Russian Arabic English French German Hungarian Japanese Romanian Turkish Ukrainian

Фотосторож

   Даже если у Baс есть возможность нанять круглосуточную охрану вашего дома, все равно нет 100%-ной гарантии безопасности. Почему? Нет непогрешимых людей. Человека, приставленного к выполнению монотонных обязанностей, одолевают скука, утомление и прочие беды, что ведет к общему снижению бдительности.
   Эквивалентный электронный сторож неутомим и не подвластен человеческим слабостям. Если у человека средствами наблюдения являются зрение и слух в зависимости от того, что он чувствует, принимается решение, то в простой, неэффективной сигнализации вместо глаз используется фотоэлемент. Он не уснет и не станет глядеть куда не надо, а будет на посту круглосуточно в любой день недели. Конечно, несмотря на эти замечательные свойства, фотоэлементу не сравниться с человеческим глазом. Однако при использовании его надлежащим образом он способен держать территорию под постоянным визуальным контролем» Наш первый электронный сторож и использует фотоэлемент, чтобы заметить движение в охраняемой зоне.

Фотосторож с одним элементом.

Рис.1.  Фотосторож с одним элементом.
Фотосторож, схема которого приведена на рис. 1., контролирует территорию между источником света и фотоэлементом PC. Фотодатчик представляет сот бой светонепроницаемую трубку, на одном конце которой укреплен фотоэлемент (фоторезистор), так что свет к нему проходит через всю трубку. В данной схеме использован резистивный фотоэлемент Clairex CL603A. Фотодатчик направлен на фиксированный источник света, расположенный на расстоянии около метра от него. В режиме ожидания резистором R9 устанавливают в точке А напряжение +12 В относительно общей шины, при этом транзистор Q4 открыт, что равнозначно замыканию между точками  В и С.
   Пока ничто не мешает свету освещать фотоэлемент, потенциалы точек А и В остаются без изменения. Но как только луч будет прерван, изменения напряжений на выходе схемы вызовут сигнал тревога. Большую территорию лучше охранять, поместив источник света на ее середину, а по сторонам зоны установить направленные на него фото элементы. В качестве источника света может быть использован любой осветительный прибор.
   Работа схемы. Транзисторы Q1 и Q2 составляют высокоомный эмиттерный повторитель, который практически не нагружает фотоэлемент. С помощью резистора R9t который выполняет роль регулятора чувствительности, на базе транзистора Q1 устанавливается напряжение, чуть меньшее половины напряжения питания схемы. Опорное напряжение на базе транзистора Q3 устанавливается посредством делителя напряжения на резисторах R6 и R7 на уровне 60% напряжения питания. Когда фотоэлемент освещается свободно, напряжение на резисторе R2 получается меньше, чем напряжение на базе транзистора Q3 (оно почти равно напряжению на базе Q1). Прямое смещение на базу этого транзистора, получившееся как разница напряжений на его базе и эмиттере, открывает его, а за ним и транзистор Q5, при этом в точке А возникает положительный потенциал, открывающий транзистор Q4. При затемнении фотоэлемента напряжение на базе транзистора Q1 поднимется почти до напряжения питания. То же самое произойдет и с напряжением на эмиттере транзистора Q3. Он закроется обратным смещением, и схема передаст дальше сигнал тревоги.
Сборка схемы. Детали схемы могут быть смонтированы на листе изоляционного материала, а потом помещены в любой металлический или пластмассовый корпус. К монтажу не предъявляется никаких особенных требований. Главное - произвести его аккуратно.

Чертеж фото датчика

Рис.2. Чертеж фото датчика
   На рис.2. приведен чертеж фото датчика. Длина используемой трубки определяет отчасти дальность размещения источника света. Если увеличить длину трубки, угол обзора из точки, где находится фотоэлемент, уменьшится. Следовательно, источник света может находиться на более далеком расстоянии без опасения паразитного влияния других осветителей. В случае же, если фотоэлемент освещается многими побочными источниками, фон от них может снизить чувствительность схемы к небольшим объектам.
Обычно, если расстояние между фотоэлементом и источником не очень большое, достаточно трубки длиной 15 см. При большей дистанции длина ее может доходить до 30 см. В каждом конкретном случае, немного поэкспериментировав, можно подобрать оптимальную длину. Основными факторами, определяющими возможности устройства, являются чувствительность фотоэлемента и яркость источника света. После того как вы подобрали длину светонепроницаемой трубки, укрепите с помощыо непрозрачной эпоксидной смолы на одном из ее концов фотоэлемент. Выводы неплохо изолировать кембриком.
   Может оказаться, что вам не удалось найти подходящую по диаметру трубку. Если диаметр трубки больше диаметра фотоэлемента, обмотайте последний изолентой или бумагой до необходимого размера. Фотоэлемент следует крепить как можно ровнее, поскольку перекос его может снизить чувствительность фотосторожа.
   Приспособление фотосторожа для работы в системе сигнализации. Подайте 12В питания на схему и осветите фотоэлемент. Подключив вольтметр к эмиттеру транзистора Q1, добейтесь с помощью резистора R9, чтобы на нем было напряжение от 3 до 4 В, при этом в точке А . напряжение должно быть около 9 В. Наблюдая за напряжением в этой точке, прервите световой луч, падающий на фотоэлемент. Напряжение в точке А должно упасть почти до нуля и оставаться таким при затемненном фотоэлементе. Поэкспериментируйте с разными источниками света, с расположением фотодатчика, с настройкой резистора R9 и объектами разного размера, пересекающими луч. Это позволит вам достичь наилучших результатов.
На рис.3 приведена схема, позволяющая одновременно использовать до пяти фотодатчиков (типа Clairex CL603A). Говоря о выходе устройства, его можно уподобить НЗ-контактам, которые остаются в таком положении все время, пока фотоэлементы освещены. Выходной каскад этого устройства такой же, как и в устройстве на рис.1, и может использоваться точно так же, Каждый из фотоэлементов помещен в непрозрачную трубку, как на рис.2, и применяется по мере надобности.
   Введение в действие многоканального фотосторожа аналогично процедуре настройки одноканального. Разомкните все контакты от S2 до S5, оставив замкнутым только S7, и подайте питание на схему. Подключите высокоомный вольтметр ко входу первого инвертора (вывод 3 микросхемы). Второй вывод вольтметра подключается к общему Проводу. Переключатель пределов вольтметра установите в положение -наибольшей чувствительности, когда он еще не зашкаливает. Ползунок резистора R1 должен находиться в левом (по схеме) положении. Направив фотодатчик на источник света, вращайте его в разные стороны, пока не заметите, в каком положении вольтметр покажет максимальное напряжение. Это означает, что фотоэлемент освещен наиболее ярко, при этом вольтметр должен показывать значение, равное 2/3 напряжения питания, чего достаточно для хорошей работы схемы. Если источник света достаточно сильный, напряжение на входе инвертора может оказаться близким к напряжению питания. Его снижают регулировкой резистора R1 до уровня 2/3 или 3/4 напряжения питания.
   При таком напряжении на входе инвертора схема будет лучшим образом реагировать на проходящие через луч небольшие объекты. Напряжение на выходе 6-го инвертора (вывод 15 микросхемы) будет при этом чуть меньше напряжения питания. Это напряжение создает на базе транзистора Q1 открывающее смещение, и относительно клемм В и С он представляется как замкнутый контакт. Подобным образом настраиваются остальные каналы. Только не забывайте включать соответствующие выключатели (S2-S5).

Многоканальный фотосторож.

Рис.3. Многоканальный фотосторож.
   В случае, если фотодатчик должен размещаться на расстоянии более 1,5 м от самой схемы, его. следует соединить с нею через двухпроводный экранированный кабель, так как выоокоомный вход инвертора весьма чувствителен к паводкам.
   Между клеммой В и положительной шиной питания можно включить небольшое электромагнитное реле с нормально замкнутыми контактами. Можно также использовать поляризованное реле с НЗ- или HP-контактами (по выбору) для работы в паре с имеющейся у вас сигнализацией. С клеммы А во внешнее
 
 устройство может поступать напряжение, близкое к напряжению питания, и максимальный ток до 20 мА. При сборке схемы надо быть весьма осторожными с микросхемой, поскольку она может выйти из строя из-за статического электричества. При ее распайке следует пользоваться заземленным инструментом.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика