חיישן אש: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

שלום לכולם!

חיישן אש הוא חיישן שנועד לזהות ולהגיב לנוכחות להבה או אש. כאן, זהו חיישן אש מבוסס דיודה PIN הפועל כאשר הוא מזהה אש. לאזעקות אש המבוססות על תרמיסטור יש חסרון; האזעקה מופעלת רק אם האש מחממת את התרמיסטור בקרבת מקום.

שלב 1: נדרשת חומרה

• CA3140 OP -AMP - 1
• מונה CD4060 - 1
• טרנזיסטור NPN BC547 - 2
• פוטודיודה PIN PIN
• LED 5 מ"מ - 3
• PIEZO BUZZER-1
• סוללה 9V -1
• 0.22uf קבל דיסק קרמי -1
• נגד 1M אוהם- 3
• נגד 1k אוהם - 2
• נגד 100 אוהם - 3

שלב 2: תרשים מעגלים

תרשים מעגלים של חיישן האש מבוסס דיודות ה- PIN מוצג למעלה בתמונה. הוא בנוי סביב סוללת 9V, דיודת PIN BPW34, מגבר אופטי CA3140 (IC1), מונה CD4060 (IC2), טרנזיסטורים BC547, זמזם פיצו ועוד כמה רכיבים.

במעגל, פוטודיודה ה- PIN BPW34 מחוברת לכניסות ההופכות והבלתי הפיכות של מגבר אופטי-מגבר IC1 במצב מוטה הפוך כדי להזין פוטורנט לכניסה של המגבר. CA3140 הוא מגבר אופטי BiMO של 4.5MHz עם כניסות MOSFET ויציאה דו קוטבית.

טרנזיסטורים מוגני שער MOSFET (PMOS) במעגל הקלט מספקים עכבת כניסה גבוהה מאוד, בדרך כלל סביב 1.5T אוהם. ה- IC דורש זרם קלט נמוך מאוד, עד 10pA, כדי לשנות את מצב הפלט לגבוה או נמוך.

במעגל, IC1 משמש כמגבר טרנזימפנס כדי לפעול כממיר זרם למתח. IC1 מגביר וממיר את זרם הצילום שנוצר בדיודת ה- PIN למתח המתאים ביציאתו. הכניסה הבלתי הפיכה מחוברת לקרקע ולאנודה של הפוטודיודה, בעוד הכניסה ההפוכה מקבלת זרם מהדיודה PIN.

שלב 3: פעולת מעגל

נגד משוב בעל ערך גדול R1 קובע את הרווח של מגבר הטרנסמפידנס מכיוון שהוא בתצורה הפוכה. חיבור קלט שאינו הפוך לקרקע מספק עומס עכבה נמוך לפוטודיודה, ששומר על מתח הפוטודיודה נמוך.

הפוטודיודה פועלת במצב הפוטו -וולטאי ללא הטיה חיצונית. משוב של מגבר ה- op מגנה על זרם הפוטודיודה שווה לזרם המשוב עד R1. כך שמתח קיזוז הכניסה עקב הפוטודיודה נמוך מאוד במצב פוטו-וולטאי זה המוטה על עצמו. זה מאפשר רווח גדול ללא מתח קיזוז פלט גדול. תצורה זו נבחרה כדי להשיג רווח גדול בתנאי תאורה נמוכה.

בדרך כלל, באור הסביבה, זרם הצילום מתוך דיודת ה- PIN נמוך מאוד; זה שומר על תפוקת IC1 נמוכה. כאשר דיודת ה- PIN מזהה אור גלוי או אינפרא אדום מאש, זרם הצילום שלה עולה ומגבר הטרנסמפידנס IC1 ממיר זרם זה למתח המוצא המתאים. תפוקה גבוהה מ- IC1 מפעילה את זוהר הטרנזיסטור T1 ו- LED1. זה מצביע על כך שהמעגל זיהה שריפה. כאשר T1 מתנהל, הוא לוקח את סיכה 12 של IC2 לאפס לפוטנציאל הקרקע ו- CD4060 מתחיל להתנדנד.

IC2 הוא מונה בינארי עם עשר יציאות שהופכות גבוהות אחת אחת כשהן מתנדנדות עקב C1 ו- R6. תנודה של IC2 מסומנת על ידי מהבהב של LED2. כאשר פלט Q6 (סיכה 4) של IC2 הופך גבוה לאחר 15 שניות, T2 מוליך ומפעיל זמזם פיז'ו PZ1, וגם LED3 זוהר. האזעקה חוזרת על עצמה לאחר 15 שניות אם האש נמשכת.

ניתן גם להפעיל אזעקת AC המייצרת צליל חזק על ידי החלפת PZ1 במעגל ממסר (לא מוצג כאן). אזעקת AC מופעלת באמצעות אנשי קשר של הממסר המשמש למטרה זו.

שלב 4: עיצוב סכמטי ופריסה

לוח PCB לחיישן אש מבוסס PIN מיועד באמצעות EAGLE. הסכימה והפריסה הלוח מוצגים למעלה בתמונה.

שלב 5: שליחת קבצי גרבר ליצרן

לאחר ייצוא קבצי GERBER שלי מ- EAGLE אני מעלה אותם ל- LIONCIRCUITS כדי לייצר את הלוח שלי. בדרך כלל אני מזמין מהם את ה- PCB שלי בלבד. הם מספקים אב טיפוס בעלות נמוכה רק בתוך 6 ימים.

שלב 6: לוחות מיוצרים

קיבלתי את הלוח שלי מ- LIONCIRCUITS ואני משתף איתך את קבצי הגרבר שלי במקרה שמישהו צריך לייצר את הלוח.

שלב 7: הרכבה ובדיקה

לאחר הרכבת הלוח שלי עם רכיבים זה נראה כך.

בדיקת המעגל פשוטה. בדרך כלל, כאשר אין להבת אש ליד דיודת ה- PIN, זמזם הפיצו לא נשמע. כאשר דיודת ה- PIN מזהה להבת אש, זמזם הפיצו משמיע אזעקה. טווח הזיהוי שלו הוא כשני מטרים.