Turinys:

Gaisro jutiklis: 7 žingsniai
Gaisro jutiklis: 7 žingsniai

Video: Gaisro jutiklis: 7 žingsniai

Video: Gaisro jutiklis: 7 žingsniai
Video: Dūmų detektoriaus apžvalga 2024, Liepa
Anonim
UGNIES JUTIKLIS
UGNIES JUTIKLIS

Sveiki visi!

Gaisro jutiklis yra jutiklis, skirtas aptikti liepsną ar ugnį ir reaguoti į ją. Čia yra PIN diodų pagrindu veikiantis gaisro jutiklis, kuris įsijungia aptikus gaisrą. Priešgaisrinės signalizacijos su termistoriais turi trūkumų; aliarmas įsijungia tik tuo atveju, jei ugnis šildo arti esantį termistorių.

1 veiksmas: reikalinga aparatinė įranga

  • CA3140 OP -AMP - 1
  • CD4060 Skaitiklis - 1
  • BC547 NPN Tranzistorius - 2
  • BPW34 PIN fotodiodas
  • LED 5 mm - 3
  • PIEZO BUZZER-1
  • 9V BATERY-1
  • 0.22uf keraminių diskų kondensatorius-1
  • 1M omo rezistorius- 3
  • 1k omo rezistorius - 2
  • 100 omų rezistorius - 3

2 žingsnis: grandinės schema

Grandinės schema
Grandinės schema

PIN diodų pagrindu veikiančio gaisro jutiklio grandinės schema parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Jį sudaro 9 V baterija, PIN diodas BPW34, stiprintuvas CA3140 (IC1), skaitiklis CD4060 (IC2), tranzistoriai BC547, pjezo garsinis signalas ir keletas kitų komponentų.

Grandinėje PIN fotodiodas BPW34 yra prijungtas prie invertuojančių ir neinvertuojančių op-amp IC1 įėjimų atvirkštinio šališkumo režimu, kad būtų galima tiekti foto srovę į op-amp įvestį. CA3140 yra 4,5MHz „BiMOs“stiprintuvas su MOSFET įėjimais ir bipoliniu išėjimu.

Įėjimo grandinėje esantys vartų apsaugoti MOSFET (PMOS) tranzistoriai užtikrina labai didelę įėjimo varžą, paprastai apie 1,5T omų. Norint pakeisti išvesties būseną į aukštą arba žemą, IC reikia labai mažos įėjimo srovės, kuri yra mažesnė nei 10pA.

Grandinėje IC1 naudojamas kaip transimpedansinis stiprintuvas, kuris veikia kaip srovės ir įtampos keitiklis. IC1 sustiprina ir konvertuoja PIN srovės diodo sukurtą foto srovę į atitinkamą jo išėjimo įtampą. Neinvertuojantis įėjimas yra prijungtas prie fotodiodo įžeminimo ir anodo, o invertuojantis įėjimas gauna foto srovę iš PIN diodo.

3 žingsnis: grandinės veikimas

Didelės vertės grįžtamojo ryšio rezistorius R1 nustato transimpedansinio stiprintuvo stiprinimą, nes jis yra apverstos konfigūracijos. Neinvertuojančio įėjimo prijungimas prie žemės užtikrina mažą fotodiodo varža, todėl fotodiodo įtampa yra maža.

Fotodiodas veikia fotoelektriniu režimu be išorinio šališkumo. „Op-amp“grįžtamasis ryšys palaiko fotodiodo srovę lygią grįžtamojo ryšio srovei per R1. Taigi įvesties poslinkio įtampa dėl fotodiodo yra labai maža šiame savaime šališkame fotovoltiniame režime. Tai leidžia pasiekti didelį pelną be didelės išėjimo įtampos. Ši konfigūracija pasirinkta norint gauti didelį pelną esant silpnam apšvietimui.

Paprastai esant aplinkos apšvietimui, fotodinaminė srovė iš PIN diodo yra labai maža; jis išlaiko mažą IC1 išėjimą. Kai PIN diodas aptinka ugnies matomą šviesą ar infraraudonąją spinduliuotę, padidėja jo srovė ir transimpedansinis stiprintuvas IC1 konvertuoja šią srovę į atitinkamą išėjimo įtampą. Didelis IC1 išėjimas suaktyvina tranzistorių T1, o LED1 šviečia. Tai rodo, kad grandinė aptiko gaisrą. Kai T1 diriguoja, reikia iš naujo nustatyti IC2 12 kaištį į įžeminimo potencialą ir CD4060 pradeda svyruoti.

IC2 yra dvejetainis skaitiklis, turintis dešimt išėjimų, kurie po vieną didėja, kai jis svyruoja dėl C1 ir R6. IC2 svyravimą rodo LED2 mirksėjimas. Kai IC2 išėjimas Q6 (4 kaištis) tampa aukštas po 15 sekundžių, T2 atlieka ir įjungia pjezo signalizatorių PZ1, o LED3 taip pat šviečia. Pavojaus signalas kartojasi po 15 sekundžių, jei ugnis tęsiasi.

Taip pat galite įjungti kintamosios srovės signalą, skleidžiantį stiprų garsą, pakeisdami PZ1 relės grandine (čia neparodyta). Kintamosios srovės aliarmas įjungiamas per šiam tikslui naudojamos relės kontaktus.

4 žingsnis: schema ir išdėstymas

Scheminis ir išdėstymo dizainas
Scheminis ir išdėstymo dizainas
Scheminis ir išdėstymo dizainas
Scheminis ir išdėstymo dizainas

Priešgaisrinio jutiklio PIN pagrindu sukurta plokštė sukurta naudojant EAGLE. Schema ir lentos išdėstymas parodyti aukščiau paveikslėlyje.

5 veiksmas: „Gerber“failų siuntimas gamintojui

Gerber failų siuntimas gamintojui
Gerber failų siuntimas gamintojui
Gerber failų siuntimas gamintojui
Gerber failų siuntimas gamintojui

Eksportavęs GERBER failus iš EAGLE, įkeliu juos į LIONCIRCUITS, kad mano plokštė būtų pagaminta. Paprastai PCB užsisakau tik iš jų. Jie siūlo nebrangius prototipus tik per 6 dienas.

6 žingsnis: pagamintos lentos

Pagamintos lentos
Pagamintos lentos

Gavau savo lentą iš LIONCIRCUITS ir dalinuosi su jumis savo „Gerber“failus, jei kam nors prireiktų, kad plokštė būtų pagaminta.

7 žingsnis: surinkimas ir bandymas

Surinkimas ir bandymas
Surinkimas ir bandymas
Surinkimas ir bandymas
Surinkimas ir bandymas

Surinkus mano plokštę su komponentais, atrodo taip.

Grandinės testavimas yra paprastas. Paprastai, kai šalia PIN diodo nėra ugnies liepsnos, pjezo garsinis signalas neskamba. Kai PIN diodas nustato ugnies liepsną, pjezo garsinis signalas skleidžia aliarmą. Jo aptikimo diapazonas yra apie du metrus.

Rekomenduojamas: