В данной статье мы рассмотрим создание простого детектора лжи на основе платы Arduino Nano, который позволит определять когда испытуемое лицо (например, ваш знакомый или родственник) говорит неправду. Принцип работы детектора лжи основан на изменении состояния кожи человека под влиянием его эмоционального состояния. Наглядно все эти процессы будут показываться на соответствующем графике.
Общие принципы работы проекта
Наша кожа удивительна – она дает нам способность чувствовать предметы при прикосновении к ним, защищает от инфекций и поддерживает наши внутренние органы. Но в нашем проекте существенным фактором будет то обстоятельство, что наша кожа может изменять свою проводимость в зависимости от многих условий, в том числе от нашего настроения. Это явление называется электрической активностью кожи (Electrodermal activity, EDA), более подробно об этом явлении вы можете прочитать в Википедии. Но основным для нас в этой ситуации является то, что проводимость кожи изменяется в зависимости от наших ощущений.
В нашем проекте мы будем подключать плату Arduino к испытуемому объекту и к компьютеру, на котором установлена программа для построения графиков.
Начнем опрос испытуемого мы с простых вопросов, на которые ответы нам точно известны, например, «как ваше имя» или «где вы живете». С помощью этих вопросов мы сформируем исходное состояние (baseline) нашего детектора лжи. После этого мы будем задавать вопросы, на которые испытуемый может потенциально соврать. При ложных ответах испытуемый будет, скорее всего, нервничать (а это свойственно большинству людей), сопротивление его кожи будет изменяться, что отразиться на графике, который мы строим на экране компьютера. В результате мы легко сможем понять что испытуемый говорит неправду.
Для конструирования самодельного детектора лжи нам понадобятся плата Aruino Nano, несколько светодиодов, резистор 2 кОм, застежка (липучка) и несколько базовых инструментов (материалов), таких как картон, фольга, клей, паяльник, нож.
Типы современных приборов для поиска и их характеристики
На сегодняшний день существует большое количество детекторов различных типов. Некоторые устройства помогают найти не только провода в стене, но и случайный обрыв.
По принципу своего действия различают такие виды искателей:
- Электростатические.
- Электромагнитные.
- Металлодетекторы.
- Комбинированные.
Электростатические тестеры
Электростатические детекторы помогают обнаруживать электромагнитные поля, которые исходят от проводов под напряжением. Это простые искатели, которые можно сделать по определённой схеме самостоятельно.
Особенности и характеристики детекторов:
- Так как искатель реагирует на определённые электромагнитные поля, то провода в стене должны находиться под высоким напряжением, чтобы их можно было обнаружить.
- Во время работы с прибором необходимо выбрать определённый уровень чувствительности, так как если он будет слишком низким, то могут появиться проблемы с обнаружением проводов, которые слишком глубоко находятся в стене под штукатуркой. Если уровень будет слишком высоким, то устройство может ошибочно срабатывать.
- Если в помещении стены сырые или в них находится множество различных металлических конструкций, то поиск проводки будет осуществить практически невозможно.
Но учитывая низкую стоимость, лёгкость в использовании и эффективность такие устройства используются даже специалистами электромонтёрами.
Электромагнитные устройства
Такие приборы помогают найти электромагнитное возбуждение, которое исходит от проводки, подключённой к определённой нагрузке. Качество работы и точность таких искателей намного выше, чем предыдущих.
Также данные приборы имеют одну особенность работы. Для того чтобы определить, где проложена определённая проводка в стене и насколько глубоко, она должна иметь нагрузку не меньше 1 Квт. Например, к электросети можно просто подключить электрочайник или утюг.
Детекторы (искатели) металла
Бывают ситуации, когда нельзя подключить напряжение к проводам или нагрузку, то в этом случае применяются детекторы или искатели металла. Устройства работают таким образом: в электромагнитное поле искателя попадают различные металлические элементы, которые вызывают определённые колебания, улавливающиеся детектором.
Такие устройства чётко реагируют на любые предметы из металла, которые находятся в стенах, поэтому кроме проводов они будут находить и их.
Комбинированные устройства
Детекторы данного типа являются многофункциональными, так как способны комбинировать в себе несколько видов устройств, которые находят в стенах проводку. Такие функции существенно расширяют область использования детекторов, и повышают степень их эффективности.
Большим спросом пользуется модель TS-75, которая содержит в себе устройство детектора металла и электростатического искателя.
Самодельные детекторы могут быть:
- Со звуковой индикацией. Во время работы такого устройства при нахождении ним скрытых проводов издаётся характерный звук.
- Со звуковой и световой системой оповещения (индикацией). При нахождении прибором проводки он издаёт не только звуковое оповещение, но и начинает мигать лампочка.
- На полевом транзисторе. Данное устройство легко сделать по определённой схеме. Существует несколько различных вариантов сборки прибора со световым оповещением.
- Сигнализатор поиска без батареек. Устройство работает от электросети, которое также сигнализирует об обнаружении яркой лампочкой, расположенной на корпусе искателя.
- Детектор на микроконтроллере. Такой детектор работает на отзывчивости искателя к электромагнитному полю, которое образуется током, текущим по проводам. При сборке можно использовать в качестве оповещателя светодиод или звуковой пьезоизлучатель.
- Двухэлементный прибор. Детектор имеет в качестве индикатора светодиодную лампу, которая начинает светиться при выявлении проводки.
Схема проекта
Схема детектора лжи на основе платы Arduino Nano представлена на следующем рисунке.
Соединения в схеме достаточно простые:
- подключите длинный кусок провода к аналоговому контакту A0 платы Arduino;
- подключите резистор 2 кОм к земле и к аналоговому контакту A0 платы Arduino;
- подключите длинный кусок провода к контакту 5 В платы Arduino;
- подключите анод (длинная ножка) светодиода зеленого цвета к контакту 2 платы Arduino, а его катод (короткая ножка) – к земле;
- подключите анод светодиода оранжевого цвета к контакту 3 платы Arduino, а его катод – к земле;
- подключите анод светодиода красного цвета к контакту 4 платы Arduino, а его катод – к земле.
После этого нам будет необходимо просто подключить провода датчика к пальцам, но об этом далее.
Объяснение программы для Arduino
Для работы с этим проектом вам понадобится самая свежая версия Arduino IDE. В отличие от старых версий Arduino IDE, в которых на компьютер можно было передавать только текстовые данные в окно монитора последовательной связи, в свежей версии Arduino IDE эти данные можно отображать в виде графика, что позволит нам идентифицировать места, в которых изменяется шаблон (образец) графика и тем самым определить что испытуемый говорит неправду.
Чтобы открыть окно плоттера графиков в Arduino IDE, зайдите в меню инструментов (tools menu) и вы увидите этот пункт под пунктом монитора последовательной связи (serial monitor).
Полный текст программы для проекта приведен в конце статьи – вы можете скопировать его и загрузить в свою плату Arduino.
Изготовление застежки на пальцы
Для устойчивой работы нашего детектора лжи целесообразно изготовить застежку (клипсу) на пальцы – она будет обеспечивать стабильный контакт между пальцами и проводами. Для этого необходимо приклеить полоску оловянной фольги к нижнему краю липучки (к ее обоим концам). Затем необходимо обмотать ее вокруг пальца чтобы обеспечить ее плотную посадку на пальце, затем прикрепить провод к фольге и к аналоговому контакту A0 платы Arduino, то же самое повторить для контакта 5 В платы Arduino. Проверьте надежность электрических соединений прежде чем подавать питание на устройство.
На следующих трех рисунках показан процесс изготовления застежек на пальцы.
Изготовление корпуса для детектора лжи
В корпусе для детектора лжи нам необходимо предусмотреть 3 отверстия для крепления светодиодов. Корпус автор проекта изготовил из картона, для этого он выполнил следующую последовательность действий:
- вырезал два прямоугольника размером 15×3 см;
- вырезал один прямоугольник размером 15×5 см;
- вырезал три прямоугольника размером 5×3 см (в центре одного из них необходимо вырезать небольшое отверстие для разъема USB платы Arduino Nano);
- вырезал один прямоугольник размером 9×5 см;
- вырезал один прямоугольник размером 6×5 см.
Прямоугольник 15х5 является основой корпуса, два прямоугольника 15×3 и два прямоугольника 5×3 – это боковые стороны корпуса. Третий прямоугольник 5х3 необходимо приклеить на расстоянии 6 см от боковой стороны, ближе к центру (см. фото). То есть теперь у вас есть прямоугольник, который разделен на 2 части – одна часть длиной длиной 6 см, а другая часть длиной 9 см. В части длиной 6 см мы будем размещать электронные компоненты нашего проекта, а другая часть будет являться отсеком для пальцев. Также необходимо вырезать 3 отверстия для крепления светодиодов в прямоугольнике 6×5 и приклеить его к части, которая 6 см (то есть он будет выполнять роль крышки). И, напоследок, нам необходимо прикрепить крышку для отсека, который 9×5 см.
Визуально процесс сборки корпуса для детектора лжи представлен на следующих рисунках (картинки кликабельны).
Примеры и сравнение популярных моделей
В настоящее время существует такое большое количество самых различных марок и моделей приборов поиска скрытой или оборванной проводки, что все тяжело рассмотреть и описать их характеристики, преимущества и недостатки. Поэтому мы рассмотрим только самые популярные детекторы, которые используются в домашнем обиходе.
- Электронный тестер №48М является многофункциональным устройством для домашнего использования, который используется для проверки целостности проводов, а также для нахождения скрытой в стене проводки контактным и бесконтактным способом. Имеет светодиодную индикацию и может обнаруживать провода, которые расположены на глубине до 2 см в стене.
- Устройство для поиска проводки и металлических элементов «Спарта» имеет звуковой и световой оповещатель. Позволяет обнаруживать не только провода, но и различные металлические элементы. Находит места обрыва в цепи.
- «Поиск» используется не только для точного обнаружения в стене и потолках проводки, но и позволяет проверять правильность фазировки электрических счётчиков, выявлять оборудование с местом обрыва зануления или заземления, проверять исправность предохранителей, определять обрывы в проводке. Оснащён четырьмя диапазонами чувствительности.
- Искатель «ДЯТЕЛ М» Е121.3 помогает находить скрытую проводку, проверять правильность фазировки счётчиков, обнаруживать фазные провода на различных участках поверхности помещения и т. д. Имеет пластмассовый корпус с ребром ограничения для безопасности работы и четыре степени чувствительности.
- Небольшой бесконтактный детектор UNI-T UT12А китайского производства позволяет определять напряжение от 90 до 1000 В переменного тока. Имеет световой и звуковой индикатор, а также систему автоматического отключения при 30 минутном простое. Внешне похож на обычный маркер. Очень удобный в домашнем обиходе.
- Искатель проводки TS-75 в металлическом удобном корпусе позволяет точно определить расположение проводки в стене под током. Имеет световую и звуковую индикацию.
- Недорогой детектор S100 STANLEY STHTO-77403 американского производства прекрасно подойдёт для домашнего и даже профессионального использования. Позволяет находить не только скрытую проводку, но и места обрыва в цепи. Имеет небольшие габариты и удобный прочный пластиковый корпус.
Если говорить о детекторах отечественного производства, то они отлично подойдут для использования в бытовых целях. Имеют доступные цены и могут предложить хорошее качество. Китайские модели более компактны и удобны в использовании. Также имеют невысокую стоимость, но, как нам известно, данный производитель не может похвастаться длительным сроком службы своей продукции. Выбирая марки известных европейских или американских производителей можно быть уверенным, что детектор прослужит долгое время и будет иметь необходимое количество функционала как для домашнего использования, так и для профессиональной работы при доступной цене.
На сегодняшний день выбор заводских детекторов достаточно обширный, но некоторые люди часто «теряются» в таком многообразии приборов. Поэтому прежде чем покупать такое устройство, специалисты рекомендуют чётко определиться для чего оно необходимо — для единичного использования или для постоянной работы с электрической скрытой проводкой. Опытные мастера обычно выбирают многофункциональные устройства, которые могут распознавать скрытые металлические элементы различных характеристик.
Выбирая детектор необходимо обратить внимание на степень глубины его сканирования. Если устройство будет рассчитано на меньшую глубину, то во время работы можно пропустить провод, расположенный на значительно большем расстоянии от сканируемой поверхности стены.
Профессиональные детекторы могут работать на большом расстоянии. Обычно для домашнего использования приобретают бытовые устройства, которые вполне годятся для стен квартир, частных домов и тонких перегородок.
Бюджетные варианты, которые позволяют найти только проводку, находящуюся под напряжением, намного уступают по своей эффективности дорогостоящим моделям, но они помогут спасти человека от ожогов во время работы.
Окончательная сборка проекта
В завершающей стадии работы над проектом мы должны разместить в части длиной 6 см плату Arduino Nano и вывести из этой части провода (подключенные к контактам A0 и 5 В) в другую часть корпуса, которая длиной 9 см. Потом нам необходимо приклеить светодиоды к вырезанным для них отверстиям в прямоугольнике 6×5 см и можно приступать к тестированию проекта.
Но автор проекта просит предупредить всех читателей о том, что рассмотренный в данной статье детектор лжи не является абсолютно точным устройством поскольку настоящие детекторы лжи кроме измерения проводимости кожи имеют в своем составе и множество других датчиков, например, датчик для измерения пульса.
Без вины виноватый
Женщины, по мнению специалистов, более эмоциональные, насторожены во время проверки. Зато дисциплинированы и усидчивы, замечает по своему опыту Юлия Дробязка. А вот кому в принципе нельзя проходить через полиграф, так это психически нездоровым людям; тем, кому нет 18 лет; беременным; гражданам подшофе; с физическим и психологическим истощением; страдающим острой формой заболеваний сердечно-сосудистой системы, дыхательных путей. Опять же, нет письменного согласия — нет и полиграфа. К тому же специалист должен сам убедиться, что исследуемый пришел без принуждения или давления со стороны.
Сам прибор обмануть сложно, он беспристрастен — молча фиксирует вашу реакцию. Но судьи кто? Точнее, интерпретаторы?
«Проверка на полиграфе — сложная, методически выверенная процедура, и результат зависит от правильности и тщательности выполнения каждого ее этапа, — говорит Юлия Дробязка. — Ложные обвинения происходят чаще всего из-за низкой квалификации специалистов, которые не могут, к примеру, определить наличие эмоционального переживания у исследуемого, возможно, связанного с негативным опытом: близкие, родственники имели серьезные проблемы с алкоголем или наркотиками; некорректно формулируют вопросы, которые исследуемый элементарно не понимает и смысл истолковывает по-своему, используют вопросы, запрещенные к использованию в тестах, — личного, религиозного или политического характера; наличие внутренних отвлекающих проблем, семейные заботы, требующие срочного разрешения, состояние стресса, болевой синдром».
Популярные статьи Декупаж разделочной доски
J4
Фото: Depositphotos
Дмитрий Ковалевский рассказывает, как намучился, проходя тест на полиграфе.
«Я практически не употребляю алкоголь. Конечно, пробовал, раз в год могу выпить (как, оказавшись в Шампани, не выпить бокальчик «Дом Периньон»?), но все-таки это не мое. Но когда меня самого опрашивали, то замучили проблемой алкоголизма. Почему? У меня нехорошая наследственность в семье: мужчины по всем линиям злоупотребляли алкоголем, поэтому у меня осталась детская травма и достаточно обостренная реакция на эту тему. А интерпретировали реакцию так, как будто у меня какие-то проблемы с алкоголем».
По словам Дмитрия Ковалевского, надо быть очень чутким специалистом, готовым потратить 20 минут, но обсудить реакцию с человеком и скорректировать вопрос. «Как измерительный прибор полиграф — да, это физиологическая штука, а вот интерпретация, постановка вопросов — это в сфере психологии, и здесь очень много ловушек и подводных камней».
«Специалистов», которые не вникают в тонкости реакции человека на вопрос, Татьяна Алфеева называет «кнопкожателями» — понажимают кнопки, прогонят тест за час и готово. А это судьбы людей.
«Шлеп — следующий, шлеп — следующий. Естественно, от такого специалиста выйдут только алкоголики, наркоманы и воры, — говорит полиграфолог. — У женщины большущая психотравма по теме наркотиков — накануне сын умер от передозировки прямо у нее на руках. Стоит ей только услышать слово «наркотик», у нее начнут подкашиваться ноги, она будет бледнеть, потеть. А ее могут просто спросить: «Наркотики употребляли?». Ответит, что нет, но, конечно, реакция будет сильной. Профессионал же скажет: «Не употребляли? Замечательно. А что в ближайшем окружении?» Она в слезы: «Сын умер». И вся картина понятна. Мы убираем эту горячую реакцию и дальше выясняем, скрыла ли она какую-то другую информацию, и там всё будет ровно. Потому что мы правильно провели исследование с учетом ее психотравмы. Казалось бы, звучит громко — «психотравма». Скажут: «Это редко бывает…» Нет, не редко. У каждого человека есть болезненная тема. Или ситуация с кражами. Например, на стройке в большом количестве скапливаются остатки. По технологии их нужно вывезти. И начальник говорит работнику: «Хочешь — забери на дачу. Мне тогда не надо будет за вывоз мусора платить». Тот увез, а это товарно-материальные ценности. И у него спрашивают на полиграфе: «Вы присваивали себе товарно-материальные ценности?» Аплодисменты».
