Розробка схеми електричної принципової детектора диму

В даній  роботі розроблений детектор диму, який працює в ІЧ області спектру. Загальна схема пристрою складається з чотирьох основних блоків:оптоелектронного датчика диму, тригера Шмітта та двох генераторів.

Схема детектора диму реалізована на таких елементах: світлодіоді VD1, фотодіоді VD2, та двох резисторах R1 та R2. Світлодіод VD1 і фотодіод VD2 працюють в інфрачервоній області спектра. Випромінювання від світлодіода проходить через зазор між трубками і освітлює фотодіод VD2. Фотодіод відкривається, і на його катоді виникає позитивна напруга. Струм, що тече через фотодіод буде максимальним у тому випадку, коли між світлодіодом і фотодіодом прозоре середовище. Якщо з яких-небудь причин прозорість повітря погіршується (поява диму, пил), то зменшується освітленість фотодіода VD2. Струм через фотодіод зменшується, і напруга на його катоді теж зменшується.

Наступним узагальненим блоком є тригер Шмідта. Цей блок складається з п’яти резисторів: R3, R4, R5, R6, R7, операційного підсилювача DA1, та світлодіода VD3. Коли фотодіод відкривається, на його катоді виникає позитивна напруга, яка поступає на інвертуючий вхід операційного підсилювача DA1. На другий вхід підсилювача з виводу змінного резистора R4 поступає опорна напруга. Цим резистором встановлюють чутливість. За відсутності в повітрі диму або пилу напруга на катоді фотодіода перевищує напругу, що знімається з змінного резистора R4, тому на виході операційного підсилювача DA1 напруга близька до нуля. При цьому світлодіод VD1 не світиться. Якщо з яких-небудь причин прозорість повітря погіршується (поява диму, пил), то зменшується освітленість фотодіода. Струм через фотодіод зменшується, і напруга на його катоді теж зменшується і стає менше напруги на R4. Напруга на виході операційного підсилювача DA1 стає близькою до напруги живлення. Світлодіод VD1

починає світитись, цим самим сигналізуючи про появу диму чи пилу в приміщенні.

Наступним структурним блоком загальної схеми пристою є генератори.

Генератор 1 реалізований на наступних елементах: резисторах R10, R11, конденсаторі C2, та двох логічних елементах І-НІ DD1.1, DD1.2. Генератор 2 складається з резисторів R12, R13, логічничних елементів DD1.3, DD1.4, та конденсатора С3.

Коли напруга на виході операційного підсилювача DA1 стає близькою до натруги живлення, тоді логічний елемент генератора 1 DD1.1 розблокується. На злементах DD1.1, DD1.2 зібраний низькочастотний генератор. На виході елемента DD1.2 з’являються імпульси з частотою 4Гц (рис. 7),

clip_image003

Рисунок 7-Діаграма напруги на виході генератора

які періодично дозволяють роботу другого генератора звукової частоти, зібраного на елементах DD1.3, DD1.4, що генерує сигнал на частоті 1000 Гц.

Конструктивно датчик виконаний у вигляді двох непрозорих трубок діаметром 4мм і довжиною 75мм. По краям трубок вставлені світлодіод VD1 і фотодіод VD2. Інші краї трубок повернуті одна до одної. При такій компоновці на фотодіод не впливають інші промені.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.

Previous Story

Структура оптоелектронного датчика диму

Next Story

Вибір елементної бази та розрахунок параметрів схеми детектора диму

Latest from Оптичні прилади