Migliorare semplice antifurto con relè ad autoritenuta

[DaveDiamond]

Ciao a tutti,

in questi giorni sto aiutando un amico ad installare un semplice allarme a sensore magnetico per una porta: di quelli semplici ed economici, che consistono di due componenti: un magnete da montare sulla porta e un sensore con cicalino (seppur sia un cicalino piezo elettrico, alimentato da tre batterie a bottone per un totale di 4,5 volt, è molto rumoroso!) da montare sull'intelaiatura. Seppur efficace nella sua semplicità, ha due limiti: il primo, facilmente risolvibile, è quello delle batterie: siccome questo allarme, essendo dotato di tre batterie a bottone da 1,5 volt in serie che danno l'impressione di durare poco, abbiamo provveduto a collegarvi, in parallelo, altre tre batterie più sostanziose: tre batterie al litio Energizer “Ultimate Lithium”; da 1,5 volt l'una, (hanno dato ottimi risultati di durata anche con fotocamere digitali). Il secondo problema di questo semplice allarme consiste nel fatto che quando la porta viene chiusa, e il magnete torna vicino all'allarme (dentro ha un contatto reed), il cicalino smette di suonare; insomma: non è dotato di autoritenuta.

Premetto che questo sistema non ha una sicurezza critica, quindi sappiamo bene che in caso di necessità di una maggiore sicurezza esistono sistemi d'allarme certamente più funzionali, complessi e costosi: si tratta più di un modo per comprendere certi funzionamenti.

Avendo notato che l'allarme suona automaticamente se alimentato e senza magnete vicino, abbiamo pensato di migliorarlo con questo sistema di relè e di contatto magnetico a tre vie:

Schema con cablaggi (clicca per ingrandire)

In pratica: ultizzeremo un sensore magnetico con reed, da attaccare alla porta, di questa tipologia

contatto magnetico per porta

contatto_magnetico_2.jpg (8.58 KiB) Osservato 6873 volte

(quello che usiamo noi ha tre contatti: COMUNE, NC e NA)

Quando il magnete è posizionato vicino al sensore, il contatto comune del sensore (sul quale vi si trova la tensione di 12 volt, proveniente da un alimentatore di rete) è su NC e non succede niente;
quando il magnete è lontano dal sensore (la porta viene aperta) il contatto comune del sensore va su NA e innesca un relè doppio polo, singolo contatto, cablato con autoritenuta, in modo tale che se la porta viene richiusa e il contatto comune del sensore torna su NC, l'autoritenuta del relè impedirà lo spegnimento dell'allarme (il cicalino dell'allarme si alimenta da un pacco batterie).
Se in questa condizione il sensore dovesse danneggiarsi, o se l'alimentazione a 12 volt dovesse venire a mancare (ad esempio: l'alimentatore viene scollegato o vengono tagliati i cavi che escono dal sensore), entra in azione il relè di sicurezza: non essendo più alimentato, torna in condizione di riposo (comune su NC), commutando nuovamente il pacco batterie da 4,5 volt sul polo di alimentazione dell'allarme, questo a prescindere, dunque, dal fatto che ci sia alimentazione esterna o no (come detto il cicalino dell'allarme è alimentato da batterie per un totale di 4,5 volt).

Cosa ne pensate di questo sistema? Si potrebbe migliorare in qualche maniera? La logica che è stata teorizzata funzionerà come pensato?

Grazie.

[DaveDiamond]

Scusatemi,

inserisco un nuovo schema cablaggi con una legenda di funzionamento più chiara e con un relè in configurazione di autoritenuta identico (come tipologia) a quello che abbiamo in mente di utilizzare:

Cablaggio con indicazioni più chiare (clicca per ingrandire)

[g.schgor]

Attenzione che in entrambi gli schemi il relè di autoritenuta
non si mantiene se il proprio contatto non è collegato
direttamente al +12V.
Poi occorre prevedere un pulsante (NC) per farlo rilasciare.

[DaveDiamond]

Ciao g.schgor,

Nello schema il relè di autoritenuta è collegato al +12 V sui pin 1, 2 e 4; non va bene? Dove dovrei applicare, ulteriormente, i + 12 V? Ti chiedo scusa, ma prima d'ora non ho mai collegato un relè in configurazione di autoritenuta. Ad ogni modo i + 12 V sul relè di autoritenuta ci arrivano quando la porta viene aperta: in condizione di riposo (a porta chiusa), ovviamente non deve suonare l'allarme.
Al posto del pulsante NC applicherò un interruttore a chiave.

[DaveDiamond]

Attenzione che in entrambi gli schemi il relè di autoritenuta
non si mantiene se il proprio contatto non è collegato
direttamente al +12 V.

Ok, scusami, credo di aver capito cosa intendi: quando la porta viene aperta il relè ad autoritenuta si attiva, ma quando chiudo la porta il relè ad autoritenuta non è più collegato ai +12 V e così perde l'autoritenuta? Ma allora dove si trova l'utilità della configurazione in autoritenuta? Io credevo che una volta eccitato, grazie all'autoritenuta così vi rimanesse anche dopo una mancanza di tensione.

[g.schgor]

Esistono relè speciali detti "bistabili" che hanno una ritenuta
anche in assenza di alimentazione, ma sono appunto speciali
che hanno o doppio comando (set e reset) o a polarità opposta.
Vanno quindi scelti conoscendo le singole caratteristiche.

[DaveDiamond]

Certo: conosco l'esistenza dei relè bistabili con doppia bobina (una per l'eccitazione e una per la diseccitazione del relè) o di quelli che ne hanno una sola, eccitabile e diseccitabile che funziona a polarità opposta.
Però, circa la configurazione del nostro sistema - con un interruttore magnetico - un relè bistabile non funzionerebbe (almeno suppongo) perché un classico relè bistabile necessita di un solo impulso di trigger (solitamente attuabile con un pulsante anziché con un interruttore): con un interruttore magnetico, invece, alla bobina del relè, si avrebbe una tensione costante e non un solo e breve impulso (il contatto magnetico, durante l'apertura della porta, nella maggior parte dei casi, continuerebbe a condurre i +12 V, il che non si tradurrebbe in un breve impulso).
Ci sarebbe un modo - magari utilizzando un circuito basato su un NE555 - che potrebbe dare un singolo impulso indipendentemente dal fatto che l'alimentazione dai + 12 V sia costante o interrotta? Ovvero: un modo per realizzare un relè ad autoritenuta che mantenga la posizione anche dopo un'interruzione di tensione? Senza utilizzare un relè bistabile a doppia bobina.

[g.schgor]

Un relè "normale" per essere attratto
ha bisogno di alimentazione. Se manca quella, rilascia.
Per svincolarti dalla rete, l'unica possibilità
di memorizzazione è un circuito elettronico
alimentato dalla batteria a 4.5V che,una volta
attivato, rimanga attivo fino all'intervento
di un pulsante di ripristino.
In questo caso non ci sarebbe più bisogno
nemmeno del reed (sostituirlo con un relè
a doppio contatto per l'automantenimento
potrebbe essere un carico eccessivo per la batteria).

[DaveDiamond]

Grazie mille, g.schgor: adesso mi è tutto più chiaro:
Ad ogni modo, tornando per un attimo ai relè comuni configurati con l'autoritenuta, inizialmente avevo trovato il cablaggio in questa pagina: http://www.reuk.co.uk/Latching-Relay-Circuit.htm nella fattispecie con questo schema, presente in quella pagina:


Da quello che ho capito, si usano pulsanti anziché interruttori per due motivi: il primo per evitare di tenere la bobina del relè costantemente sotto tensione (basta un impulso momentaneo dei pulsanti per eccitarlo o diseccitarlo - e rimarrà in una delle due condizioni fin quando sarà presente l'alimentazione a valle), ma mi chiedevo: visto che il relè utilizzato è un relè comune (e solitamente i relè comuni sono progettati per avere la bobina sempre sotto tensione), il pulsante "push to make" potrebbe anche essere costituito da un interruttore anziché da un pulsante?
Chiedo questo perché con un interruttore (ad esempio a chiave, per una questione di sicurezza) si può "armare" il relè quando l'interruttore "push to make" ha il contatto chiuso (con "push to make" e "push to break" chiusi, la bobina sarà sempre sotto tensione) e si può decidere di disattivarlo quando l'ipotetico interruttore "push to make" avrà il contatto aperto.

Grazie.

[g.schgor]

il pulsante "push to make" potrebbe anche essere costituito da un interruttore anziché da un pulsante?

Si, ma come giustamente osservi dopo, non puoi disattivarlo
con il pulsante"push to break" finché questo è chiuso.