ՀՐԴԵՀ սենսոր `7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Ողջույն բոլորին!

Հրդեհային տվիչը սենսոր է, որը նախատեսված է բոցի կամ կրակի առկայությունը հայտնաբերելու և արձագանքելու համար: Այստեղ դա PIN դիոդի վրա հիմնված հրդեհային տվիչ է, որն ակտիվանում է, երբ հայտնաբերում է կրակը: Թերմիստորների վրա հիմնված հրդեհային ազդանշաններն ունեն թերություն. ահազանգը միանում է միայն այն դեպքում, երբ կրակը տաքացնում է թերմիստորը մոտակայքում:

Քայլ 1: Պահանջվում է սարքավորում

• CA3140 OP -AMP - 1
• CD4060 COUNTER - 1
• BC547 NPN TRANSISTOR - 2
• BPW34 PIN ֆոտոդիոդ
• LED 5 մմ - 3
• ՊԻԵZՈ ԲՈZԵՐ -1
• 9 Վ ՄԱՐՏԿՈ -1
• 0.22uf կերամիկական սկավառակի կոնդենսատոր -1
• 1M ohm դիմադրություն- 3
• 1k ohm դիմադրություն - 2
• 100 օմ դիմադրություն - 3

Քայլ 2: Շղթայի դիագրամ

PIN դիոդի վրա հիմնված հրդեհային տվիչի միացման սխեմա վերևում պատկերված է նկարում: Այն կառուցված է 9 Վ մարտկոցի, PIN դիոդի BPW34, op-amp CA3140 (IC1), հաշվիչ CD4060 (IC2), տրանզիստորներ BC547, պիեզո ազդանշանի և մի քանի այլ բաղադրիչների շուրջ:

Շղթայում PIN ֆոտոդիոդ BPW34- ը հակադարձ կողմնակալ ռեժիմով միացված է op-amp IC1- ի շրջադարձային և ոչ շրջադարձային մուտքերին `լուսահոսքը op-amp- ի մուտքագրման համար: CA3140- ը 4,5 ՄՀց BiMOs օփ-ամպ է `MOSFET մուտքերով և երկբևեռ ելքով:

Դարպասով պաշտպանված MOSFET (PMOS) տրանզիստորները մուտքի շղթայում ապահովում են մուտքի շատ բարձր դիմադրողականություն, սովորաբար մոտ 1.5T օմ: IC- ն պահանջում է շատ ցածր մուտքային հոսանք ՝ մինչև 10 pA, ելքային կարգավիճակը բարձր կամ ցածր փոխելու համար:

Շրջանակում IC1- ն օգտագործվում է որպես տրանսիմպեդանսային ուժեղացուցիչ `որպես հոսանք-լարման փոխարկիչ: IC1- ն ուժեղացնում և փոխակերպում է PIN դիոդում առաջացած լուսահոսքը դրա ելքի համապատասխան լարման: Ոչ շրջող մուտքագրումը միացված է ֆոտոդիոդի գետնին և անոդին, մինչդեռ շրջող մուտքը ստանում է լուսահոսք PIN դիոդից:

Քայլ 3: Շղթայի գործողություն

Խոշոր արժեքի հետադարձ ռեզիստորը R1- ը սահմանում է transimpedance ուժեղացուցիչի շահույթը, քանի որ այն շրջված կազմաձևում է: Ոչ շրջվող մուտքի միացումը գետնին ապահովում է ցածր դիմադրողականություն ֆոտոդիոդի համար, ինչը ցածր է պահում ֆոտոդիոդի լարումը:

Ֆոտոդիոդը գործում է ֆոտոգալվանային ռեժիմում ՝ առանց արտաքին կողմնակալության: Op-amp- ի հետադարձ կապը պահում է ֆոտոդիոդի հոսանքը հավասար R1- ի միջոցով հետադարձ հոսանքին: Այսպիսով, ֆոտոդիոդի պատճառով մուտքային օֆսեթ լարումը շատ ցածր է այս ինքնասպասվող ֆոտոգալվանային ռեժիմում: Սա թույլ է տալիս մեծ շահույթ ստանալ ՝ առանց մեծ ելքային փոխհատուցման լարման: Այս կոնֆիգուրացիան ընտրված է ցածր լուսավորության պայմաններում մեծ շահույթ ստանալու համար:

Սովորաբար, շրջակա լույսի պայմաններում PIN դիոդից ֆոտոհոսանքը շատ ցածր է. այն ցածր է պահում IC1- ի թողարկումը: Երբ PIN դիոդը հայտնաբերում է տեսանելի լույսը կամ IR- ը հրդեհից, նրա ֆոտո հոսանքը մեծանում է, և transippedance ուժեղացուցիչ IC1- ը այս հոսանքը փոխակերպում է համապատասխան ելքային լարման: IC1- ից բարձր թողարկումն ակտիվացնում է տրանզիստոր T1- ը և LED1- ը փայլում է: Սա ցույց է տալիս, որ շղթայում հրդեհ է հայտնաբերվել: Երբ T1- ն անցկացնում է, անհրաժեշտ է IC2- ի 12 -րդ քորոցը վերականգնել գրունտային պոտենցիալին, և CD4060- ը սկսում է տատանվել:

IC2- ը երկուական հաշվիչ է `տասը ելքով, որոնք մեկ առ մեկ դառնում են բարձր, երբ այն տատանվում է C1- ի և R6- ի պատճառով: IC2- ի տատանումները նշվում են LED2- ի թարթմամբ: Երբ IC2- ի Q6 (փին 4) ելքը բարձր է դառնում 15 վայրկյանից հետո, T2- ն անցկացնում և ակտիվացնում է պիեզո ազդանշան PZ1- ը, և LED3- ը նույնպես փայլում է: Եթե կրակը շարունակվի, ահազանգը կրկին կրկնվում է 15 վայրկյան հետո:

Կարող եք նաև միացնել AC ահազանգը, որը բարձր ձայն է տալիս ՝ PZ1- ը փոխարինելով ռելեային սխեմաներով (այստեղ ցուցադրված չէ): AC ազդանշանը միացված է այդ նպատակով օգտագործվող ռելեի կոնտակտների միջոցով:

Քայլ 4: Սխեմատիկ և դասավորության ձևավորում

Հրդեհային տվիչի համար նախատեսված PCB- ն նախագծված է EAGLE- ի միջոցով: Սխեմատիկ և տախտակի դասավորությունը պատկերված է վերևում պատկերում:

Քայլ 5. Gerber ֆայլեր ուղարկելը արտադրողին

Իմ GERBER ֆայլերը EAGLE- ից արտահանելուց հետո ես դրանք վերբեռնում եմ LIONCIRCUITS- ում `իմ տախտակը արտադրելու համար: Ես սովորաբար պատվիրում եմ իմ PCB- ները միայն նրանցից: Նրանք ապահովում են էժան նախատիպերի պատրաստում միայն 6 օրվա ընթացքում:

Քայլ 6: Պատրաստված տախտակներ

Ես ստացել եմ իմ խորհուրդը LIONCIRCUITS- ից և ձեզ հետ կիսում եմ Gerber- ի իմ ֆայլերը, եթե որևէ մեկին անհրաժեշտ է այդ տախտակը արտադրել:

Քայլ 7: Հավաքում և փորձարկում

Իմ տախտակը բաղադրիչներով հավաքելուց հետո այն այսպիսի տեսք ունի.

Շղթայի փորձարկումը պարզ է: Սովորաբար, երբ PIN դիոդի մոտ կրակի բոց չկա, պիեզո բզզոցը չի հնչում: Երբ կրակի բոցը զգացվում է PIN դիոդի միջոցով, պիեզո ազդանշանը ահազանգ է հնչեցնում: Նրա հայտնաբերման տիրույթը մոտ երկու մետր է: