Датчики дыма являются более эффективным инструментом противопожарной сигнализации, так как, в отличие от традиционных тепловых датчиков, они срабатывают до образования открытого пламени и заметного роста температуры в помещении. Ввиду сравнительной простоты реализации, широкое распространение получили оптоэлектронные датчики дыма. Они состоят из дымовой камеры, в которой установлены излучатель света и фотоприемник. Связанная с ними схема формирует сигнал срабатывания, когда обнаруживается существенное поглощение излучаемого света. Именно такой принцип действия положен в основу рассматриваемого датчика.
Приведенный здесь датчик дыма использует батарейное питание, поэтому, в целях увеличения практичности, он должен в среднем потреблять очень малый ток, исчисляемый единицами микроампер. Это позволит ему в течение нескольких лет проработать без необходимости замены батареи питания. Кроме того, в исполнительной цепи предполагается использование звукового излучателя, способного развить звуковое давление не менее 85 дБ. Типичным способом обеспечения очень малого электропотребления устройства, которое должно содержать достаточно сильноточные элементы, как, например, излучатель света и фотоприемник, является его повторно-кратковременный режим работы, причем длительность паузы должна во много раз превышать длительность активной работы.
В таком случае среднее потребление будет сводиться к суммарному статическому потреблению неактивных компонентов схемы. Реализовать такую идею помогают программируемые микроконтроллеры (МК) с возможностями перевода в микромощный дежурный режим и автоматического возобновления активной работы через заданные интервалы времени. Таким требованиям полностью отвечает 14-выводной МК MSP430F2012 с объемом встроенной Flash-памяти 2 кбайт. Данный МК после перевода в дежурный режим LPM3 потребляет ток, равный всего лишь 0.6 мкА. В эту величину также входит потребляемый ток встроенного RC-генератора (VLO) и таймера А, что позволяет продолжать счет времени даже после перевода МК в дежурный режим работы. Однако данный генератор очень нестабилен. Его частота в зависимости от окружающей температуры может варьироваться в пределах 4…22 кГц (номинальная частота 12 кГц). Таким образом, в целях обеспечения заданной длительности пауз в работе датчика, в него должна быть заложена возможность калибровки VLO. Для этих целей можно использовать встроенный высокочастотный генератор - DCO, который откалиброван производителем с точностью не хуже ±2.5% в пределах температурного диапазона 0...85°С.
Со схемой датчика можно ознакомиться на рис. 1.
Рис. 1.
Здесь в качестве элементов оптической пары, размещенных в дымовой камере (SMOKE_CHAMBER), используются светодиод (СД) и фотодиод инфракрасного (ИК) спектра. Благодаря рабочему напряжению МК 1.8…3.6 В и надлежащим расчетам других каскадов схемы, достигнута возможность питания схемы от двух батареек типа ААА. Для обеспечения стабильности излучаемого света в условиях питания нестабилизированным напряжением рабочий режим СД задается источником тока 100 мА, который собран на двух транзисторах Q3, Q4. Данный источник тока активен, когда на выходе P1.6 установлен высокий уровень. В дежурном режиме работы схемы он отключается (P1.6 = «0»), а общее потребление каскадом ИК излучателя снижается до ничтожно малого уровня тока утечки через Q3. Для усиления сигнала фотодиода применена схема усилителя фототока на основе ОУ TLV2780. При выборе этого ОУ руководствовались стоимостью и временем установления. У данного ОУ время установления составляет до 3 мкс, что позволило не использовать поддерживаемую им возможность перехода в дежурный режим работы, а взамен этого - управлять питанием усилительного каскада с выхода МК (порт P1.5). Таким образом, после отключения усилительного каскада он вообще не потребляет никакого тока, а достигнутая экономия тока составляет около 1.4 мкА.
Для сигнализации о срабатывании датчика дыма предусмотрены звуковой излучатель (ЗИ) P1 (EFBRL37C20 , ) и светодиод D1. ЗИ относится к пьезоэлектрическому типу. Он дополнен компонентами типовой схемы включения (R8, R10, R12, D3, Q2), которые обеспечивают непрерывную генерацию звука при подаче постоянного напряжения питания. Примененный здесь тип ЗИ генерирует звук частотой 3.9±0,5 кГц. Для питания схемы ЗИ выбрано напряжение 18 В, при котором он создает звуковое давление порядка 95 дБ (на расстоянии 10 см) и потребляет ток около 16 мА. Данное напряжение генерирует повышающий преобразователь напряжения, собранный на основе микросхемы IC1 (TPS61040 , TI). Требуемое выходное напряжение задано указанными на схеме номиналами резисторов R11 и R13. Схема преобразователя также дополнена каскадом изоляции всей нагрузки от батарейного питания (R9, Q1) после перевода TPS61040 в дежурный режим (низкий уровень на входе EN). Это позволяет исключить протекание токов утечки в нагрузку и, таким образом, свести общее потребление данным каскадом (при отключенном ЗИ) до уровня собственного статического потребления микросхемы IC1 (0.1 мкА). В схеме также предусмотрены: кнопка SW1 для ручного включения / отключения ЗИ; «джамперы» для конфигурации цепи питания схемы датчика (JP1, JP2) и подготовки к работе ЗИ (JP3), а также разъемы внешнего питания на этапе отладки (X4) и подключения адаптера встроенной в МК отладочной системы (X1) через двухпроводной интерфейс Spy-Bi-Wire.
Рис. 2.
После сброса МК выполняется вся необходимая инициализация, в т.ч. калибровка генератора VLO и настройка периодичности возобновления активной работы МК, равной восьми секундам. Вслед за этим МК переводится в экономичный режим работы LPM3. В этом режиме остается в работе VLO и таймер А, а ЦПУ, высокочастотная синхронизация и прочие модули ввода-вывода прекращают работу. Выход из этого состояния возможен по двум условиям: генерация прерывания по входу P1.1, которое возникает при нажатии на кнопку SW1, а также генерация прерывания таймера А, которое происходит по истечении установленных восьми секунд. В процедуре обработки прерывания по входу P1.1 вначале генерируется пассивная задержка (примерно 50 мс) для подавления дребезга, а затем изменяется на противоположное состояние линии управления ЗИ, давая возможность вручную управлять активностью ЗИ. Когда же возникает прерывание по таймеру А (прерывание ТА0), выполняется процедура оцифровки выхода усилителя фототока в следующей последовательности. Вначале выполняются четыре оцифровки при отключенном ИК светодиоде, затем - четыре оцифровки при включенном светодиоде. В дальнейшем эти оцифровки подвергаются усреднению. В конечном счете формируются две переменные: L - усредненное значение при отключенном ИК светодиоде, и D - усредненное значение при включенном ИК светодиоде. Четырехкратные оцифровки и их усреднения выполняются с целью исключения возможности ложных срабатываний датчика. С этой же целью выстраивается дальнейшая цепочка «препятствий» ложному срабатыванию датчика, начиная с блока сопоставления переменных L и D. Здесь сформулировано необходимое условие срабатывания: L - D > x, где x - порог срабатывания. Величину x выбирают опытным путем из соображений нечувствительности (например, к пыли) и гарантированного срабатывания при попадании дыма. Если условие не выполняется, происходит отключение светодиода и ЗИ, сбрасывается флаг состояния датчика (AF) и счетчик SC. После этого, выполняется настройка таймера А на возобновление активной работы через восемь секунд, и МК переводится в режим LPM3. Если условие же выполняется, проверяется состояние датчика. Если он уже сработал (AF = «1»), то никаких дальнейших действий выполнять не нужно, и МК сразу переводится в режим LPM3. Если же датчик еще не сработал (AF = «0»), то выполняется инкрементирование счетчика SC с целью подсчета числа обнаруженных выполнений условия срабатывания, что в еще большей степени позволяет повысить помехоустойчивость. Позитивное решение о срабатывании датчика принимается после обнаружения трех подряд условий срабатывания. Однако во избежание чрезмерного затягивания задержки реагирования на появление дыма, длительность нахождения в дежурном режиме сокращается до четырех секунд после первого выполнения условия срабатывания и до одной секунды - после второго. Описанный алгоритм реализует программа, доступная .
В заключение определим средний потребляемый датчиком ток. Для этого в таблицу 1 занесены данные по каждому потребителю: потребляемый ток (I) и длительность его потребления (t). Для циклически-работающих потребителей, с учетом восьмисекундной паузы, средний потребляемый ток (мкА) равен I × t/8 × 10 6 . Суммируя найденные значения, находим средний потребляемый датчиком ток: 2 мкА. Это очень хороший результат. Например, при использовании батареек емкостью 220 мА·ч расчетная длительность работы (без учета саморазряда) составит около 12 лет.
Таблица 1. Средний потребляемый ток с учетом восьмисекундной паузы в работе датчика
При монтаже мы применяем определённую схему подключения пожарных датчиков. В данной статье как раз пойдёт речь об этом. Различные схемы подключения имеют пожарные датчики. Стоит помнить при планировании схемы, что шлейф сигнализации ограничен по количеству подключения на него пожарных извещателей. О количестве подключаемых датчиков на один шлейф можно узнать из описания контрольного прибора. Ручные и дымовые пожарные извещатели содержат четыре вывода. 3 и 4 замкнуты на схеме. Такое исполнение даёт возможность контролировать пожарный ШС. Если конкретней, то подключив дымовой датчик с помощью 3 и 4 вывода на контрольном приборе будет формироваться сигнал "Неисправность" в случае снятия извещателя.
При подключении стоит помнить, что выводы пожарных датчиков имеют разную полярность. Вывод два - это часто плюс, а вывод три и четыре - минус, первый же вывод используют при подключении конечного или контрольного светодиода. Но зачастую он не используется.
Если заглянуть в схему подключения, то можно увидеть три сопротивления, Rок, Rбал. и Rдоп. Номиналы резисторов можно прочесть в руководстве от контрольного прибора и обычно поставляется уже в комплекте с ним. Rбал. по своим функциям нужен для того же, для чего и Rдоп., применяется в дымовых датчиках и ручных. В комплект контрольного прибора обычно не входят. Покупаются отдельно.
При нормальной работе тепловые датчики обычно коротко замкнуты, стало быть наше сопротивление Rбал в схеме не участвует до тех пор, пока не произойдёт сработка. Только после этого к цепи прибавится наше сопротивление. Это нужно для того, чтобы создавать сигнал "Тревога" после сработки одного или двух датчиков. Когда мы применяем подключение при котором сигнал "Тревога" формируется от двух датчиков, то при сработке одного на контрольный прибор поступает сигнал "Внимание". Данные подключения применяются как для дымовых, так и для тепловых датчиков.
Подключая дымовые датчики и используя в схеме Rдоп, "Тревога" будет посылаться на контрольный прибор только после срабатывания двух датчиков. Когда сработает первый датчик, на контрольном приборе будет сигнал "Внимание".
Если в схеме не применять резистор Rдоп, сигнал "Тревога" будет отправлен на контрольный прибор сразу, как только сработает датчик.
Ручные же извещатели подключаются только в одном режиме, то есть чтобы при сработке одного устройства в системе сразу появлялся сигнал "Тревога". Это нужно для немедленного оповещения о возникновении пожара.
Датчик пожарной сигнализации это такое устройство которое подает сигнал в случае пожара и сильного задымления. Рассмотрим несколько вариантов самодельных схем
Датчик собран на двух микросхемах DA1 К157УД2, DD1 К561КТЗ. DA1 - это операционные усилители, включенные по схеме компараторов. На DA1.1 выполнен термодатчик, терморезистор R6 можно использовать почти любой с сопротивлением от 1 до 100 кОм. Сопротивлением R2 устанавливается порог срабатывания компаратора.
С ростом температуры сопротивление терморезистора снижается и напряжение на неинвертирующем входе второго вывода компаратора увеличивается. Как только оно станет выше уровня напряжения на инвертирующем третьем входе, выходное напряжение возрастет до уровня напряжения питания.
На компараторе DA1.2 выполнен датчик задымленности. Сопротивление R3 задает ток протекающий через светодиод VD1. Световой поток оказывает воздействие на фотодиод VD2, который вместе с сопротивлением R8 составляют делитель, напряжение с которого идет на инвертирующий вход компаратора DA1.2. Делитель напряжения на резисторах R4, R5 задает напряжение на неинвертирующем входе компаратора. При появлении дыма в случае пожара фотодиод будет освещаться более слабым световым потоком, его сопротивление увеличивается, напряжение на инвертирующем входе снижается и становится ниже напряжения на неинвертирующем входе. Поэтому разность потенциалов на выходе DA1.2 практически скачкообразно изменится до уровня напряжения питания.
Цепочки R9, R10, С1 и R11, R12, С2 используются для защиты от помех, которые могут появиться на входе компаратора и переключить его. Емкость С4 фильтрующая по питанию, чтоб не возбуждалась ИМС DA1. Выходы компараторов DA1.1 и DA1.2 через диоды VD3, VD4 подключены на нагрузочное сопротивление R15, Для связи датчика с основным блоком сигнализации имеется развязка на ключевой ИМС DD1. Все ее четыре ключа включены параллельно. При появлении напряжения питания на выходе любого из компараторов, начнется заряд конденсатор С3, который защищает схему от кратковременных помех на входе или по цепи питания. Когда С3 зарядится до заданного уровня, ключи DD1 начнут пропускать ток, и на контакте <тревога> появится разность потенциалов. Оно и будет говорить о критической ситуации на охраняемом объекте.
Температурный датчик настраивают следующим образом. Нагревают терморезистор до 45 °С и подстройкой сопротивления R2 добиваются того, чтобы загорелся VD5, при понижении температуры светодиод должен гаснуть. Датчик дыма настраивают подстройкой сопротивления R5 так, чтобы он срабатывал только при появлении дыма. При нечетком срабатывании датчика, требуется точнее подобрать резистор R8 под конкретный фотодиод.
Особенностью данной схемы является , которая по своему внутреннему составу является готовым температурным датчиком.
Выход датчика это выход с открытым стоком, который рассчитан на протекание через него тока до 4 мА. При достижении запрограммированной температуры любого из трех датчиков DS1821 уровня TH, на сопротивлении R1 появится падение напряжение, которое отопрет тиристор и включит реле K1. Контакты реле коммутируют любое сигнальное устройство, например .
Схема реагирует на резкое падения освещения датчика вследствии задымления издавая при этом сигнал тревоги. Схема не сработает на постепенное изменения яркости, что позволяет избегать ложного срабатывания. Чтобы Звуковой сигнал звучит около 10 секунд, но это время можно изменить с помощью регулировки сопротивления резистора R5.
В роли источника света необходимо использовать и естественное освещение, но будет лучше, если на датчик света подать яркий луч света из китайской лазерной указки.Необходимая чувствительность регулируется резистором R1. В роли непосредственно самого датчик выступает фоторезистор, сопротивление которого имеет маленькое значение при освещении, и высокое при затемнении.
Статистика большого количества возгораний подтверждается ежедневным реагированием пожарных расчетов. Причины пожара могут быть разнообразными - от курения в неположенном месте и до замыкания электропроводки и поджогов. предупреждает о возгорании и позволяет вовремя устранить источник.
Что такое пожарная сигнализация
Первичные регистрирующие устройства - датчики - предназначены для своевременного и быстрого обнаружения первых признаков возгорания и дыма. Датчик может либо самостоятельно активировать тревогу, либо приводить в действие систему оповещения, включать пожаротушение и передавать данные в аварийно-спасательную часть МЧС. Пожарная сигнализация представляет собой описанную выше совокупность технических средств первичного обнаружения и информирования.
Правильная настройка и своевременная проверка систем пожарообнаружения играют немаловажную роль. Датчики за время длительной эксплуатации могут испачкаться, выйти из строя, что сказывается на их работоспособности и, как следствие, на сохранности жизни и имущества людей. Быстрое обнаружение очага возгорания и расшифровка информации о его местоположении способны решить различные задачи:
- Активация системы пожаротушения и информирование пожарного расчета МЧС.
- Проведение эвакуации людей.
- Локализация очага возгорания.
- Понижение финансовых трат.
- Минимизация травм и смертей среди людей.
Виды пожарной сигнализации
Комплектующие современных пожарных систем могут отличаться. Принцип работы и тип сигнализации определяют выбор необходимого оборудования - кабелей, датчиков, блоков питания и т. д. По структурной схеме пожарные сигнализации бывают:
- Пороговыми с радиальным шлейфом.
- Пороговыми с модульным построением.
- Адресно-аналоговыми.
- Адресно-опросными.
- Комбинированными.
Адресно-аналоговые системы
Для сбора и анализа информации, получаемой с датчиков влажности, температуры, дыма и прочих, создаются адресно-аналоговые пожарные системы. Приемно-контрольный прибор считывает в реальном времени показания датчиков, каждому из которых присвоен конкретный адрес местонахождения. Полученная от разных датчиков информация анализируется, после чего посредством адресной сигнализации определяется местоположение очага воспламенения и подается сигнал и пожаре. Структура адресных шлейфов кольцевая, на каждый из них подключается до 200 датчиков и устройств:
- Ручные и автоматические извещатели.
- Реле.
- Модули контроля.
- Оповещатели.
Достоинства адресно-аналоговой пожарной сигнализации:
- Почти полное отсутствие ложных тревог.
- Быстрое обнаружение очага возгорания.
- Возможность настройки чувствительности сенсоров.
- Минимальные расходы на подключение схемы пожарной сигнализации и ее последующее техническое обслуживание.
Адресно-опросные
В адресных и пороговых системах сигнал о пожаре формируется самим датчиком. Протокол обмена информацией реализуется в шлейфе с целью определения сработавшего датчика. В отличие от адресно-аналоговой системы, алгоритм работы адресно-опросной проще. От сенсоров поступают сигналы на контрольную панель управления, затем осуществляется циклическое опрашивание извещателей для выяснения их состояния. Недостатком таких систем является увеличение времени обнаружения источника возгорания.
Преимущества сигнализаций:
- Оптимальное соотношение цены и качества.
- Информативность получаемых сигналов.
- Контроль настроек и функциональности извещателей.
Пороговая
Система пожарной сигнализации со схемой, в которой у каждого датчика-извещателя имеется определенный порог чувствительности. Сигнал тревоги в ней срабатывает по номеру одного из сенсоров. Такие пожарные системы устанавливаются на небольших объектах - в детских садах и магазинах. Их минусом является минимальная информативность - срабатывает только сенсор - и отсутствие указания местонахождения очага возгорания. К преимуществам относят невысокую стоимость самой сигнализации и процесса ее установки.
Конструкция пожарных систем
Схема охранно-пожарной сигнализации представлена датчиками, сигнализирующими о появлении дыма, системой сбора, контроля и передачи данных. Каждый из элементов пожарной системы отвечает за конкретные задачи:
- Охранно-пожарная панель - активирует систему.
- Датчики - фиксируют задымление и подают соответствующий сигнал.
- Приемно-контрольные панели - собирают и обрабатывают поступающую информацию, передают сигналы соответствующим службам.
- Периферийное оборудование - обеспечивает линии связи, электропитание, активацию системы пожаротушения, методы информирования.
- Оборудование центрального управления ОПС - охранно-пожарной сигнализации - получает сигнализацию от разных объектов и собирает информацию для отделений МЧС.
Принцип работы
Система функционирует на основе поочередного опроса всех датчиков и выявления факта срабатывания одного из них в случае с пороговыми системами либо изменения параметров среды в случае с адресно-аналоговыми системами. Пороговые системы при срабатывании датчика обрывают весь шлейф, что сигнализирует о наличии очага возгорания в зоне расположения данного шлейфа. Активация орошения в зоне задымления происходит в автоматических системах пожаротушения после получения соответствующего сигнала, который также подает сигнал тревоги и посылает вызов на центральный пульт.
Датчики пожарной системы
Основная функция сигнализации - быстрое реагирование на изменение параметров среды. Датчики отличаются друг от друга по принципу работы, типу контролируемого параметра, способу передачи информации. Принцип функционирования может быть двух типов - пассивного и активного: первый подразумевает только срабатывание, второй - срабатывание и мониторинг параметров окружающей среды. В зависимости от уровня угрозы активные извещатели подают различные сигналы на пост автоматического управления.
Осуществляют забор проб воздуха, его доставку и анализ. Сенсоры отличаются друг от друга контролируемыми физическими параметрами, по которым делятся на несколько категорий:
- Тепловые.
- Дымовые.
- Пламени.
- Утечки природного/угарного газа.
- Утечки воды.
Принцип работы дымового датчика
Извещатель задымления, входящий в схему пожарной сигнализации, предназначен для определения источника воспламенения посредством обнаружения задымления в той части здания, где он находится. Датчики такого типа оптические - генерирование электрического сигнала происходит посредством фиксации света от светодиода фотоэлементом воздушной камеры. При ее задымлении на фотоэлемент поступает меньшее количество света, что приводит к срабатыванию датчика. Рабочий диапазон температур датчиков - от -30 до +40 градусов.
Нормативы установки
Пожарной сигнализации осуществляется согласно официальной документации - нормативам пожарной безопасности НПБ 88-2001, в которых указаны правила проектирования, монтажа и эксплуатации подобных систем. Процесс создания разнообразных комплексов пожаротушения регламентирован данными правилами. Например, площадь и высота потолков помещения определяют количество точечных дымовых датчиков и их расположение относительно друг друга.
Схема подключения датчиков пожарной сигнализации
Датчики объединяются в единую систему посредством проводов. Некоторые типы извещателей могут транслировать сигналы блоку управления без подключения проводки.
Подключение схемы пожарной сигнализации выполняется после определения необходимого количества датчиков. Непосредственно перед монтажом размечаются местоположения блока управления, ручных пожарных извещателей и системы оповещения. Для этого подойдут места с открытым доступом: в случае возгорания ничего не должно мешать добраться до извещателей и прочих элементов системы.
Большинство схем пожарной сигнализации подразумевают крепление детекторов к потолку. Их маскировка отделочными материалами возможна при условии сохранения эффективности их работы.
Датчики подключаются к блоку управления.
Установка пожарной сигнализации
Первый этап монтажа включает выбор схемы пожарной сигнализации, основного и дополнительного оборудования и охранной системы. Совмещение пожарной и охранной систем создает охранно-пожарный комплекс. Монтаж и подключение пожарной сигнализации на выбранном заказчиком объекте осуществляются в несколько этапов:
- Проектирование схемы пожарной сигнализации.
- Прокладка кабелей и шлейфов.
- Установка датчиков.
- Проведение пуско-наладочных работ.
Перед размещением сигнализации оценивается площадь помещения, в котором будет проводиться монтаж. Для этого определяется радиус действия детекторов. Делать это лучше всего совместно со специалистами.
Работе установленных извещателей не должны мешать сторонние раздражители: к примеру, запахи из кухни могут спровоцировать реакцию Тепловые датчики должны размещаться на расстоянии от источников искусственного тепла.
Мультисенсорные датчики повышают эффективность работы пожарной сигнализации, особенно если она устанавливается в многоэтажном здании. Возможен вариант, при котором предусмотрена комбинированная схема датчиков пожарной сигнализации, сообщающихся друг с другом посредством радиоуправления.
Система оповещения устанавливается таким образом, чтобы сигнал тревоги был слышен всем людям, находящимся в помещении или здании.
Главной рекомендацией является своевременное техническое обслуживание сигнализации. Для этого системы периодически проверяют и перенастраивают. Некоторые модели оснащают защитой от насекомых, пыли, влаги и прочих раздражителей.
Комплектация противопожарных систем включает инструкцию по установке и эксплуатации. При соблюдении указанных производителем рекомендаций приборы могут прослужить длительное время.
Схема пожарной сигнализации "Болид"
На российском рынке представлен широкий ассортимент систем безопасности, но наиболее популярной и распространенной считается охранно-противопожарная сигнализация Bolid.
Охранно-пожарная система Bolid представляет совокупность технических средств, действие которых направлено на сбор данных от разных оповещателей и датчиков и их преобразование в информацию, передаваемую операторам в случае возникновения возгорания либо проникновения на охраняемую территорию сторонних лиц.
Функционал сигнализации Bolid позволяет:
- Осуществлять постоянный надзор за объектом при помощи камер видеонаблюдения.
- Подача сигнала тревоги в случае выхода оборудования из строя.
- Определение места нарушения охраняемого периметра.
- Автоматическая активация системы пожаротушения при возникновении очага возгорания.
- Быстрое обнаружение факта увеличения температуры, задымления помещения или воспламенения.
На промышленных объектах в основном используются для сигнализации о пожаре тепловые датчики (они наиболее дешевы). Особенность их устройства такова, что они подают сигнал тревоги, когда охраняемое помещение уже сгорело.
Наиболее надежны, по мнению пожарных, считаются датчики, срабатывающие на дым, однако они далеко не всем по карману.
Рис 1. Принципиальная схема пожарного датчика дыма
Один из вариантов выполнения датчика дыма приведен на рис. 1. Cхема состоит из генератора (на элементах микросхемы DD1.1, DD1.2, С1, R1, R2), формирователя коротких импульсов (на DD1.3 и С2, R3), усилителя (VT1) и излучателя (HL1) ИК-импульсов, а также компаратора (DD2) и ключа на транзисторе (VT2). При приеме ИК-импульсов фотодиодом HL2 срабатывает компаратор и своим выходом разряжает конденсатор С4. Как только прохождение импульсов нарушится, конденсатор зарядится через резистор R9 в течение 1 секунды до напряжения питания, и начнет работать элемент D1.4. Он пропускает импульсы генератора на коммутатор тока VT2. Применение светодиода HL3 не является необходимым, но при его наличии удобно контролировать момент срабатывания датчика.
Рис 2. Конструкция датчика дыма
Конструкция датчика (рис. 2) имеет рабочую зону, при попадании в которую дыма ослабляется прохождение ИК-импульсов, а если не смогли пройти несколько импульсов подряд — срабатывает датчик (что обеспечивает помехоустойчивость схемы). При этом в соединительной линии появляются импульсы тока, которые и выделяет схема контроля, приведенная на рис. 3.
Рис 3. Схема контроля
Датчиков дыма к одному охранному шлейфу можно подключать (параллельно) много. При настройке схемы контроля резистором R14 устанавливаем транзисторы так, чтобы VT3 и VT4 находились в запертом состоянии (светодиод HL4 не светится).
Один датчик дыма в режиме ОХРАНА потребляет ток не более 3 мА и проверен при работе в диапазоне температур от -40 до +50 °С.
Выход схемы контроля (коллектор VT4) может подключаться к системе охраны непосредственно вместо датчика.
При использовании нескольких датчиков, одновременно установленных в разных местах, схему можно дополнить индикатором номера сработавшего датчика дыма. Для этого нужно, чтобы частоты генераторов (зависит от С1 и R2) отличались друг от друга, а воспользовавшись цифровым индикатором частоты, например предложенным М. Назаровым ("Радио", N 3, 1984, стр. 29—30), легко будет определить место возгорания. При этом отпадает необходимость вести охранные шлейфы отдельно до каждого датчика, что значительно упростит разводку проводов и снизит их расход.
Транзисторы VT1 и VT2 могут быть заменены на КТ814. ИК-диоды подойдут многих других типов, но при этом может потребоваться подбор номинала резистора R6.
Конденсаторы использованы С1, С2, С4, С5 типа К10-17а, СЗ — К53- 18-16В, С6 - К50-6-16В. Резистор R14 типа СП5-2, остальные типа С2-23.
Датчик дыма целесообразно устанавливать в помещениях, где хранятся легко воспламеняющиеся предметы, а размещать в местах, где проходит поток воздуха, например вблизи вентиляционного отверстия, - в этом случае возгорание будет обнаружено раньше.
Схема может найти и другие применения, например в качестве безконтактного датчика для охранной сигнализации или устройств автоматики.
| C этой схемой также часто просматривают: |