汽车报警器的工作原理

由:汤姆哈里斯|

响尾蛇汽车报警系统包括许多传感器和报警信号。"width=
响尾蛇汽车报警系统包括许多传感器和报警信号。
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第一起有记载的汽车盗窃案发生在1896年,当时汽油动力汽车刚刚问世10年。从早期到今天,汽车一直是小偷的自然目标:它们很值钱,很容易转卖,而且它们有内置的逃跑系统。一些研究声称,仅在美国,每20秒就有一辆汽车被闯入。

根据这一惊人的统计数据,数百万美国人投资购买昂贵的报警系统也就不足为奇了。如今,似乎每一辆车都配备了复杂的电子传感器、鸣笛和远程激活系统。这些车是高度安全的轮子上的堡垒!

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在这篇文章中,我们将看看现代汽车报警器,了解它们的功能以及它们是如何做到的。现代汽车报警器的精巧程度令人惊叹,但更不可思议的是,偷车贼仍然能找到办法通过它们。

最基本的

如果你想用最简单的形式来考虑汽车报警器,它只不过是一个或多个传感器与某种有关塞壬.最简单的警报器是在驾驶室门上有一个开关,而且是有线的,这样如果有人开门,警报器就会开始鸣叫。你可以用一个开关,几根电线和一个警报器来实现这个汽车警报器。

大多数现代汽车警报系统都比这复杂得多。它们包括:

  • 的数组传感器这包括开关,压力传感器和运动探测器
  • 一个塞壬,通常能够创造各种各样的声音,这样你就可以为你的车选择一个独特的声音
  • 一个无线电接收机可以通过钥匙链进行无线控制
  • 一个辅助电池这样即使主电池断开,警报器也能正常工作
  • 一个计算机控制单元监控一切并发出警报——系统的“大脑”

大多数先进系统的大脑其实很小电脑.大脑的工作就是关闭开关当电力感应设备的某些开关打开或关闭时,就会激活警报设备——你的喇叭、车灯或安装的警报器。安全系统的区别主要在于使用了哪些传感器,以及各种设备如何连接到大脑。

大脑和警报功能可能连接到汽车的主电源上电池,但他们通常有一个备用电源也当有人切断主电源时(例如,通过剪断电池电缆),这个隐藏的电池就会启动。因为切断电源可能是有入侵者的迹象,它会触发大脑发出警报。

在接下来的章节中,我们将研究各种传感器,了解它们是如何工作的,以及它们是如何连接到警报系统的大脑的。

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汽车报警门传感器

泊车开关是一种手动关闭,可以暂时禁用报警系统(例如,你可以让泊车员停车)。代客开关藏在车里一个偏僻的地方。图中的开关安装在汽车的保险丝访问面板下。"width=
泊车开关是一种手动关闭,可以暂时禁用报警系统(例如,你可以让泊车员停车)。代客开关藏在车里一个偏僻的地方。图中的开关安装在汽车的保险丝访问面板下。
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汽车报警系统中最基本的部件是报警器门报警.当你打开一辆完全保护的汽车的前引擎盖、后备箱或任何一扇门时,大脑就会触发警报系统。

大多数汽车报警系统利用已经安装在车门上的开关机制。在现代汽车中,打开车门或后备箱就会打开开关在灯光.让这个工作的开关就像控制你身体里光线的机制冰箱.当门关闭时,它会向内挤压一个小的,spring-activated按钮或者是打开电路的杠杆。当门打开时,弹簧将按钮推开,闭合电路并发送到里面的灯

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你所要做的就是在这个预接线的电路中添加一个新元件来设置门传感器。新电线安装到位后,打开门(关闭开关),除了内部的灯外,还会向大脑发送电流。当电流流动时,大脑就会发出警报。

作为一项全面的保护措施,现代报警系统通常监测电压在整辆车里电路.如果有电压下降在这个电路中,大脑知道有人干扰了电子系统。打开一盏灯(通过打开门),弄乱引擎盖下的电线,或者拆除带有电气连接的附属拖车,都会导致电压下降。

门传感器非常有效,但它们提供的保护相当有限。还有其他方法可以进入汽车(打破窗户),小偷实际上不需要闯入你的车来偷车(他们可以把你的车拖走)。在接下来的几节中,我们将介绍一些更先进的汽车报警系统,以防止狡猾的罪犯。

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汽车报警器震动传感器

在上一节中,我们介绍了车门传感器,这是最基本的汽车报警系统之一。如今,只有最便宜的汽车警报套件仅依靠车门传感器。先进的报警系统大多依赖于冲击传感器阻止小偷和破坏者。

震动传感器的原理相当简单:如果有人撞了、挤了或以其他方式移动了你的车,传感器就会向大脑发送一个信号,表明你的车在颠簸强度运动的。根据电击的严重程度,大脑发出信号警告喇叭发出嘟嘟声或声音全面报警

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有许多不同的方法来构建一个冲击传感器。一个简单的传感器是一个长而灵活的金属触点,位于另一个金属触点的上方。你可以很容易地把这些触点配置成一个简单的开关:当你把它们碰在一起时,电流就会在它们之间流动。一个巨大的震动将使柔性触点摇摆,使它接触下面的触点,短暂地完成电路。

这种设计的问题在于,所有的冲击或振动都会以相同的方式关闭电路。大脑无法测量震动的强度,这导致了很多假警报.更先进的传感器根据震动的严重程度发送不同的信息。

该传感器只有三个主要部件:

  • 一个中央电触点在气缸外壳中
  • 几个电触点更小在外壳的底部
  • 一个金属球可以在外壳内自由移动

在任何情况下休息的位置时,金属球同时接触中心电触点和其中一个较小的电触点。这就完成了一个电路,向大脑发送电流。每一个小触点都通过单独的电路与大脑相连。

当你移动传感器,通过击打或摇晃,球在外壳中滚动。当它从一个较小的电触点上滚动时,它断开连接那个特殊联络人和中心联络人之间的联系。这打开开关告诉大脑球已经移动了。当它滚动时,它经过其他触点,关闭每个电路,然后打开它,直到最后停止。

如果传感器受到更严重的冲击,小球滚动的距离就会更远,在停下来之前会经过更多的小电触点。当这种情况发生时,大脑接收短电流爆发所有单独的赛道。基于多少次爆发它接收和持续多久时,大脑可以判断电击的严重程度。对于非常小的变化,球只从一个接触到下一个接触,大脑可能根本不会触发警报。对于稍大的变化——例如有人撞到汽车——它可能会发出警告信号:轻按喇叭和亮前灯。当球滚出一段距离时,大脑就会启动警报。

在许多现代报警系统中,冲击传感器是主要的防盗探测器,但它们通常与其他设备相结合。在接下来的几节中,我们将看看其他类型的传感器,它们告诉大脑什么时候出了问题。

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汽车警报窗和压力传感器

典型的交叉单元:使用电感和电容器的特定组合,可以设计一个交叉单元,只传导具有玻璃破碎频率的电流。"width=
典型的交叉单元:使用电感和电容器的特定组合,可以设计一个交叉单元,只传导具有玻璃破碎频率的电流。

很多时候,行色匆匆的偷车贼是不会瞎折腾的钻进一辆车:他们只是打碎了一扇窗户。一个配备齐全的汽车报警系统有一个装置,可以感知这种入侵。

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最常见的玻璃破损检测器是一个简单的麦克风与大脑相连。麦克风测量气压波动的变化,并将这种模式转换成波动的电流。碎玻璃有其独特之处声音频率(气压波动的模式)。麦克风将其转换为特定频率的电流,并将其发送到大脑。

电流在进入大脑的过程中,要经过一个交叉这是一种只导电的电子设备在一定的频率范围内。交叉的配置,使它将只传导电流,有打破的频率玻璃.这样,只有这个特定的声音才会触发警报,而其他所有的声音都被忽略。

压力传感器

另一种检测玻璃是否破碎以及是否有人开门的方法是测量空气压力在车里。即使车内外没有压差,打开车门或强行打开窗户的动作也会推动或拉动车内的空气,造成压力的短暂变化。

你可以用普通电表检测气压的波动扬声器驱动程序.扬声器有两个主要部分:

  • 一个宽,动锥
  • 一个电磁铁,四周自然环绕磁铁,连接到圆锥上

当你播放音乐时,电流会在电磁铁中来回流动,从而使电磁铁进进出出。这会推动和拉动附着的锥,在周围空气中形成气压波动。我们听到这些波动就是声音。

同样的系统也可以反向工作,这就是在basic中发生的事情压力探测器.压力波动使锥体前后移动,从而推动和拉动附着的电磁铁。如果你读过电磁铁的工作原理你知道,在周围的自然磁场中移动电磁铁会产生电流。当大脑记录到从这个装置流出的显著电流时,它就知道有什么东西导致了车内压力的快速增加。这表示有人打开了门或窗,或者制造了很大的噪音。

一些报警系统设计利用了汽车的内置音响演讲者作为压力传感器,但其他有单独的设备,专门设计用于检测。

压力传感器、玻璃破损传感器和车门传感器都能很好地检测到有人闯入汽车,但一些小偷和破坏者却能在没有进入汽车的情况下造成很大的破坏。在下一节中,我们将介绍一些安全系统,它们可以密切监视车外发生的事情。

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汽车警报运动和倾斜传感器

很多偷车贼不会偷你的整辆车;他们追求的是它的各个部分。这些汽车脱衣工可以在不打开车门或窗户的情况下完成很多工作。一个带着拖车的小偷可以把你的车抬起来,把整辆车都拖走。

有几种很好的方法可以让安全系统监视车外发生的事情。一些报警系统包括周边扫描仪这些设备可以监控汽车周围立即发生的情况。最常见的周长扫描器是基本的雷达系统,由一个无线电发射机和接收机.发射器发出无线电信号,接收器则监测返回的信号反射。根据这些信息,雷达设备可以确定周围任何物体的接近程度。(见雷达工作原理以获取更多信息。)

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以防止偷车贼牵引卡车,一些报警系统有倾斜的探测器倾斜探测器的基本设计是一系列的水银开关.水银开关由两根电线和一个装在圆柱体内的水银球组成。

水银是一种液态金属——它像水一样流动,但它具有导电性就像一个坚固的金属。在水银开关中,一根电线(让我们称之为连接)穿过圆柱体的底部,而另一根(线B)只从一侧部分延伸。水银总是与电线A接触,但它可能会与电线B断开接触。

当圆筒向一个方向倾斜时,水银移动,使它接触到导线b,这就关闭了通过水银开关的电路。当圆筒向另一个方向倾斜时,水银从第二根导线上滚开,打开电路。

在一些设计中,只有B线的尖端是暴露的,为了关闭开关,水银必须与尖端接触。无论向哪个方向倾斜水银开关都会打开电路。

汽车报警器倾斜传感器通常有一组水银开关,位于不同的角度.当你把车停在某个斜面上时,其中一些是关闭的位置,另一些是开放的位置。如果小偷改变了你的车的角度(比如用拖车把它抬起来,或者用千斤顶把它抬起来),一些关闭的开关会打开,另一些打开的开关会关闭。如果任何一个开关被打开,中央大脑就知道有人在举起汽车。

在不同的情况下,所有这些报警系统都可能涵盖同一领域.例如,如果有人把你的车拖走,水银开关、冲击传感器和雷达传感器都会记录到有问题。但是不同的组合警报触发器可能指示不同的事件。“智能”报警系统的大脑会根据从传感器接收到的信息组合做出不同的反应。

在下一节中,我们将讨论一些报警响应大脑在不同的情况下可能会触发。

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汽车防盗警报

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Neo迷你警笛,藏在一辆车的前挡泥板里
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在前面的章节中,我们研究了各种传感设备,当有东西干扰汽车时,它们会告诉警报系统的大脑。不管这些系统有多先进,警报系统如果不能触发有效的警报。警报系统必须触发一些反应,将阻止小偷偷你的车。

正如我们所看到的,许多已经内置在汽车中的设备都是为了发出有效的警报信号。至少,大多数汽车警报系统都能做到按喇叭而且打开车灯当传感器显示有入侵者时。他们也可能是有线关闭点火起动器,切掉天然气供应引擎或者用其他方法让车失灵。

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一个先进的报警系统还将包括一个单独的塞壬这会产生各种刺耳的声音。制造很大的噪音会引起偷车贼的注意,一旦警报响起,许多闯入者就会逃离现场。对于一些报警系统,你可以编写一个程序独特的模式警报器的声音,这样你就可以区分你车上的警报器和其他警报器。

一些报警系统发挥了作用记录信息当有人离你的车太近时。这样做的主要目的是让入侵者在尝试任何事情之前知道您有一个高级警报系统。经验丰富的偷车贼很可能会完全无视这些警告,但对于投机取巧的业余偷车贼来说,它们可能是一个强大的威慑。在某种意义上,它赋予了警报系统一种命令的个性。在某种无意识的层面上,这辆车似乎不只是单个部件的集合,而是一台智能的武装机器。

很多报警系统都有内置的广播接收器连接到大脑和便携式无线电发射机,你可以把它放在你的钥匙链上。在下一节中,我们将看到这些组件在安全设置中扮演什么角色。

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汽车报警信号传送器

响尾蛇安全系统的钥匙扣发射器:发射器可以让你在车外锁门,打开或解除报警器,并启动警报器。"width=
响尾蛇安全系统的钥匙扣发射器:发射器可以让你在车外锁门,打开或解除报警器,并启动警报器。
图片由Directed Electronics提供

大多数汽车报警系统都带有某种便携式钥匙扣发射器.有了这个设备,你可以向大脑发送指令,远程控制警报系统。这与无线电控制玩具的原理基本相同。它使用无线电波脉冲调制要发送特定的消息(要查看这是如何工作的,请查看无线电控制玩具是如何工作的).

钥匙链发射器的主要目的是给你一个方法来打开和关闭你的报警系统。在你走出你的关门后,你可以通过触摸按钮来武装系统;当你回到车里,你可以很容易地解除它。在大多数系统中,当你武装和解除你的汽车时,大脑会闪灯和敲喇叭。这让你和该地区的任何人都知道警报系统正在工作。

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这一创新使得汽车报警器使用起来更加容易。在远程发射机出现之前,报警系统的作用是延迟机制.就像家庭安全系统在美国,你在停车时启动了警报,你有30秒左右的时间下车并锁门。当你打开你的车,你有相同的时间关闭警报一旦你进入。这个系统有很大的问题,因为它给了小偷一个破门而入的机会,在警报器响起之前破坏警报。

远程发射器还可以让你打开你的电动门锁在进入汽车之前,请打开车灯并拉响警报。有些系统甚至可以让你更好地控制系统的大脑。这些设备有一个中央计算机还有一个内置的寻呼机系统.当入侵者打扰你的车时,中央计算机会调出你的钥匙链寻呼机告诉你哪些传感器被触发了。在最先进的系统中,你可以与大脑沟通,向它发出关闭引擎的信号。

由于发射机控制你的报警系统,脉冲调制的模式必须像一个关键.对于一个特定的发射设备线,可能有数百万个不同的脉冲编码.这使得你的报警系统的通信语言是独一无二的,所以其他人无法通过其他发射器进入你的车。

这个系统相当有效,但并非万无一失。如果一个下定决心的罪犯真的想闯入你的车,他或她可以使用code-grabber复制一份你的"钥匙"代码采集器是一种无线电接收器,它对发射器的信号很敏感。它接收并记录代码。如果小偷截获了你的“解除密码”,他或她可以对另一个发射机进行编程模仿你独特的信号。有了这把复制的钥匙,下次你离开你的车无人看管时,小偷就可以完全绕过警报系统。

为了解决这个问题,先进的报警系统会在你每次启动警报时建立一系列新的代码。使用滚动码算法,接收器加密新的解除密码并发送到你的发射器。由于发射机只使用一次解除密码,任何被密码掠夺者截获的信息都是毫无价值的。

自20世纪90年代初以来,汽车报警系统已经有了很大的发展,它们变得越来越普遍。在未来10年,我们肯定会看到汽车报警器的新技术进步。板载GPS接收器开辟了广泛的安全可能性。如果接收器连接到警报系统的大脑,它可以随时告诉你和警察你的车在哪里。这样,即使有人绕过了你的警报系统,他或她也不会拥有这辆车太久。

有关汽车警报和相关主题的更多信息,请查看下面的链接。

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最初发表于2001年8月2日

汽车报警器常见问题

什么会触发汽车警报?
汽车报警器的特点是,当检测到运动或碰撞时,传感器会触发警报。振动、颠簸或运动通常会触发传感器。
如果有人打破窗户,我的汽车警报器会响吗?
通常情况下,车窗不会连接报警传感器。需要碰撞或重大动作才能触发警报;仅仅是破窗可能不足以做到这一点。
当你开车时汽车警报响了,这意味着什么?
如果你的汽车警报器响了,但没有启动,这通常是钥匙卡的问题。这可能是由钥匙链电池没电、信号错误或其他与钥匙链相关的问题引起的。
我可以自己安装汽车报警器吗?
这取决于你选择的闹钟类型。一些汽车报警器的安装过程简单明了,任何人都可以操作。其他的可能更复杂。
一辆汽车的报警器要多少钱?
基本的汽车警报器的价格在30美元到300美元之间。

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