电子锁概览

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一、什么是电子锁

作为一种社会性的产品,每个时代的锁都能在一定程度上反映出当时的科学技术水平。虽然古代的锁和今天的锁很不一样,将来的锁也完全可能是另一种样子,然而锁总不外乎由两部分构成,即控制部分和执行机构。所谓电子锁,一般指的是采用电子线路控制,以电磁铁(或微型电机)和锁体作为执行机构的机电一体化保险装置。电子锁的特点是不用金属钥匙,工作安全、可靠,防盗能力强。1985年我国开始实施专利法时,申请实用新型专利的电子锁寥寥无几。然而到了1988年,申请专利的电子锁数量猛增。电子锁在80年代风靡国外,成为现代化生活中不可缺少的一种新颖时尚用品。

二、电子锁的一般结构及其发展

电子锁的一般结构如图所示。

图1
图1 🔍原图 (816×320)

电子锁的执行机构一般采用电磁铁或电机拖动锁体。锁体可以分为锁舌式和锁扣盒式。当然,用弹子锁体改制也可以。

电子锁控制部分的核心是编码器和鉴别器。编码器的作用是在其中人为设定一组密码。鉴别器的任务是把输入的密码和编码器设定的密码进行比较。当两组密码完全相同时,鉴别器输出电信号(经抗干扰处理)送至驱动器,激励电磁铁或电机。对复杂的电子锁控制电路,其内部还设有存储器、显示、报警等单元电路。

电锁由组合开关、继电器和电磁铁构成,供以市电。简单的电子锁控制电路仅仅是将电锁的交流电源改为直流低压。较早问世的磁控锁则是由于旅馆业的需要,使用了编码磁卡,在低压电路中串联若干个干簧管制成。

不断涌现的电子元器件,几乎都能被用来设计电子锁控制电路。下面分类列举这些元器件。分立元器件有:电阻、电容、石英晶体、晶体二极管和三极管、场效应管、单结管、光电二极管和三极管、发光二极管、光电耦合器、单向和双向可控硅、干簧管、继电器等;小规模集成电路有:与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门和触发器等;中规模集成电路有:计数器、移位寄存器、比较器、数据选择器、555电路等;大规模集成电路有:编译码器、RAM、EPROM等;超大规模集成电路有:单片机和带有CPU的多功能遥控芯片等;另外还有模拟开关集成块,拨盘开关、通用型负载传感器和音乐集成块等。特别值得一提的是,专用密码控制集成块和专用保密锁集成块的出现,无疑成为电子锁发展的一个里程碑。

随着电子技术的发展,分立元器件、集成电路和专用集成块不断被用来设计电子锁控制电路,以致人们几乎无暇顾及名目繁多的电子锁控制电路的发明时间。在我国,发展中的电子锁也已经走出实验室和小制作阶段,进入了专利局,又从专利阶段步入工厂进而开发出民品电子锁。

三、电子锁研制和开发的瓶颈问题

1.可靠性:电子锁是用于防护和安全系统的电子产品,它的可靠性依赖于电子元器件的发展和制造工艺的成熟。为防止电子锁失灵,人们常采用如下两种方法加以解决。其一,电子锁和机械锁并用锁体;其二,在电子锁的执行机构中加装暗开关,使其能单独控制锁体。

2.电源:目前采用的简单不间断电源是将电池和经电网电压得到的直流电压分别串联隔离二极管后相并接。发展中的办法则要寄希望于高效电池或太阳能电池,同时考虑优化电子锁控制电路,降低其功耗。

3.价格:电子锁的一个缺点是造价较高。例如,美国制造的一种电子遥控锁,能掌握10多个门,可由800至1000人控制,功能很强。当时售价2500美元。哈尔滨锁厂1992年上马的电子卡片锁预计售价也在100元左右。加装这种电子锁的防盗钢门的售价近500元。

4.消费心理:大众传播媒介对电子锁介绍不多。消费者对电子锁的安全性能、可靠性、结构和特点等不甚了解,造成消费心理上的盲点。对此,我们可适时开发结构简单、价格合理的玩具电子锁、电子密码(锁)储蓄盒和电子猜迷器(实为电子锁)投入市场,让消费者在玩的同时认识电子锁。另外,发展我国的专用保密锁集成电路生产线,也是降低电子锁造价,提高其可靠性和扩大市场的必经之路。

四、电子锁辑粹

目前,国外电子锁发展之快,速度惊人,它吸收了电子学各个领域的精华,开发出形形色色的电子锁。我们辑录一些有趣的电子锁,以便共同开阔眼界。

辨音锁:德国塞尔道夫市生产的这种锁是一种能“认识”特定人的声音的锁。如声音不符合,是怎么也不能开启它的。

指纹锁:美国研制的这种“指纹锁”能用电子计算机将开锁人的指纹储存在锁内。开锁人用手指摸锁孔,若指纹已被存入,锁就立即开启,否则,只能拒之门外。

眼纹锁:瑞士发明了一种利用视网膜图纹来控制的锁。这种锁内设有视网膜图纹识别和记忆系统,当主人要开锁时,必须用眼睛对准锁孔看上一眼,若其视网膜图纹与记录吻合,便自动开锁。

录像锁:英国威录顿市生产的这种“录像锁”,能预先将主人的家庭成员录好像。使用时,这种锁可根据来客的模样进行判断,符合要求者开门放入。

拍手锁:英国一家公司发明了这种“拍手锁”。使用时,只要主人按一定的时间间隔和次数拍拍手掌,暗藏于门某处的微型麦克风就会把拍手声音转变为电信号,通过集成电路控制门锁开启。

音乐锁:日本生产出一种能说会唱的电子锁。客人刚进门,这种锁即用歌声禀报主人,并欢迎客人。因此,这种锁又称“迎宾锁”。

遥控电子锁:日本电子工业公司生产出一种适合住宅、旅馆等使用的遥控电子锁。开锁采用数字式通信方式,不仅不会出现误动作,而且能实现远距离遥控开锁。

红外线电子锁:德国一家公司推出一种用红外线信号开启的电子锁。其不可见光束可在数米之外打开电子锁,而且在每次开锁后自动改变开锁密码,因而能有效地防止偷窃。

宾馆卡片锁:挪威生产了一种宾馆用电子式卡片锁。只要用计算机制作的新卡片开启门锁,锁内的CPU存储器自动记下编码,旧卡片就会自动取消。开启卡片分为四等级:旅客用、服务员用、部门负责人用、总经理用。

汽车密码锁:国外制造的这种汽车密码锁不会干扰汽车正常运行。要想开锁,先用汽车点火钥匙接通打火装置,然后在短时间内由键盘输入正确密码,此时才能启动引擎。输入不正确密码会把键盘封锁10秒钟。

数字电话锁:国外设计出一种加装在单线按键式电话机上的“数字电话锁”。它能使电话机在输入4位密码之前与外线脱离,防止他人窃用电话。当主人要使用电话时,只需在键盘上顺序按动4位密码,电话机就自动与外线接通。此时,主人可以正常拨号、通话。当外线打入电话时,本电话锁不起作用,保证电话振铃和主人顺利回话。

多功能电子密码锁:我国慈溪市电子密码锁厂开发生产的DMS—Ⅰ型多功能电子密码锁属于专利产品。它采用5位密码开锁,设有4个伪键和一个安全键。使用寿命可达10年。(李文石)