BRANDSENSOR: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hallo almal!

Brand sensor is 'n sensor wat ontwerp is om die teenwoordigheid van 'n vlam of vuur op te spoor en daarop te reageer. Hier is dit 'n PIN -diode gebaseerde brand sensor wat geaktiveer word wanneer dit vuur opspoor. Brandalarms gebaseer op termistor het 'n nadeel; die alarm gaan slegs aan as die vuur die termistor in die nabye omgewing verhit.

Stap 1: hardeware benodig

• CA3140 OP -AMP - 1
• CD4060 TELLER - 1
• BC547 NPN TRANSISTOR - 2
• BPW34 PIN fotodiode
• LED 5 mm - 3
• PIEZO BUZZER-1
• 9V BATTERY-1
• 0.22uf keramiek skyf kapasitor-1
• 1M ohm weerstand- 3
• 1k ohm weerstand - 2
• 100 -ohm weerstand - 3

Stap 2: Kringdiagram

Kringdiagram van die vuur -sensor op basis van die PIN -diode word hierbo in die prent getoon. Dit is gebou rondom 'n 9V-battery, PIN-diode BPW34, op-amp CA3140 (IC1), toonbank CD4060 (IC2), transistors BC547, 'n piëzo-zoemer en 'n paar ander komponente.

In die stroombaan is PIN-fotodiode BPW34 gekoppel aan die omkeer- en nie-omkeer-insette van op-amp IC1 in omgekeerde vooroordeel modus om fotostroom in die ingang van die op-amp te voer. CA3140 is 'n 4,5 MHz BiMOs op-amp met MOSFET-insette en bipolêre uitset.

Deur-beskermde MOSFET (PMOS) transistors in die ingangskring bied baie hoë insetimpedansie, tipies ongeveer 1.5T ohm. Die IC benodig baie lae insetstroom, so laag as 10pA, om die uitsetstatus na hoog of laag te verander.

In die stroombaan word IC1 gebruik as 'n transimpedansieversterker om as 'n stroom-na-spanning-omskakelaar op te tree. IC1 versterk en skakel die fotostroom wat in die PIN -diode gegenereer word om na die ooreenstemmende spanning in sy uitset. Die nie-omkeer-invoer is gekoppel aan die grond en anode van die fotodiode, terwyl die omkeer-invoer fotostroom van die PIN-diode kry.

Stap 3: Kringbediening

Terugvoerweerstand R1 met 'n groot waarde stel die versterking van die transimpedansieversterker in, aangesien dit in 'n omgekeerde opset is. Die aansluiting van nie-omkerende insette op die grond bied 'n lae impedansielading vir die fotodiode, wat die fotodiodespanning laag hou.

Die fotodiode werk in die fotovoltaïese modus sonder eksterne vooroordeel. Terugvoer van die op-amp hou die fotodiode stroom gelyk aan die terugvoerstroom tot R1. Die insetspanning as gevolg van die fotodiode is dus baie laag in hierdie self-bevooroordeelde fotovoltaïese modus. Dit laat 'n groot toename toe sonder enige groot uitsetspanning. Hierdie konfigurasie is gekies om 'n groot wins te kry in swak ligstoestande.

Normaalweg is die fotostroom van die PIN -diode in omgewingslig baie laag; dit hou die uitset van IC1 laag. As die PIN -diode sigbare lig of IR van vuur opspoor, neem die fotostroom toe en transimpedansieversterker IC1 skakel hierdie stroom om in die ooreenstemmende uitgangsspanning. Hoë uitset van IC1 aktiveer transistor T1 en LED1 gloei. Dit dui aan dat die kring brand opgemerk het. As T1 gelei, neem dit die pen 12 van die IC2 na die grondpotensiaal terug en begin CD4060 ossilleer.

IC2 is 'n binêre teller met tien uitsette wat een vir een hoog word wanneer dit ossilleer as gevolg van C1 en R6. Ossillasie van IC2 word aangedui deur die knipper van LED2. As uitset Q6 (pen 4) van IC2 na 15 sekondes hoog word, gelei en aktiveer T2 piëzo -zoemer PZ1, en LED3 brand ook. Die alarm herhaal weer na 15 sekondes as die vuur aanhou.

U kan ook 'n wisselstroomalarm aanskakel wat 'n harde geluid produseer deur PZ1 te vervang deur 'n aflosstroombaan (nie hier getoon nie). Die wisselstroomalarm word geaktiveer deur kontakte van die relais wat vir hierdie doel gebruik word.

Stap 4: Skematiese en uitlegontwerp

'N PCB vir 'n PIN-gebaseerde brand sensor is ontwerp met behulp van EAGLE. Die skematiese en borduitleg word hierbo in die prent getoon.

Stap 5: Stuur Gerber -lêers aan die vervaardiger

Nadat ek my GERBER -lêers van EAGLE uitgevoer het, laai ek dit op LIONCIRCUITS op om my bord te laat vervaardig. Ek bestel gewoonlik slegs my PCB's by hulle. Hulle bied slegs binne 6 dae goedkoop prototipering.

Stap 6: Vervaardigde borde

Ek het my bord van LIONCIRCUITS ontvang en ek deel my Gerber -lêers met u as iemand die bord wil vervaardig.

Stap 7: Montering en toetsing

Nadat ek my bord met komponente gemonteer het, lyk dit so.

Die toets van die stroombaan is eenvoudig. Normaalweg, as daar geen vuurvlam naby die PIN -diode is nie, klink die piezo -gonser nie. As 'n vuurvlam deur die PIN -diode waargeneem word, maak die piezo -zoemer 'n alarm. Die opsporingsbereik is ongeveer twee meter.