Датчики безопасности ребёнка

Балтийский Государственный Технический Университет

«ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова

                        Кафедра Н2 «Инжиниринг и менеджмент качества»

Датчики безопасности ребёнка

Курсовая работа по дисциплине «Физические принципы первичных преобразователей»

Работу выполнил:

Студент  Осипова К.С.

Учебная группа Н291

Работу проверил:

Преподаватель  Юлиш В.И.

Дата :  «___»____________2012 г.

г. Санкт - Петербург

2012 г.

Содержание

Обозначения и сокращения              2

Введение              3

1. Датчик безопасности грудного ребёнка. Радионяня              4

1.1. Расстояние передачи сигнала              5

1.2. Способ оповещения              5

1.3. Функции              6

1.4. Принцип работы радионяни              7

1.4.1. Звуковые волны              8

1.4.2. Модуляция              9

1.4.3. Канал радиосвязи              11

2.1 Различие аналоговой и цифровой техники              14

1.6 Основные технические характеристики. Рекомендуемые правила пользования радионяней                            21

Заключение              23

Список использованной литературы              24

Обозначения и сокращения

АМ - амплитудная модуляция;

ЧМ – частотная модуляция;

АЦП – аналого-цифровой преобразователь;

ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь;

МСЭ - Международный союз электросвязи;

Введение

Безопасность ребёнка – это одно из главных, если не самая главная, проблема, которая беспокоит многие семьи. Оставить без присмотра грудного ребёнка нельзя, но при этом бывают ситуации, когда родителям необходимо отлучиться, даже если ребёнок спит. Иногда из за навалившихся домашними дел родитель может не уследить за ребёнком, как хорошо было бы знать, когда ребёнок проснётся, закричит или попробует вылезти из кроватки.

В наше время можно найти разные выходы из этой ситуации. Это может быть няня или какое-либо техническое устройство, позволяющее следить за малышом. Наиболее распространены радио, видео и теленяни.

В данной курсовой работе рассматривается такой датчик безопасности ребёнка, как радионяня, принципы действия и правильное применение этого устройства. Радионяня является самым практичным, не дорогим и эффективным устройством, позволяющим следить за малышом при этом занимаясь делами по дому или работе.

1. Датчик безопасности грудного ребёнка.

Радионяня

Радионяня - это устройство, которое «подслушивает», находясь рядом с ребеночком, и немедленно отчитывается маме о том, в каком настроении он пребывает.

Радионяня настроена на определенную радиочастоту и состоит из передатчика и приемника звукового сигнала. Передающая часть радионяни, как правило, больше приемника по размеру, часто отличается более красочным, «детским» дизайном, потому что устанавливается рядом с малышом, но лучше, чтобы он был неброский, нейтрального цвета, так как тогда радионяня не будет интересовать малыша, и он не захочет с ней играть или забросить куда-нибудь.

Приемник же может находиться у родителей, в достаточном удалении от передающей части. При появлении шумов в детской комнате, будь то плач малыша, его кашель или посторонние звуки, приемник сигнализирует об этом родителям.

В зависимости от модели радионяни способы сигнализации на приемнике могут быть звуковые и световые: либо мама слышит голос ребенка и шум рядом с ним, либо на панели приемника загораются лампочки.

Большинство радио-нянь оснащено антеннами. Лучше, если антенны будут мягкими и неострыми, так как передающее устройство часто кладут в детскую кроватку, чтобы слышать малейшее беспокойство ребенка.

Многие модели радио-нянь работают от сети через прилагаемый адаптер и от батареек. Родительский блок может питаться от аккумуляторов. В модели некоторых фирм встроен световой датчик зарядки батареек, подсказывающий, когда их нужно сменить.

Чаще всего предлагается радиус - 3 метра. Это означает, что взрослый будет получать с приемника сигналы о шумах, возникающих в радиусе 3-х метров вокруг малыша. Для стандартной детской комнаты этого достаточно.

Радионяни в свою очередь подразделяются на цифровые и аналоговые. 

1.1. Расстояние передачи сигнала

Хорошим показателем для радионянь считается расстояние передачи сигнала 150-250 метров, очень хорошим - 300 метров. Если размеры дачного участка/частного дома отвечают этим цифрам, то подобная радио-няня действительно будет полезна. С такой радионяней во время сна малыша можно свободно передвигаться по территории, окружающей дом.

Если семья живет в городской квартире, то выбирать радионяню нужно с радиусом действия от тридцати до пятидесяти метров. Не имеет смысла переплачивать и пользоваться прибором большей мощности, если всё равно он используется в других условиях.

Для многоквартирных домов дальность передачи сигнала имеет обратное значение. Если у соседей радио-няня той же фирмы, то можно слышать плач их ребенка и чужие разговоры.

1.2 Способ оповещения

В зависимости от предпочтений, активности передвижений и объема шумов производители предлагают несколько систем оповещения о беспокойстве ребенка и возникновении посторонних звуков рядом с ним.

Голосовое оповещение

+ Оповещение звуком удобно тем, что взрослый может очень быстро отреагировать на призывы малыша, услышав хныканье, детский плач или другие тревожные звуки в детской. Психологически такой призыв воспринимается быстрее и четче абстрактных световых сигналов.

- В кухне, наполненной звуками посуды, льющейся в раковину воды и оргтехники, можно не услышать сразу, что малыш проснулся или нуждается в мамином внимании.

Световое оповещение

+ Исходя из недостатка голосового способа оповещения, плюсом светового является удобство при работе в кухне, в шумном помещении. В некоторых моделях количество горящих лампочек позволяет судить об интенсивности звуков в детской.

- Горящие лампочки безмолвны, поэтому на них нужно периодически поглядывать.

- Невозможно понять характер звуков.

Вибросигнализация на портативном нательном приемнике

+ Это удобно, если взрослый в свободное от занятий с ребенком время занимается «шумными» домашними делами. Впрочем, если по дому разносятся рев пылесоса и звон кастрюль, вряд ли ребенок не услышит их, даже за закрытой дверью детской.

- Этот «минус» нужно учесть, если хочется избегать воздействия электромагнитного излучения.

Комплексная система оповещения

Она представляет собой сочетание звукового и светового оповещения в одном приемнике. Необходимый сигнал можно настроить в зависимости от условий, в которых радионяня эксплуатируется.

+ Совмещает плюсы двух способов и компенсирует минусы каждого. При этом в радио-няне может быть такая функция как возможность отключения одного из индикаторов.

1.3 Функции

Среди функций радионяни можно выделить следующие:

• сенсорная функция: автоматическое включение звука и световой индикации на приемнике в ответ на голос ребенка, при возникновении шума в детской;

• регулировка уровня чувствительности для лучшего определения голоса ребенка в разных условиях шумности;

• функция постоянной проверки связи дает маме уверенность в том, что она ничего не пропустит; обеспечивает большую безопасность малышу. Индикатор заряда батареи или индикатор связи между блоками также очень важны, так как радионяня может сохранять спокойствие, при том, что малыш плачет, если устройство разрядилось или потеряло сигнал;

• функция интеркома или «обратная связь» с ребенком. Если чадо собирается разразиться криком, нежный мамин (папин/бабушкин/нянин и т.д.) голос, доносящийся из передатчика, может быстро успокоить ребенка, отвлечь его от раздражающих факторов. Двухсторонняя связь особенно пригодится, когда малыш подрастёт. Радионяне можно будет найти множество применений - от переговоров при играх в пределах квартиры до радиообщения на прогулках и туристических походах.

Неплохо если, радио-няня наделена такими приятными и полезными функциями как:

• развлекательный комплекс. Музыкальная кнопка на передающем устройстве позволяет убаюкать малыша приятной музыкой. Некоторые радио-няни могут даже развлекать и отвлекать ребеночка светомузыкой на потолке.

• электрочасы и будильник. Эта функция понадобится маме, которая кормит малыша по режиму, а не по требованию.

1.4 Принцип работы радионяни. Радиосвязь

Радионяня использует принцип радиосвязи.

Радиосвязь - беспроводная передача информации на расстояние (тип связи, в котором носителем сигнала являются радиоволны). Первые устройства радиосвязи построены русским физиком А.С.Поповым и, чуть позже, итальянским инженером Г.Маркони в самом начале ХХ в. Эти устройства, непрерывно совершенствуясь в течение целого столетия, полностью преобразили человеческую цивилизацию. 

В основе радиосвязи лежит несколько простых принципов:

1) использование электромагнитной волны высокой частоты в качестве несущей низкочастотную информацию (низкочастотные электромагнитные волны плохо излучаются, и следовательно, для передачи на большие расстояния необходима значительная мощность. Интенсивность электромагнитного излучения растёт пропорционально четвёртой степени частоты, поэтому для радиосвязи предпочтительнее высокочастотные колебания);

2) применение в передатчике и приёмнике колебательных контуров, настроенных на одну и ту же резонансную частоту, равную частоте несущей;

3) модуляция в передатчике высокочастотного колебания содержащим информацию низкочастотным и демодуляция выделенного в приёмнике высокочастотного модулированного колебания.

Чтобы осуществить проводную или беспроводную связь на большие расстояния, вначале нужно исходный сигнал преобразовать в электрический. Такое преобразование обычно осуществляется с помощью микрофона.

В данном случае исходным сигналом является речь человека (плач ребёнка и др.), которая относится к звуковым сигналам (волнам).

1.4.1. Звуковые волны

Звуковые волны – периодическое сжатие и расширение среды (твёрдых тел, жидкостей, газов), происходящие с определённой частотой. Компоненты среды совершают колебательные движения в направлении распространения волны, поэтому такие волны называются продольными механическими волнами.

Название звуковые связано с диапазоном восприятия человеческого слуха, который приблизительно составляет интервал 20…20000 Гц. Если классифицировать с точки зрения животных (собаки) диапазон звуковых волн был бы шире.

Шум как правило обладает очень широким спектром.

Можно привести в пример некоторые уровни звуков. Поскольку человеческое ухо неодинаково реагирует на звуки разных частот, уровни звука обычно приводятся для интенсивности I, соответствующий частоте 1 кГц, где чувствительность слуха максимальна.