汽车报警器工作原理

汽车报警器工作原理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。DirectedElectronics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。车门传感器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。DirectedElectronics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。震动传感器上一节中，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。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车窗和压力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。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。移动和倾斜传感器很多盗车贼不是偷盗整台车，而是偷车上的部件。这类盗车贼不用打开车窗车门就能作案。还有些会直接用拖车把车辆抬起拖走。有几种方式不同的安全系统可对车辆外部情况进行监控。有些报警系统配有周边扫描器，能实时监控汽车周围的情况。最常见的周边扫描器应用了基本的雷达系统，包括无线电发送器和接收器。发送器发送无线电信号，而接收器对反射回来的信号进行监控。根据从信号获取的信息，雷达装置可以监控任何接近车辆的物体（阅读雷达的奥秘，获取更多信息）。为防范盗车贼使用拖车作案，有些报警系统配备了“倾斜传感器”。倾斜传感器的基本设计是采用一组水银开关。水银开关由两条电线和放置在密闭缸室中的水银小球组成。水银是一种液体金属，它可以像水一样流动，而且还具有固体金属的导电性。在水银开关中，一条电线（称之为电线A）横穿缸室底部，而另一条电线（电线B）仅是部分伸入缸室。水银始终和电线A接触，但可能与电线B断开。当缸室向一侧倾斜时，水银流动并与电线B接触，从而形成闭路。而缸体向另一侧倾斜时，水银也会反向流动，与第二根电线分离，从而断开电路。在有些设计中，电线B仅前端外露，水银必须和端部发生接触，才能闭合开关。向任意一侧倾斜，水银开关都会断开电路。在某些的情况下，可能所有报警系统都会发出警报。例如，如果有人将您的汽车拖走，水银开关、震动传感器和无线电传感器都会对异常情况做出反应。但不同的报警信号组合代表不同的情况。“智能”报警系统的控制器会对从传感器接收的不同信息做出不同的反应。在下文中，我们将了解在不同的情况下控制器可能触发的报警反应。报警信号在前面的章节中，我们介绍了在车辆受到干扰时，会向报警系统的控制器发出信号的各种传感装置。如果不能触发有效的警报，再先进的报警系统也毫无用处。报警系统必须触发反应装置，震慑住偷车的盗车贼。许多汽车都装配了报警装置，可以发出有效的报警信号。至少当传感器发现有人盗车时，多数汽车报警系统都会鸣响喇叭、闪烁大灯发出警报。有的报警器还能自动关闭点火启动装置，切断发动机的供油线路，或通过其他方式使车辆不能启动。DirectedElectronics供图藏在车辆前护板内的Neo迷您警报器一套先进的报警系统还应包括独立的警报器，这种警报器可以发出多种尖锐的警报声。大量噪音会使人们注意到盗车贼，所以大多数盗车贼在警报器响起时，都会迅速逃离现场。有些报警系统有设置警报声的功能，您可以选择独特的声响，这样就不会同其他车辆混淆。还有的报警系统可以在有人过于靠近车辆时播放录制好的警告。主要目的是让盗车贼在行窃之前，就警告他们您的汽车配备了先进的报警系统。多数情况下，惯犯会对这种警告置之不理，但对于碰运气的业余车贼，这会起到很强的威慑作用。从某种意义上说，这赋予了报警系统震慑犯罪分子的威力。不经意间，您的汽车已经不仅仅是器件的堆砌，成了装备完善的智能机器。很多报警系统还配有与控制器相连的内置无线电接收器和便携式钥匙链无线电发送器。在下文中，我们将了解这些组件在保安装置中所起的作用。汽车报警发送器多数汽车报警系统都配有可以挂在钥匙链上的无线电发送器。通过这种装置，可以向控制器发送指令，对报警系统进行遥控。汽车报警系统上的无线电发射器与无线电遥控玩具的工作原理相同。它通过无线电波脉冲调制发送特定的信号。DirectedElectronics供图“响尾蛇”安全系统钥匙链发送器。您可通过发送器锁上车门、开关报警系统，还能在车外关闭警报器。钥匙链发送器最主要的作用就是开关报警系统。您离开车辆关上车门后，可按下按钮启动报警系统；您返回车辆时，同样也只需要轻轻按一下就能将其关闭。在多数系统中，启动或解除车辆报警系统时，控制器会发出指令，闪烁车灯，鸣响喇叭。这样是便于让您及周围的人知道报警系统已经启动。这项创新技术使得报警系统的使用更为方便。在远程发送器发明之前，报警系统使用延时机制启动。其原理和家用防盗报警器类似，车停下，您离开车辆、锁上车门，三十秒后报警系统会自动启动。给车辆解锁时，您需要先上车，然后在三十秒内关闭报警系统。该系统存在的一个很大的问题：由于是延时机制，盗车贼可能在警报器启动之前进入车辆，关闭警报器。您还可通过远程发送器打开电动车门锁，在进入车辆前，打开车灯，关闭报警系统。还有些报警系统的控制器功能更为强大。它们都装有中央计算机和内置寻呼系统。如果有盗车贼对您的车辆下手，中央计算机会连接钥匙链寻呼系统，向您报告盗车贼触发了哪些传感器。通过最先进的报警系统，您可以向控制器下达命令，向其发出信号关闭发动机。由于发送器控制您的报警系统，脉冲调制模式必须起到钥匙的作用。对于某一系列的传感装置，可能会有上百万种不同的脉冲代码。这样可以保证您向报警系统发出的命令信号是独一无二