PROTECCION MAGNETICA PARA PUERTAS Y VENTANAS

Para proteger los inmuebles, vitrinas, exhibidores, etc. de la intromisión de personas ajenas, existe toda una amplia gama de productos y servicios que están presentes en el mercado, desde sofisticados sistemas de alarma hasta el servicio de guardias que se encuentran apostados alrededor de la casa o negocio que se quiere salvaguardar.

INTRODUCCION

El circuito que se describe es el de un sensor que se instala ya sea en aquella puerta o ventana que ninguna persona sin autorización alguna debe abrir. Y que sea accionada una señal de alarma tanto sonora como audible cuando ocurra la apertura.

Este circuito de protección basa su operación en un interruptor que se abre o cierra cuando esté presente un campo magnético, por lo que también se requiere el uso de un imán.

Cuando la ventana o puerta tiene que ser abierta, el circuito cuenta con un selector que activa o desactiva la alarma.

 
DISEÑO DEL CIRCUITO
El circuito de protección magnética se encuentra dividido en tres partes fundamentales para la ejecución de su trabajo, las cuales se describen a continuación.

La primera parte está integrada básicamente por un sensor magnético denominado “reed switch”, el cual consiste en un simple interruptor encapsulado en una ampolleta de vidrio, el interruptor del reed switch se cierra cuando un campo magnético se encuentra cerca de éste, por lo que se hace necesario la utilización de un imán con la suficiente energía magnética para que active al reed switch.

El principio de operación para el circuito de protección es muy simple, si el imán se instala cerca del reed switch el interruptor de éste se encontrará cerrado, en caso contrario, si alejamos el imán del reed switch el interruptor se abrirá. Veamos un ejemplo, si el circuito que contiene al reed switch lo instalamos en el marco de una ventana, y el imán lo colocamos sobre la ventana, cuando ésta está cerrada, el imán se encontrará cerca del reed switch, y cuando la ventana sea abierta el imán se alejará.

El reed switch lo conectamos en serie con el resistor R1 para formar los siguientes estados:

  • Si el imán se encuentra cerca del reed switch se producirá un voltaje diferente de 0V.
  • Si el imán se aleja del reed switch se producirá un voltaje igual a 0V.

Estas respuestas son aprovechadas para energizar un relevador a través del transistor Q1 (2N2222), esto es, si el imán está cerca del reed switch se activará el relevador RL1 y en caso contrario se desenergizará.

De igual manera la respuesta del reed switch se hace llegar al amplificador operacional identificado como IC1 (LM311), el cual se encuentra configurado como comparador inversor, el cual de acuerdo a la ubicación del imán hará que un circuito temporizador se active o no.

La etapa del circuito temporizador utiliza el circuito integrado que genera una señal cuadrada y que se denomina como IC2 (NE555), este integrado estará trabajando en la llamada configuración astable o de carrera libre. El 555 genera una señal cuadrada que opera a una frecuencia de 1 KHz, la cual se fija con ayuda de los resistores R4, R5 y C2.

A través de la terminal 4 del IC2 se tiene la posibilidad de controlar la generación de la señal cuadrada, por lo que sí está presente un valor de 0V en dicha terminal, la onda cuadrada se inhibe, mientras que un voltaje diferente de 0V produce la señal cuadrada a la frecuencia fijada por R4, R5 y C2.

Cuando el imán se encuentra cerca del reed swicth, se hace llegar un valor de 0V a la terminal 4 del NE555 a través del amplificador operacional LM311, cancelando la producción de la señal cuadrada. Pero si el imán se aleja del reed swicth, se hace llegar un valor diferente de 0V a la misma terminal 4 del NE555 provocando una señal cuadrada que a su vez activa al zumbador piezoeléctrico BZ1, originando una señal audible de alarma.

Si por alguna razón se requiere abrir la puerta o ventana que se encuentra protegida, se cuenta con un selector identificado como JP4, con el cual utilizando un jumper se puede activar o desactivar la alarma.

Retomando la forma de operar del relevador RL1, se mencionó anteriormente que si el imán se encuentra cerca del reed switch el RL1 se activa, por lo que si es necesario del relevador, se pueden tomar sus contactos para enviar la señal de alarma a distancia a algún panel. Aquí se sugiere que sea utilizado el contacto normalmente abierto del relevador para producir una señal de alarma confiable.

Por último cabe mencionar que el circuito de protección magnética puede ser energizado con valores de voltaje que van desde 5VCD, hasta 12VCD, ya que tanto el LM311 y el NE555 son circuitos integrados lineales, y solo quedaría revisar cuál es el valor de voltaje que puede soportar la bobina del relevador. Como se trata de un sistema de seguridad, se recomienda la utilización de una batería para que se dé el respaldo de energía, en caso de que ésta se ausente.

 
Autor: Ing. Ismael Cervantes de Anda
E-Mail: icervantes@saberinternacional.com.mx - mciscer@hotmail.com
 
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
FIGURA 3
 
FIGURA 4
 
MATERIALES