TULEANDUR: 7 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Tere kõigile!

Tulekahjuandur on andur, mis on loodud leegi või tule olemasolu tuvastamiseks ja sellele reageerimiseks. Siin on see tulekahju tuvastamisel PIN -dioodil põhinev tuleandur. Termistoripõhistel tulekahjusignalisatsioonidel on puudus; alarm lülitub sisse ainult siis, kui tuli soojendab läheduses asuvat termistorit.

Samm: vajalik riistvara

• CA3140 OP -AMP - 1
• CD4060 loendur - 1
• BC547 NPN TRANSISTOR - 2
• BPW34 PIN -fotodiood
• LED 5 mm - 3
• PIEZO BUZZER-1
• 9V AKU-1
• 0,22uf keraamiline ketaskondensaator-1
• 1M oomi takisti- 3
• 1 kΩ takisti - 2
• 100 oomi takisti - 3

2. samm: vooluahela skeem

PIN -dioodil põhineva tuleanduri vooluahela skeem on näidatud ülalpool. See on ehitatud 9 V aku, PIN-dioodi BPW34, op-amp CA3140 (IC1), loenduri CD4060 (IC2), transistoride BC547, piesosummeri ja mõne muu komponendi ümber.

Vooluahelas on PIN-fotodiood BPW34 ühendatud op-amp IC1 inverteerivate ja mitte-inverteerivate sisenditega pöördpingestatud režiimis, et toita optilise voolu sisendisse op-amp. CA3140 on 4,5MHz BiMO op-amp MOSFET sisendite ja bipolaarse väljundiga.

Sisendahelas olevad väravaga kaitstud MOSFET (PMOS) transistorid pakuvad väga suurt sisendtakistust, tavaliselt umbes 1,5 T oomi. IC vajab väljundi oleku muutmiseks kõrgeks või madalaks väga madalat sisendvoolu (kuni 10pA).

Vooluahelas kasutatakse IC1 transimpedantsvõimendina, mis toimib voolu-pinge muundurina. IC1 võimendab ja teisendab PIN -dioodis loodud fotovoolu oma väljundis vastavaks pingeks. Mitteinverteeriv sisend on ühendatud fotodioodi maa ja anoodiga, samas kui inverteeriv sisend saab PIN-dioodilt fotovoolu.

3. samm: vooluahela toimimine

Suure väärtusega tagasiside takisti R1 määrab transimpedantsvõimendi võimenduse, kuna see on pöördkonfiguratsioonis. Mitteinverteeriva sisendi ühendamine maapinnaga tagab fotodioodile madala impedantskoormuse, mis hoiab fotodioodi pinget madalal.

Fotodiood töötab fotogalvaanilises režiimis ilma väliste nihketeta. Op-amp tagasiside hoiab fotodioodi voolu võrdväärsena tagasisidevooluga R1 kaudu. Niisiis on fotodioodist tingitud sisendnihke pinge selles iseenesest kallutatud fotogalvaanilises režiimis väga madal. See võimaldab suurt võimendust ilma suure väljundpingeta. See konfiguratsioon on valitud suure võimenduse saamiseks hämaras.

Tavaliselt on ümbritseva valguse tingimustes PIN -dioodi fotovool väga madal; see hoiab IC1 väljundi madalal. Kui PIN -diood tuvastab tulest nähtava valguse või infrapuna, suureneb selle fotovool ja transimpedantsvõimendi IC1 teisendab selle voolu vastavaks väljundpingeks. IC1 kõrge väljund aktiveerib transistori T1 ja LED1 helendab. See näitab, et vooluahel on tuvastanud tulekahju. Kui T1 juhib, võtab IC2 lähtestusnõel 12 maanduspotentsiaalile ja CD4060 hakkab võnkuma.

IC2 on kümne väljundiga binaarloendur, mis muutuvad C1 ja R6 tõttu võnkudes ükshaaval kõrgeks. IC2 võnkumist näitab LED2 vilkumine. Kui IC2 väljund Q6 (tihvt 4) muutub 15 sekundi pärast kõrgeks, juhib ja aktiveerib T2 piesosummerit PZ1, samuti süttib LED3. Kui tulekahju jätkub, kordub häire uuesti 15 sekundi pärast.

Samuti saate valju heli tekitava vahelduvvoolu alarmi sisse lülitada, asendades PZ1 releeskeemiga (siin pole näidatud). Vahelduvvooluhäire aktiveeritakse selleks kasutatava relee kontaktide kaudu.

4. samm: skemaatiline ja paigutuse kujundus

PIN-põhise tuleanduri trükkplaat on loodud EAGLE abil. Skeem ja tahvli paigutus on näidatud ülalpool pildil.

Samm: Gerberi failide saatmine tootjale

Pärast GERBER -failide eksportimist EAGLE -st laadin need oma plaadi valmistamiseks üles LIONCIRCUITS -i. Tavaliselt tellin oma trükkplaate ainult neilt. Nad pakuvad odavaid prototüüpe ainult 6 päeva jooksul.

6. samm: valmistatud lauad

Olen saanud oma plaadi LIONCIRCUITSilt ja jagan teiega oma Gerberi faile, juhuks kui kellelgi on vaja plaati valmistada.

Samm: kokkupanek ja testimine

Pärast plaadi kokkupanemist komponentidega näeb see välja selline.

Vooluahela testimine on lihtne. Tavaliselt, kui PIN -dioodi läheduses ei põle leek, ei kostu piesosummer. Kui PIN -diood tuvastab tuleleeki, annab piesosummer häire. Selle avastamisulatus on umbes kaks meetrit.