Датчики безопасности ребёнка

Отсчеты непрерывного сигнала следует брать с такой частотой (или через такой интервал времени), чтобы успевать отследить все, даже самые быстрые, изменения сигнала. Иначе при восстановлении этого сигнала по дискретным отсчетам часть информации будет потеряна и фор­ма восстановленного сигнала будет отличаться от формы исходного (рис. 5.7).

Рис. 5.7.

Это означает, что звук на приеме будет восприниматься с искажениями.

Голосовые связки у человека могут воспроизводить высокочастотное колебание, которое по рекомендации МСЭ необходимо еще учитывать, имеет частоту 3400 Гц. При переходе от аналогового речевого сигнала к цифровому это значение обычно округляют до 4000 Гц. Это значит, что при замене непрерывной кри­вой электрического тока на выходе микрофона например телефонного аппарата отсчетными значениями последние необходимо брать с частотой 8000 Гц или, другими словами, не реже, чем через 1/8000 = =0,000125 c = 125 мкс.

Так согласно теореме Котельникова, любой непрерывный процесс с ограниченным спектром может быть полностью описан дискретной последовательностью его мгновенных значений, следующих с частотой, как минимум вдвое превышающей частоту наивысшей гармоники процесса.

Чтобы восстановить исходный сигнал из дискретного, достаточно пропустить дискретный сигнал через фильтр нижних частот с граничной частотой полосы пропускания F и подавить все «боковые» спектры. На выходе такого фильтра появится исходный непрерывный сигнал. При слишком редкой дискретизации будет иметь место наложение на спектр исходного сигнала «бокового» спектра. Это приведет к искажению формы исходного спектра, и значит, к отличию восстановленного сигнала от исходного.

Наоборот, более частая дискретизация позволит легко восстановить непрерывный сигнал из дискретного с помощью несложного фильтра нижних частот.

Поэтому для неискаженного восстановления непрерывного сигнала из дискретного необходимо час­тоту дискретизации f(д) выбирать не ниже удвоенной ширины его спектра.

Цифровое представление электрических сигналов призвано внести в них избыточность, предохраняющую от воздействия паразитных помех (шипения). Для этого на несущий электрический сигнал накладываются серьезные ограничения - его амплитуда может принимать только два предельных значения - 0 и 1.

Вся зона возможных амплитуд в этом случае делится на три зоны: нижняя представляет нулевые значения, верхняя - единичные, а промежуточная является запрещенной - внутрь нее могут попадать только помехи.

Любая помеха, амплитуда которой меньше половины амплитуды несущего сигнала, не оказывает влияния на правильность передачи значений 0 и 1. Помехи с большей амплитудой также не оказывают влияния, если длительность импульса помехи ощутимо меньше длительности информационного импульса, а на входе приемника установлен фильтр импульсных помех.

Сформированный таким образом цифровой сигнал может переносить любую полезную информацию, которая закодирована в виде последовательности битов - нулей и единиц; частным случаем такой информации являются электрические, а в данном случае звуковые сигналы. Здесь количество информации в несущем цифровом сигнале значительно больше, нежели в кодированном исходном, так что несущий сигнал имеет определенную избыточность относительно исходного, и любые искажения формы кривой несущего сигнала, при которых еще сохраняется способность приемника правильно различать нули и единицы, не влияют на достоверность передаваемой этим сигналом информации.

Однако в случае воздействия значительных помех форма сигнала может искажаться настолько, что точная передача переносимой информации становится невозможной - в ней появляются ошибки, которые при простом способе кодирования приемник не сможет не только исправить, но и обнаружить.

В большинстве современных цифровых звуковых систем используются стандартные частоты дискретизации 44.1 и 48 кГц, однако частотный диапазон сигнала обычно ограничивается возле 20 кГц для оставления запаса по отношению к теоретическому пределу.

Таким образом принцип работы аналоговой радионяни заключается в передаче сигнала от передатчика (детского блока) к приёмнику (родительскому блоку) в чистом виде на определённой частоте, которую можно регулировать. Для этого предназначена функция переключения каналов, которая имеется в каждом устройстве. В зависимости от модели имеется возможность переключения от 2-х до 4-х каналов (принцип рации).

Основной недостаток: присутствие помех в виде раздражающего шипения. Многое зависит от чужеродных радиоволн, присутствующих в зоне действия приёмника. Если в соседской квартире установлена такая же радио- или видеоняня, то вы можете увидеть и услышать соседского ребёнка.

Все перечисленные выше недостатки полностью исключены в моделях радио/видео-нянь с цифровой технологией передачи сигнала - DECT- технологией.

(В переводе с английского Digital Enhanced Cordless Telecommunications означает «цифровые расширенные беспроводные телекоммуникации».)

Принцип работы цифровой радионяни основан на передаче специального кодированного сигнала. Приёмник, получая такой сигнал, производит раскодирование и воспроизводит чистый звук. При использовании цифровой видеоняни полностью исключаются помехи в виде шипения и возможность подслушивания. Возможен лишь небольшой рабочий фон.

Несомненно, цифровая радио/видеоняня полностью превосходит своего аналогового предшественника.

Основной недостаток: более высокая стоимость, по сравнению с аналоговой радионяней.

1.6 Основные технические характеристики  радионянь.

Рекомендуемые правила пользования радионяней

         Тип - цифровая, аналоговая;

          Связь - двусторонняя, односторонняя;

         Встроенные функции:

-       часы;

-       музыкальная функция (колыбельные);

-       индикация заряда;

-       индикация связи между блоками;

-       термометр;

-       встроенный ночник;

-       монитор дыхания;

-       и др.

           Режимы наблюдения – звуковой, визуальный;

           Радиус действия – от 3 м до 300 м;

           Количество каналов – от 1 до 120;

           Источник питания – батарейки, аккумуляторы, от сети. В этом случае всегда можно выбрать удобный в данный момент способ подзарядки;

           Система оповещения -  звуковой. световой и вибро- сигнал;

           Диапазон рабочих температур - 0-50 °С;

           Мощность передатчика – от 10 мВт до 250 мВт. Нет смысла покупать радионяню с большой мощностью, если она всё равно будет использоваться в пределах квартиры. Любой радиоприбор излучает волны, напрямую ещё не доказан их вред на человеческий организм, но прибор будет находиться с ребёнком долгое время и рисковать не следует:

           Материал – может быть любой (пластмасса, натуральные материалы). Радионяня может в процессе эксплуатации будет часто падать, причём с обеих сторон (от малыша и от родителей), она должна по возможности противостоять таким повреждениям, соответственно материал , из которого  состоит устройство, должен быть крепким.

При использовании этого прибора лучше не ставить родительский блок рядом с микроволновой печью или другими активными приборами -  могут возникать помехи.  Если малыш спит чутко и беспокойно, то лучше загородить от него радионяню какой-нибудь игрушкой, чтобы она не разбудила его случайно, когда переключаются лампочки индикации. Не следует класть прибор в кроватку. Его чувствительность позволяет улавливать звук на расстоянии трех и более метров.

Заключение

Итак, радионяню лучше всего выбрать с такими техническими характеристиками:

Самое главное отсутствие помех и уверенный приём на заданном расстоянии. Наиболее качественный приём у цифровых радионянь.

Радиус действия должен соответствовать условиям, в которых будет использоваться данное устройства.

Двухсторонняя радионяня сможет передать слова мамы ребёнку, и успокоить его на какое-то время, что немаловажно.

Чем больше дополнительных функций в устройстве, тем умнее и функциональнее радионяня. Но такие функции, как индикатор заряда батареи или индикатор связи между блоками необходимы.

Хорошим выбором станет радионяня с комплексным оповещением при помощи звукового. светового и вибро- сигнала.

Лучше выбирать радионяню с функциями зарядки как аккумуляторов, так и батареек и непосредственно от сети.

Нельзя сказать какой мощности должен быть передатчик – максимальной или минимальной, всё зависит от нужного радиуса действия.

Передатчик, находящийся рядом с ребенком должен быть неброского, нейтрального цвета.

Антенны у устройства должны быть максимально безопасными, а корпус крепкий и желательно из натуральных материалов.

А цена этого устройства может быть совершенно различной, какую выбрать – зависит только от бюджета семьи.

Прогресс не стоит на месте, и любое изобретение развивается и улучшается. Так и радионяня. С каждым годом родителям всё проще будет следить за своим ребёнком и вырастить его здоровым и сильным.

Список использованной литературы

1)     Дж. Фрайден. Мир Электроники. Современные датчики. Справочник. Москва 2005 г. 592 стр.

2)     Флёров. БГТУ Военмех. Конспект лекций по Электроники и микропроцессорной технике.

3)     Прокис Дж. Цифровая связь. Пер. с англ.  под ред. Д. Д.Кловского М.: Радио и связь, 2000.

4)     Мякишев Г.Я. Физика: Учебник для 11 кл. общеобразовательного учреждений - М.: Просвещение, 2004 г.

5)     Сайт  “Золотая рыбка” интернет магазин детских товаров .Каталог товаров . Радионяня.

6)     http://radiobaby.ru/catalog/radio/ Детские радионяни.

7)     Крук Б.И., Попов Г.Н. Цифровая связь. 2-е изд. 2001 г. 264 с.

14