PIN Diod əsaslı yanğın sensoru: 4 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Yanğın algıladığında həyəcanı aktiv edən bir PIN diod əsaslı yanğın sensoru. Termistor əsaslı yanğın siqnallarının bir çatışmazlığı var; siqnalizasiya yalnız yanğın yaxınlıqdakı termistoru qızdırdıqda açılır. Bu dövrədə daha uzun mənzilli yanğın aşkarlanması üçün həssas bir PIN diod yanğın sensoru kimi istifadə olunur.

430nm - 1100nm aralığında görünən işığı və infraqırmızı (IR) algılar. Yanğından görünən işıq və İQ, həyəcanı tetiklemek üçün sensoru asanlıqla aktivləşdirə bilər. Şəbəkə naqillərindəki qığılcımları da algılar və bunlar davam edərsə xəbərdarlıq siqnalı verir. Sərgi salonları, dolablar, səsyazma otaqları və sair üçün ideal bir qoruyucu cihazdır.

Addım 1: Parça siyahısı

Yarımkeçiricilər:

_ IC1 (CA3140 op-amp);

_ IC2 (CD4060 sayğacı);

_ T1, T2 (BC547 npn tranzistor);

_ LED1, LED2, LED3, (5mm Led);

_ D1 (BPW34 PIN fotodiod)

Rezistorlar (hamısı 1/4 vat, ± 5% karbon):

_ R1, R5, R6 (1 meqa-ohm);

_ R2, R3 (1 kilo-ohm);

_ R4, R7, R8 (100 ohm)

Kondansatörler:

_ C1 (0, 22 μF keramika disk)

Müxtəlif:

_ BATT.1 (9, 0V batareya);

_ PZ1 (piezo səs siqnalı)

Beləliklə, BPW34 PIN diodu dövrədə işıq və İQ sensoru kimi istifadə olunur. BPW34, anod (A) və katot (K) olan 2 pinli bir fotodioddur. Anod ucu fotodiodun yuxarıdan baxılan düz səthindən asanlıqla müəyyən edilə bilər. İncə bir telin bağlandığı kiçik bir lehim nöqtəsi anod, digəri isə katot terminalıdır.

BPW34, 900nm işığa məruz qaldıqda 350mV DC açıq dövrə gərginliyi yaradan, həssas səthi olan kiçik bir PIN fotodiod və ya mini günəş batareyasıdır. Təbii günəş işığına və oddan gələn işığa həssasdır. İşıq sensoru kimi istifadə etmək üçün idealdır. BPW34 fotodiod sıfır və ya tərs qərəzli vəziyyətlərdə istifadə edilə bilər. İşıq düşəndə müqaviməti azalır.

Addım 2: Dövrə Şeması

PIN diod əsaslı yanğın sensörünün dövrə diaqramı Şəkil 3-də göstərilmişdir. 9V batareya, BPW34 (D1) PIN diod, op31-CA3140 (IC1), sayğac CD4060 (IC2), BC547 (T1 və T2) tranzistorları ətrafında qurulmuşdur.), bir piezo buzzer (PZ1) və bir neçə digər komponent.

Dövrədə, BPW34 PIN fotodiodu, fotoşəkil cərəyanını op-amp girişinə daxil etmək üçün tərs-qərəzli rejimdə op-amp IC1-in inverting və inverting olmayan girişlərinə bağlıdır. CA3140, MOSFET girişləri və bipolyar çıxışı olan 4.5MHz BiMOs op-ampidir. Giriş dövrəsindəki qapıdan qorunan MOSFET (PMOS) tranzistorları çox yüksək giriş empedansı təmin edir, adətən 1,5T ohm civarında. IC, çıxış vəziyyətini yüksək və ya aşağıya dəyişdirmək üçün 10pA qədər aşağı olan çox aşağı giriş cərəyanı tələb edir. Dövrədə, IC1 cərəyan-gərginlik çeviricisi kimi çıxış etmək üçün transimpedans gücləndiricisi kimi istifadə olunur. IC1, PIN diodunda yaranan foto cərəyanını gücləndirir və çıxışındakı müvafiq gərginliyə çevirir. Ters çevrilməyən giriş yerə və fotodiod anoduna bağlanır, əksinə giriş PIN diodundan foto cərəyanı alır.

Addım 3: Dövrə Əməliyyatı

Böyük dəyərli geribildirim müqaviməti R1, konvertasiya tərzində olduğu üçün transimpedans gücləndiricisinin qazancını təyin edir. Yerə ters çevrilməyən girişin qoşulması, fotodiod üçün aşağı empedans yükü təmin edir ki, bu da fotodiodun gərginliyini aşağı saxlayır.

Fotodiod fotovoltaik rejimdə işləyir və heç bir xarici təsir göstərmir. Op-amp-in geribildirimi, fotodiod cərəyanını R1 vasitəsilə geribildirim cərəyanına bərabər saxlayır. Fotodiod səbəbiylə giriş ofset gərginliyi bu özünəməxsus fotovoltaik rejimdə çox aşağıdır. Bu, böyük bir çıxış ofset gərginliyi olmadan böyük bir qazanc əldə etməyə imkan verir. Bu konfiqurasiya aşağı işıq şəraitində böyük qazanc əldə etmək üçün seçilmişdir. Normalda, mühitin işığı vəziyyətində, PIN dioddan gələn fototəkir çox aşağıdır; IC1 çıxışını aşağı səviyyədə saxlayır. PIN diod görünən işığı və ya İQ -ni alovdan algıladığında, fotoşəkil cərəyanı artır və IC1 transimpedans gücləndiricisi bu cərəyanı müvafiq çıxış gərginliyinə çevirir. IC1 -dən yüksək çıxış, transistor T1 və LED1 parıltılarını aktivləşdirir. Bu, dövrənin yanğın aşkar etdiyini göstərir. T1 keçirtdiyi zaman IC2 -nin 12 -ci pinini yer potensialına qaytarır və CD4060 salınmağa başlayır.

IC2, C1 və R6 səbəbiylə salındıqda bir -bir yüksələn on çıxışı olan ikili sayğacdır. IC2 -nin salınması LED2 -nin yanıb -sönməsi ilə göstərilir. IC2 -nin Q6 çıxışı (pin 4) 15 saniyədən sonra yuxarıya döndükdə, T2 PZ1 piezo səs siqnalı aparır və aktivləşdirir və LED3 də parlayır. Yanğın davam edərsə, siqnal 15 saniyədən sonra təkrarlanır. PZ1 -i bir röle dövrə ilə əvəz edərək yüksək səs çıxaran AC siqnalını da aça bilərsiniz (burada göstərilməyib). AC siqnalı bu məqsəd üçün istifadə olunan rölin kontaktları vasitəsilə aktivləşdirilir.

Addım 4: Tikinti və Test

PIN diod əsaslı yanğın sensoru üçün tək tərəfli PCB Şəkil 4 -də və onun tərkib hissəsinin düzümü Şəkil 5 -də göstərilmişdir. Qutu. PIN diodunu uyğun bir yerə quraşdırın və üzərinə normal işıq/günəş işığı düşməyəcək şəkildə örtün.

Dövr testi sadədir. Normalda, PIN diodunun yanında yanğın alovu olmadıqda, piezo səs siqnalı səslənmir. Yanğın alovu PIN diodu ilə hiss edildikdə, piezo buzzer həyəcan siqnalı verir. Onun aşkarlama diapazonu təxminən iki metrdir. Qısaqapanma səbəbindən elektrik naqillərində qığılcımları da aşkar edə bilir.