三门县中心幼儿园:汽车报警器工作原理

本文包括：
1. 引言 2. 车门传感器 3. 震动传感器 4. 车窗和压力传感器 5. 移动和倾斜传感器 6. 报警信号 7. 汽车报警发送器 8. 了解更多信息 9. 阅读所有选装部件类文章
第一起有文件记载的盗车案发生在1896年，距离汽车问世仅隔十年。因为汽车价格昂贵，易于转卖，而且便于盗车贼逃脱，所以百余年来，它一直是盗贼最喜欢目标之一。研究表明，仅在美国，每20秒就有一辆汽车被盗。
 

Directed Electronics供图
“响尾蛇”汽车报警系统包括一系列传感器和报警装置。
基于这个惊人的数字，数以百万的美国人购买昂贵的汽车报警器也就没有什么好奇怪的了。如今，几乎有50％的车辆装有精巧的电子传感器、警报器和远程激活系统，甚至在车轮上设置了高级防盗装置。
在本文中，我们将介绍一些先进的汽车报警系统，让您了解它们的功能和原理。精密的现代汽车报警系统令人惊奇，但更令人称奇的是不论报警系统多么精巧，盗车贼总是有办法绕过它们。
基本原理
最基本的汽车报警系统一般由一个或多个传感器和与之相连的警报器组成。最简单的报警系统就是在驾驶员侧车门上安装开关并接好线路，如果有人开门，警报器就会鸣响。安装这种汽车报警系统需要一个开关、几根电线和一个警报器。
现在，多数汽车的报警系统要比这复杂得多。这些报警系统一般包括：
一组传感器，包括开关、压力传感器和运动探测器 可以发出多种声音的警报器，您可以从中选出一种与众不同的声音 由密钥卡无线控制的无线电接收器 备用电池，在主电池断开的情况下也可以保证报警系统正常工作 计算机控制单元，也是报警系统的“大脑”，可以对周围的情况进行监控并发出警报
许多先进的报警系统的“大脑”实际上是一台小型电脑。当传感器察觉到异常情况时，“大脑”就会合上开关，激活报警装置（即喇叭、车前灯或警报器）。不同的安全系统使用不同的传感器，而且传感器接入控制器的方式也不同。
控制器和报警系统一般与车的主电池相连，通常还配备有备用电源。如果有人切断主电源（如剪断电池线缆），这个隐藏的备用电源就会介入供电。电源被切断很可能是有人在盗车，此时控制器将启动并拉响警报。
在下文中，我们将了解不同类型的传感器，它们的工作原理，以及它们是如何与报警系统的控制器连接的。

汽车报警系统最基本的元件是车门传感器。如果有人打开处于完全保护下的车辆的引擎盖、行李箱或车门，控制器就会触发报警系统。
多数车辆报警系统采用的是已经安装在车门上的开关装置。现在的汽车非常方便，打开车门或行李箱时，内部照明灯就会点亮。其中的原理与冰箱照明开关很像。车门关闭时，将按下小型弹簧控制按钮或控制柄，断开电路。车门打开时，弹簧将顶起按钮闭合电路，使内部照明系统通电。

Directed Electronics供图
随身开关是手动开关，可暂时关闭告警系统（以便泊车员帮您泊车）。随身开关隐藏在车内一个不起眼的位置。本图中，随身开关装在汽车保险丝检修孔盖板下侧。
如果需要安装车门传感器，您所要做的就是在预先接好线的电路里加入一个新元件。新线路接好后，打开车门（闭合开关），电流就会通过控制器和内部照明装置。通电时，控制器会发出报警。
 
作为全面保安措施，报警系统通常会对车内总电路的电压进行监控。如果电压下降，控制器就会知道有人干扰了供电系统。开启车灯（打开车门，车灯就会自动开启）、乱动引擎盖下的电路、或拆除接有电线的拖车都会导致电压下降。
车门传感器非常有效，但其保护范围有限。闯入车中的方式有很多（例如可以打碎车窗），而且盗车贼偷车也不一定非要闯入车中——他们还可以把汽车拖走。在下文中，我们将了解几种更先进的汽车报警系统，它们可以有效保护您的爱车，以免被狡猾的盗车贼偷走。
上一节中，我们了解了最基本的汽车报警系统——车门传感器。如今，只有最简陋的汽车报警系统才会完全依赖车门传感器。大部分先进的报警系统主要利用震动传感器来阻止盗车和砸车行为。
震动传感器的原理非常简单：如果有人击打、撞击或移动您的汽车，传感器就会向控制器发送信号，指示震动强度。根据震动的强度，控制器会发出表示警告的“哔哔声”或者全面拉响警报。
组装震动传感器的方法有很多种。有种传感器比较简单，是由两条金属触片组成，其中较长的弹性金属触片位于另一金属触片之上。您可以轻易将这些触片设置成简易开关：当它们相互接触时，电流就会通过。当汽车猛烈晃动时，弹性金属触片也会随之晃动，并接触到下面的触片，从而暂时形成闭合电路。
这种设计的问题在于只要汽车震动或晃动，电路就会闭合， 而控制器无法测定震动的强度，所以容易导致误报。更先进的传感器可根据震动的强度发送不同信息。下图中兰德尔•伍兹（Randall Woods）2000年的专利设计就是一个很好的例子。
 
­',1)">
传感器仅有三个主要组件：
位于缸室中的中央电接触元件 位于缸室底部的几个二级电接触元件 缸室中可以自由滚动的金属球
在可能出现的任何平衡位置，金属球将接触中央电接触元件和一个较小的二级电接触元件。这就形成了闭合电路，电流将通过这个电路流向控制器。每个二级电接触元件都以这种方式与控制器单独相连。
当您敲击或晃动传感器使传感器震动时，小球就会在缸室内滚动。当它滚离一个较小的二级电接触元件时，这个二级电接触元件与中央电接触元件所形成的回路就会断开。这时，开关就会打开，提示控制器小球发生了位移。当小球继续滚动经过其他的二级电接触元件时，电路会不断闭合又断开，直到小球最终停止滚动。
如果传感器受到的震动加剧，小球滚动的距离就更长，在停止滚动前，将经过更多的二级电接触元件。如果发生这种情况，控制器将接收到所有单独电路的短时脉冲电流。控制器可以根据接收到的脉冲电流量及持续时间来测量震动强度。如果小球仅从一个接触元件滚到另一个接触元件，控制器可能根本不会触发警报。如果有人撞到车上引起的较大位移，车辆可能发出警报信号：喇叭响一下，或大灯闪一下。如果小球滚动距离较长，控制器就会全面拉响警报。
许多先进的报警系统都将震动传感器作为首选防盗装置，不过通常还要配合其他装置一起使用。下一节中，我们将了解到可以向控制器发出信号的其他几类传感器。
在很多情况下，盗车贼作案匆忙，没有时间撬锁进入车内，他们会直接打碎车窗。装备完善的汽车报警系统通常佩有能感知这种破坏的装置。
麦克风会测定空气压力波动变化，并将压力波动变化转变为波动的电流。打碎玻璃的声音频率相对独特（也就是说空气压力波动模式很独特）。麦克风能将这种音频转化成相应频率的电流，发送到控制器。
在与控制器相连的线路中，电流会流经一个跨接装置，该装置仅能传导一定频率范围内的电流。安装这种跨接装置就是为了仅让玻璃破碎时产生的电流通过。如此一来，只有特定声音可以触发报警器，其他声音则被过滤掉。
 

典型的跨接装置： 将电感器和电容以特定方式组合起来，即可形成一个交换单元，仅能传到玻璃破坏产生的电流。
压力传感器
还有一种方法可以用来探测是否有人打破车窗或打开车门，那就是测量车内气压。即使车内和车外没有气压差，打开车门或敲碎车窗都会使车内空气流动，从而造成车内气压的短暂改变。
普通的扬声器驱动装置就可以用来探测车内气压的波动。扬声器有两个主要部件：
直径较宽的活动振盆 由天然磁铁环绕并与振盆相连的电磁铁
播放音乐时，电流会沿着电磁铁来回流动，造成电磁铁前后移动。与之相连的振盆也将受到推拉，从而导致周围空气的气压波动。而这些气压波动传到我们耳朵里就变成了声音。
 
',2)">­
扬声器驱动装置的基本结构。汽车扬声器也可用作高效报警系统的一部分，因为它们能够测量车内气压的变化。
只要将这个系统反向应用就可以实现压力探测器的基本功能。压力变化会造成振盆的前后位移，从而推拉与之相连的电磁铁。如果您已经阅读过电磁体工作原理，就会知道在天然磁场中移动电磁铁将产生电流。如果接收到该装置发出的电流，控制器就知道车内空气压力快速上升，这说明有人打开了车门或车窗，或造成了很大的噪音。
有些报警系统利用汽车内置的立体声喇叭作为压力传感器，而有些车辆则配备专门的监测装置。
压力传感器、玻璃破损传感器和车门传感器均可有效监测是否有人闯入车中，但盗车贼或砸车人仍可以在不进入车内的情况下对车进行破坏。下一节中，我们将了解一些对车辆外部进行监控的保安系统。