YANGIN SENSORU: 7 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Hamıya salam!

Yanğın sensoru, alovun və ya alovun varlığını aşkar etmək və ona cavab vermək üçün hazırlanmış bir sensordur. Burada, yanğın algıladığında aktiv olan bir PIN diod əsaslı yanğın sensoru. Termistor əsaslı yanğın siqnallarının bir çatışmazlığı var; siqnalizasiya yalnız yanğın yaxınlıqdakı termistoru qızdırdıqda açılır.

Addım 1: Avadanlıq tələb olunur

• CA3140 OP -AMP - 1
• CD4060 SAYACI - 1
• BC547 NPN TRANSISTOR - 2
• BPW34 PIN fotodiod
• LED 5 mm - 3
• PIEZO BUZZER-1
• 9V BATARYA-1
• 0.22uf keramika disk kondansatörü-1
• 1M ohm müqavimət- 3
• 1k ohm müqavimət - 2
• 100 ohm müqavimət - 3

Addım 2: Dövrə Şeması

PIN diod əsaslı yanğın sensörünün dövrə diaqramı yuxarıda şəkildə göstərilmişdir. 9V batareya, PIN diod BPW34, op-amp CA3140 (IC1), sayğac CD4060 (IC2), transistorlar BC547, bir piezo səs siqnalı və bir neçə digər komponent ətrafında qurulmuşdur.

Dövrdə, BPW34 PIN fotodiodu, fotokarı op-ampin girişinə daxil etmək üçün əks-qərəzli rejimdə op-amp IC1 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 yaradılan fototəkini gücləndirir və çıxışındakı müvafiq gərginliyə çevirir. Ters çevrilməyən giriş, fotodiodun yerə və anoduna bağlanır, ters giriş isə PIN diodundan fototəkan 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 saxlayır. PIN diodu görünən işığı və ya İQ -ni alovdan algıladığında, fototəkili 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: Şematik və Layihə Dizaynı

PİN əsaslı yanğın sensoru üçün PCB EAGLE istifadə edərək hazırlanmışdır. Şematik və lövhə düzeni yuxarıda şəkildə göstərilmişdir.

Addım 5: Gerber Fayllarını İstehsalçıya Göndərin

GERBER sənədlərimi EAGLE -dən ixrac etdikdən sonra lövhəmin istehsalı üçün LIONCIRCUITS -ə yükləyirəm. Mən adətən PCB -lərimi yalnız onlardan sifariş edirəm. Yalnız 6 gün ərzində aşağı qiymətə prototip hazırlayırlar.

Addım 6: Hazır lövhələr

LIONCIRCUITS -dən lövhəmi aldım və hər kəsin lövhənin istehsalına ehtiyacı olduğu halda Gerber sənədlərimi sizinlə paylaşıram.

Addım 7: Montaj və test

Lövhəmi komponentlərlə yığdıqdan sonra belə görünür.

Dövr testi sadədir. Normalda, PIN diodunun yanında yanğın alovu olmadıqda, piezo səs siqnalı səslənmir. Yanğın alovu PIN diodu ilə hiss edildikdə, piezo səs siqnalı həyəcan siqnalı verir. Onun aşkarlama diapazonu təxminən iki metrdir.