное квазистатическое СО производит то же самое действие без контакта, индуцируя заряд низкочастотным переменным «квазистатическим» полем. Электростатические СО – всегда внутренние. Они не могут работать вне помещений, так как во время дождя все окружающие предметы покрываются тонкой проводящей пленкой воды, выравнивающей их потенциалы. Результатом будет пропуск нарушителя. Кроме того, на улице всегда много предметов, несущих на себе значительный заряд: автомобилей, животных, переносимого ветром мусора и пыли. Их воздействие приведет к формированию ложных срабатываний.

Электростатическое СО может быть реализовано в одном из двух вариантов: контактном и бесконтактном. Контактное электростатическое СО измеряет заряд человека в момент его прикосновения к проводящему ЧЭ, в качестве которого может выступать металлическая дверь, железный каркас, длинный неизолированный провод, пластина, стальной сейф, стеллаж или витрина. В случае контакта часть заряда стекает с человека на ЧЭ, величина заряда измеряется и в случае превышения порогового значения формируется сигнал тревоги. Роль ЧЭ может выполнять любой металлический предмет, являющийся частью интерьера, либо вводимый туда намеренно. Важно, чтобы он находился на пути нарушителя и был изолирован от заземленных конструкций (водопроводных труб, шин заземления, каркаса железобетонного здания и т. п.).

Бесконтактное электростатическое СО почти ничем не отличается от контактного. При приближении заряженного человека к металлическому предмету (зонду) на этот предмет воздействует поле заряда. В результате в нем накапливается заряд противоположного знака по отношению к заряду человека. Этот заряд притягивается к человеку и поступает в зонд из линии

заземления через измерительную цепь датчика. Наводимый заряд обычно меньше передаваемого при контакте. Роль ЧЭ также может выполнять любой металлический предмет, изолированный от земли. В отличие от контактного СО в данном случае ЧЭ может быть покрыт слоем изоляции. Измеренная величина заряда вновь сравнивается с пороговым значением. Регулировка порога позволяет изменять дальность обнаружения в пределах до 1 м.

В зависимости от формы ЧЭ электростатическое СО может быть как точечным, так и линейным или объемным. Чувствительным датчиком точечного СО становится либо сам охраняемый предмет (сейф, стеллаж, статуя, статуэтка, дверь, дверная ручка, замок, щеколда, засов, карниз, вешалка, люк, решетка), либо подставка под ним (если он неметаллический или имеет особую ценность), либо рама или тонкая металлическая сетка вокруг него (например, вдоль рамы картины, вокруг люстры, по периметру оконного проема или вентиляционного отверстия). Датчиком с линейной ЗЧ является длинный провод, уложенный вдоль охраняемой границы, периметра помещения или соединяющий несколько точечных объектов. Тот же провод при укладке его в необходимых пределах с шагом около 2 м и при установке максимальной чувствительности дает объемную ЗО.

Оценим электрическую емкость человека, зная его среднюю массу m = 70 кг. Объем V человека в литрах примерно равен его массе в килограммах, то есть V = 0,07 м3. Радиус равновеликого шара R = (3V/4π)1/3, а его емкость CШ = 4πε0R = 4πε0(3V/4π)1/3, где ε0 – электрическая постоянная (абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума), ε0 = 1/(4π×9×109) Ф/м. Отсюда емкость шара объема V составит CШ = 69,0×10–12×V1/3. Известно, что среди всех тел одинакового объема, но разной формы, шар имеет наименьшую емкость, поэтому нижняя оценка емкости человека CЧЕЛ > 69,0×10– 12×0,071/3 = 28 пФ. Реальное значение емкости оказывается выше, так как заряд накапливается на поверхности тела, а она у человека гораздо больше, чем у шара. Кроме того, емкость уединенного тела всегда возрастает при приближении к нему других проводящих тел. Дополнительный вклад в емкость человека дает и одежда. Средняя измеренная емкость человека равна CЧЕЛ = 150…200 пФ. Ее можно оценивать выражением CЧЕЛ = 6CШ = 4×10–10×V1/3 = 40×10–12×m1/3.

На человеке, как на конденсаторе, может накапливаться заряд. Причиной его возникновения является трение обуви об пол и одежды о кожу (трибоэлектрический эффект). Непроводящие подошвы способствуют сохранению заряда на теле человека. Основной путь стекания заряда – через воздух, благодаря постоянно присутствующему в нем небольшому количеству ионов. Количество ионов (а с ним – и проводимость воздуха) повышается с ростом влажности. Увеличение потенциала человека также приводит к ускорению разрядки. Поэтому на теле человека при его движении

поддерживается примерно постоянный потенциал U, величина которого зависит в основном от материала одежды и относительной влажности воздуха ξ (табл. 2.14.1). В меньшей степени потенциал зависит от материала покрытия пола и обуви.

Таблица 2.14.1 Потенциал человека

Средний потенциал человека при типичной влажности и одежде и составляет UЧЕЛ = 1500 В, а соответствующий ему заряд QЧЕЛ = CЧЕЛUЧЕЛ = 170×10–12×1500 = 0,26 мкКл. Минимальная величина заряда может опускаться до Qmin = CminUmin = 100×10–12×200 = 0,02 мкКл. Максимальный (реально ожидаемый) потенциал человека составляет Umax = 4000 В, поскольку влажность в помещении почти никогда не достигает экстремальных значений, а одежда – не состоит целиком из синтетики. Ему соответствует заряд Qmax = CmaxUmax = 300×10–12×4000 = 1,2 мкКл. Максимально возможный потенциал при нулевой влажности, полностью синтетической экипировке и других благоприятных условиях – 30…40 кВ. В этом случае крупный человек может нести на себе заряд QMAX = 300×10–12×(30000…40000) = 9…12 мкКл.

Степень воздействия человека на ЧЭ электростатического СО определяется величиной передаваемого заряда. Для контактного СО он переходит с тела человека на входную емкость зарядового усилителя (ЗУ), преобразующего заряд в пропорциональное ему напряжение. В момент прикосновения потенциалы человека и входной емкости выравниваются, а заряд распределяется пропорционально значениям емкости (так как U = Q/C). Поэтому входная емкость должна превышать емкость человека, чтобы заряд эффективно перетекал на вход зарядового усилителя. С другой стороны, величина полезного сигнала (в вольтах) обратно пропорциональна входной емкости CВХ, поэтому выбор ее в пределах CВХ = 500…1000 пФ позволяет минимизировать коэффициент усиления последующих каскадов. Тем не менее, увеличение CВХ позволяет снизить требования к сопротивлению высокоомных цепей разряда, что часто перевешивает все остальные соображения. В результате выбирается величина CВХ > 1000 пФ.

Даже в случае, когда входная емкость значительно превосходит емкость человека, на нее переходит далеко не весь заряд, а лишь определенная его часть. Причина этого в том, что заряд накапливается на поверхности кожи и одежде, которые являются плохими проводниками. За короткое время контакта на входную емкость стекает от 1% до 20% имеющегося заряда. Доля заряда имеет случайный характер, но обычно более влажному воздуху соответствует больший процент. В среднем за одно прикосновение передается заряд QВХ = 0,05 × 0,26 мкКл = 10 нКл. Минимальное полезное воз-

действие соответствует случаю минимального заряда человека (Qmin = 0,02 мкКл). При высокой влажности, когда доля перетекающего заряда не менее 5%, оно составляет QВХ = 0,05 × 0,02 мкКл = 1 нКл. Величина полезного сигнала на входной емкости CВХ = 1000 пФ будет при этом не менее UВХ = QВХ/CВХ = 10–9/10–9 = 1 В. Сигнал почти не требует усиления, что значительно упрощает последующую электронную схему.

Электростатическое СО отличается высокой помехоустойчивостью. Трудно представить себе воздействие, способное единовременно подать на вход СО заряд порядка нанокулон. Естественный обдув проводящей поверхности воздухом генерирует на ней заряд в пределах нескольких пикокулон. Крупное насекомое массой m = 1 г обладет емкостью порядка C = 40×10– 12×m1/3 = 4 пФ и при потенциале до U = 200 В несет заряд в пределах Q = CU = 800 пКл. Сев на ЧЭ, оно способно передать на вход датчика заряд до десятков пикокулон. Небольшое домашнее животное массой m = 1 кг имеет емкость около C = 40×10–12×m1/3 = 40 пФ и заряд (при потенциале U = 800 В) до Q = CU = 32 нКл. Если оно коснется ЧЭ, то перешедший заряд может превзойти 1 нКл.

Подводя итог, порог срабатывания контактного электростатического СО должен составлять около 500 пКл. Форма ЧЭ не имеет значения. Он должен находиться в месте вероятного контакта с нарушителем,

ибыть изолированным от земли. Заряд с тела человека передается на схему обработки через экранированный провод. Размещение ЧЭ в местах, недоступных для домашних животных, минимизирует число ложных тревог.

Зарядовый усилитель, составляющий основу контактного электростатического СО, может быть выполнен в различных вариантах. Один из них реализуется на элементах DA1, C1, C2, C3, R2, R3, R4, R5 (рис. 2.14.1). В случае прикосновения человека к контакту XP1 заряд Q поступает на конденсатор C1 и заряжает его до напряжения U = Q/C1. После усиления в R3/R2 = 100 раз сигнал на выходе DA1 (вывод 1) составит UВЫХ = 100Q/ C1. Коэффициент преобразования каскада равен K = UВЫХ/Q = 100/C1 = 0,02 В/пКл. Он соответствует медленному нарастанию входного воздействия. В данной реализации заряд накапливается за доли миллисекунды

изатем спадает за доли секунды, начальная фаза им-

Рис. 2.14.1 Электростатическое СО контактного типа