Схема на веригата на детектора за дим. Детектор за дим

При монтажа използваме специфична схема за свързване на пожароизвестители. Тази статия ще обсъди точно това. Различни схемивръзките имат пожароизвестители. Струва си да запомните, когато планирате веригата, че аларменият контур е ограничен в броя на пожароизвестителите, свързани към него. Броят на свързаните сензори на контур може да се намери в описанието на управляващото устройство. Ръчните и димните детектори съдържат четири терминала. 3 и 4 са затворени в диаграмата. Този дизайн дава възможност за управление на пожароизвестителната система. По-конкретно, чрез свързване на детектор за дим с помощта на щифтове 3 и 4, ще се генерира сигнал „Повреда“ на контролното устройство, ако детекторът бъде премахнат.

Когато свързвате, си струва да запомните, че клемите на противопожарния сензор имат различни полярности. Пин две често е плюс, а изводи три и четири са минус; първият щифт се използва при свързване на краен или контролен светодиод. Но често не се използва.

Ако погледнете диаграмата на свързване, можете да видите три съпротивления, Rok, Rbal. и Рад. Стойностите на резистора могат да бъдат прочетени в ръководството на устройството за управление и обикновено се доставят с него. Rbal. според функциите си е необходим за същата цел като Radditional, използва се в детектори за дим и ръчни. Устройството за управление обикновено не е включено в комплекта. Продава се отделно.

По време на нормална работа термичните сензори обикновено са в късо съединение, следователно нашето съпротивление Rbal не участва във веригата, докато не се появи тригер. Едва след това нашата съпротива ще бъде добавена към веригата. Това е необходимо, за да се създаде сигнал “Аларма” след задействане на един или два сензора. Когато използваме връзка, при която сигналът „Аларма“ се генерира от два сензора, тогава когато единият се задейства, контролно устройствоПолучава се сигнал "Внимание". Тези връзки се използват както за сензори за дим, така и за топлина.

Чрез свързване на сензори за дим и използване на Radditional във веригата, „Аларма“ ще бъде изпратена до контролното устройство само след задействане на два сензора. Когато се задейства първият сензор, контролното устройство ще покаже сигнал „Внимание“.

Ако резисторът Radd не се използва във веригата, сигналът „Аларма“ ще бъде изпратен към контролното устройство веднага щом сензорът се задейства.

Ръчните пожарни точки са свързани само в един режим, тоест, така че когато едно устройство се задейства, в системата веднага се появява сигнал „Аларма“. Това е необходимо за незабавно уведомяване за пожар.


ФЕДЕРАЛНА АГЕНЦИЯ ПО ОБРАЗОВАНИЕТО

ДЪРЖАВНО УЧЕБНО ЗАВЕДЕНИЕ
ВИСШЕ ПРОФЕСИОНАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ
"ВОРОНЕЖКИ ДЪРЖАВЕН ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ"
(GOUVPO "VSTU")
ФАКУЛТЕТ ЗА ВЕЧЕРНА КОРЕСПОНДЕНЦИЯ
Отдел Проектиране и производство на радиооборудване

КУРСОВА РАБОТА

по дисциплина Цифрови интегрални схеми и микропроцесори

Предмет Сензор за дим на микроконтролер

Споразумение и обяснителна бележка

Разработено от студент _______________________________ _______

Ръководител __________________________ Турска реплика А Б
Подпис, дата Инициали, фамилия
Членове на комисията _______________________________ ______
Подпис, дата Инициали, фамилия
______________________________ ______
Подпис, дата Инициали, фамилия
Регулаторен инспектор ___________________________ турски A B
Подпис, дата Инициали, фамилия

Защитен ___________________ Оценка __________________________
дата

2011
Коментари на мениджъра

Съдържание

    Въведение………………….……………………………………………………........4
1 Постановка на проблема и неговата физическа интерпретация………….………………..5
2 Избор технически средстваи блокова схема на MPU.……………..…..........7
3 Алгоритъм на работа на MPU и протокол за обмен на информация между MPU и обекта на управление…………………………………………………………………..12
Заключение…………………………………………………………………………13
Списък на използваните източници………………………………………………………….... ..14
Приложение A Блокова схема на MK ADuC812BS..…………………………..15
Приложение B Диаграма на алгоритъма на програмата…………………………….….....16
Приложение B Диаграма на устройството……………………………………………17
Приложение D Списък с програми……………………………..…………….. 18

Въведение

Необходимостта от проектиране на контролери, базирани на микропроцесори и програмируема логика, продължава да нараства бързо. Днес почти цялата среда около нас се автоматизира с помощта на евтини и мощни микроконтролери. Микроконтролерът е независима компютърна система, която съдържа процесор, спомагателни вериги и устройства за въвеждане/извеждане на данни, разположени в общ корпус. Микроконтролерите, използвани в различни устройства, изпълняват функциите на интерпретиране на данни, идващи от клавиатурата на потребителя или от сензори, които определят параметрите на околната среда, осигуряват комуникация между различни системни устройства и предават данни на други устройства.
Микропроцесорите са вградени в телевизионно, видео и аудио оборудване. Микропроцесорите управляват кухненски роботи, перални, микровълнови фурни и много други домакински уреди. Съвременните автомобили съдържат стотици микроконтролери.
В този курсов проект задачата е да се разработи система за противопожарна защита на помещенията, в която микропроцесорът ще играе координираща роля: той ще получава сигнали от сензори и ще определя поведението на системата за контрол на дима като цяло в зависимост от данните получени от сензорите. Едно от предимствата на тази система е нейната отлична мащабируемост, която ви позволява да прилагате подобна схема както за малки офиси, така и за етаж от сграда или цялата сграда, като правите само малки промени. Въвеждането на разработваната противодимна защита значително ще подобри пожарната безопасност по прост, евтин и ефективен начин.

1 Постановка на проблема и неговата физическа интерпретация

Този курсов проект изисква разработване на принципна схема и текст на програма за управление на противопожарна система за помещение.
Нашата система трябва да следи възможните източници на пожар и да разпитва детектори за дим. Всеки сензор трябва да се запитва на отделна линия. По същия начин трябва да се получават индивидуални команди за включване и изключване на противопожарната система в помещението. Ще покажем състоянието на сензорите и системните елементи с помощта на светодиоди и LCD.

По този начин, за да контролираме всяка стая, имаме нужда от 4 реда:
- вход от датчик за дим;
- вход от температурни сензори;
- включване на вентили за изпускане на дим;
- включване на пожарогасителна система.

Логическата нула на линията ще означава липса на дим или пасивно състояние на системата за противопожарна защита, а логическа ще означава наличие на дим и задействане на противопожарната система за датчици за дим и противопожарно оборудване, съответно.
Ако в помещението има дим, незабавно трябва да се включат всички елементи на защитната система.
В допълнение към директната обработка на данни, процесът на наблюдение трябва да бъде ясно представен на потребителя. За тези цели ще използваме светодиоди и LCD. В случай на дим, звукова аларма трябва да привлече вниманието на оператора. За реализиране на звукови ефекти ще използваме високоговорител.
Функции на устройството:
1 - Измерване на температурата
2 – Управление на димоотводните клапи
3 - Дисплей
4 - Предупреждение

2 Избор на технически средства и блокова схема на МПУ

Да изберем микроконтролер, на базата на който ще бъде изградена микропроцесорната система. При избора на микроконтролер е необходимо да се вземе предвид разрядността на микроконтролера.
Като възможна основа за разработването на система за защита от дим бяха разгледани две семейства микроконтролери: ADuC812 от Analog Devices и 68Н08 от Motorola. Разгледайте всеки от тях.
Процесорът ADuC812 е клонинг на Intel 8051 с вградени периферни устройства. Нека изброим основните характеристики на ADuC812.
- 32 I/O линии;
- 8-канален високопрецизен 12-bit ADC със скорост на семплиране до 200 Kbps;
- DMA контролер за високоскоростен обмен между ADC и RAM;
- два 12-битови DAC с изход по напрежение;
- температурен датчик.
- 8 KB вътрешна препрограмируема флаш памет за памет
програми;
- 640 байта вътрешна препрограмируема флаш памет за памет
данни;
- 256 байта вътрешна RAM;
-16 MB външно адресно пространство за памет за данни;
- 64 KB външно адресно пространство за програмна памет.
- честота 12 MHz (до 16 MHz);
- три 16-битови таймера/брояча;
- девет източника на прекъсване, две нива на приоритет.
- спецификация за работа с нива на мощност в 3V и 5V;
- нормален, спящ и изключен режим.
- 32 програмируеми I/O линии, сериен UART
- таймер за наблюдение;
- управление на мощността.
ADuC812BS, поставен в пакет PQFP52, е показан на фигура 3.1 (с общи размери).

Фигура 3.1 - поместен в пакет PQFP52 ADuC812BS

Семейството 8-битови микроконтролери 68HC08/908 е по-нататъшно развитиесемейство 68НС05/705. Нека отбележим основните предимства на семейството 68NS08/908 в сравнение с микроконтролерите 68NS05/705.
1) Процесорът CPU08 работи на по-висока тактова честота от 8 MHz, прилага редица допълнителни методи за адресиране и има разширен набор от изпълними команди. Резултатът е увеличение на производителността до 6 пъти в сравнение с микроконтролери 68HC05.
2) Използването на FLASH памет дава възможност за програмиране на микроконтролери от подсемейството 68NS908 директно като част от внедрената система с помощта на персонален компютър.
3) Модулна структура на микроконтролерите и наличност голяма библиотекаинтерфейсни и периферни модули с подобрени характеристики
istics прави доста лесно внедряването на различни модели с разширена функционалност.
4) Възможностите за отстраняване на грешки в програмата са значително разширени благодарение на въвеждането на специален монитор за отстраняване на грешки и прилагането на спиране на контролна точка. Това позволява ефективно отстраняване на грешки без използването на скъпи емулатори на вериги.
5) Реализирани са допълнителни възможности за наблюдение на функционирането на микроконтролерите, повишаващи надеждността на системите, в които се използват.
Всички микроконтролери от фамилията 68НС08/908 съдържат процесорно ядро ​​CPU08, вътрешна програмна памет - програмируем маска ROM с капацитет до 32 KB или FLASH памет с капацитет до 60 KB, RAM за данни с капацитет 128 байта до 2 KB. Някои модели имат и EEPROM памет с капацитет 512 байта или 1 KB. Повечето микроконтролери от семейството работят при захранващо напрежение 5,0 V, осигуряващо максимална тактова честота F t = 8 MHz. Някои модели работят при намалено захранващо напрежение от 3.0V и дори 2.0V.
Микроконтролерите от семейството 68HC08/908 са разделени на няколко серии, чиито буквени обозначения са посочени за всеки модел след фамилното име (например 68HC08AZ32 - серия AZ, модел 32). Сериите се различават основно по състава на периферните модули и областите на приложение. Всички модели съдържат 16-битови таймери с 2, 4 или 6 комбинирани входа/изхода за съвпадение. Повечето модели съдържат 8- или 10-битови ADC.
Сериите AB, AS, AZ включват микроконтролери с общо предназначение, които осигуряват подобрени интерфейсни възможности с външни устройства благодарение на наличието на шест паралелни и два серийни порта (SCI, SPI). Моделите от сериите BD, SR и GP имат четири паралелни порта. Редица серии имат специализирани серийни портове, използвани за организиране на микроконтролерни мрежи. Това са серията AS, която осигурява трансфер на данни чрез мултиплексна шина L 850, серията JB, която има интерфейс с USB серийна шина, серията AZ, която съдържа CAN мрежов контролер, серията BD, която реализира 1 Микроконтролерите от тази серия 2 C се използват широко в индустриалната автоматизация, измервателното оборудване, автомобилните електронни системи, компютърните технологии.
Специализираните микроконтролери от серията MR съдържат 12-битови PWM модули с 6 изходни канала. Те са предназначени за използване в системи за управление на електрическо задвижване. Микроконтролерите RK и RF са предназначени за използване в радиотехниката.
Сериите JB, JK, JL, KX се произвеждат в евтини опаковки с малък брой щифтове. Микроконтролерите от тези серии имат от 13 до 23 линии за паралелен вход/изход на данни. Използват се в домакински уреди и продукти за масово ползване, където изискването за ниска цена е един от основните фактори.
Сериите QT и QY включват модели, насочени към нискобюджетни проекти. Тези микроконтролери са на ниска цена и се предлагат в компактни пакети с малък брой пинове (8 или 16). Имат вграден осцилатор, който осигурява генериране на тактова честота с точност до 5%. Малко количество FLASH памет (до 4 KB), наличието на ADC и таймер правят тези модели идеални за изграждане на прости контролери за разпределени системи за наблюдение и управление.
И двете семейства микроконтролери имат програмисти, които ви позволяват да използвате и двата езика високо ниво(по-специално езика C) и асемблери. Цените за двете фамилии микроконтролери не се различават съществено: когато среден разходоколо 400 рубли, разликата е 50-100 рубли, което практически не влияе на крайната цена за внедряване на противопожарна система.
Поради по-голямата наличност на пазара на микроконтролери ADuC812 и програмисти за тях, беше решено да се използват микроконтролери от това семейство и по-специално ADuC812BS.
В този курсов проект микроконтролерът е координиращият елемент на системата. Следователно той трябва да получава данни от сензори и да издава команди към елементите на системата за защита от дим. Тъй като и двете са аналогови устройства, а микроконтролерът е цифрово устройство, е необходимо да се използват ADC и DAC за преобразуване на сигналите.
За ADC ще използваме вградения в микропроцесорната система конвертор Hitachi H1562-8.
Ето основните характеристики на ADC:
- 12-битов капацитет;
- скорост 0,4 μs; -DNL ±0,018%;
-INL ±0,018%;
- захранващо напрежение U cc +5/-15 V;
- захранващ ток 1 CC 15/48 mA;
- референтно напрежение Uref +10.24V;
- изходен ток I out 3-7 mA;
- работни температури от -60 до ±85°C;
- корпус 210V.24-1 (24-pin CerDIP).
За показване на текстови данни ще използваме LCD WH16028-NGK-CP от Winstar Display. Това е монохромен дисплей с възможност за едновременно показване на до 32 символа (два реда по 16 позиции). Освен това веригата включва светодиоди и високоговорител.

3 Алгоритъм на работа на MPU и протокол за обмен на информация между MPU и обекта на управление.

Сигналите от сензорите за дим идват директно към входовете на порт P1.0-P1.2 на микроконтролера. За да взаимодейства с периферни устройства, MAX3064 е включен във веригата: сигналите от изходите D0-D10 се изпращат към LCD. Сигналите за светодиодите идват от изходи D10-D16. Контролните сигнали за LED и LCD идват от PO и P2 портовете на микроконтролера. Чрез P1.5-P1.7 управляващите сигнали се подават към системите за отстраняване на дим.
Диаграмата на програмния алгоритъм е дадена в Приложение B.

Заключение

Работата разгледа на практика проектирането на реална микропроцесорна система, използвайки метод за поетапно развитие: анализ на съществуващи микроконтролери, избор на елементна база за системата, избор на производител, създаване блокова схема, функционален и, като основен резултат, принципна електрическа схема, въз основа на която можете да започнете да окабелявате устройството. За пълното функциониране на хардуерния продукт е разработен специален софтуер за него.
.

Списък на използваните източници

1 Справочник. Микроконтролери: архитектура, програмиране, интерфейс. Бродин V.B., Шагурин M.I.M.: EKOM, 1999.
2 Андреев Д.В. Програмиране на микроконтролери MCS-51: Урок. - Уляновск: Уляновски държавен технически университет, 2000 г.
3 М. Предко. Ръководство за микроконтролер. Том I. Москва: Postmarket, 2001.
4 Интегрални схеми: справка. / Б. В. Тарабрин, Л. Ф. Лукин, Ю. Н. Смирнов и др.; Изд. Б. В. Тарабрина. – М.: Радио и съобщения, 1985.
5 Буркова Е.В. Микропроцесорни системи. ГОУ ОСУ. 2005 г.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(информативно)

Блокова схема на MK ADuC812BS

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(задължително)

Диаграма на програмния алгоритъм

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(задължително)

Схема на устройството

ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(задължително)

Списък на програмата
#включете "ADuC812.h"
#include "max.h"
#include "kb.h"
#включи "lcd.h"
#включете "i2c.h"

int etazN,i,j,curEtaz,Prepat;

int VvodEtaz()
{
char etaz;
int tmp;

LCD_Type("Etazh:");
etaz="0";
докато (etaz=="0")
{
ако (ScanKBOnce(&etaz))
{
etazN=етаз-48;
LCD_Putch(etazN+48);
etaz="0";
докато (etaz=="0")
{
ако (ScanKBOnce(&etaz))
{
if(etaz=="A")(break;) else
{
tmp=etaz-48;
etazN=(etazN*10)+(etaz-48);
LCD_Putch(tmp+48);
};
};
};
};
};
връщане etazN;
}

анулира HodLifta()
{
int j,i;
ако (curEtaz {
за (i=curEtaz;i<=etazN;i++)
{
за (j=0; j<=10000; j++)
{
WriteMax(SV,i);
Забавяне();
}
}
};
ако (curEtaz>etazN)
{
за (i=curEtaz;i>=etazN;i--)
{
за (j=0; j<=10000; j++)
{
WriteMax(SV,i);
Забавяне();
}
}
};
curEtaz=etazN;
}

// 5 секунди на закриване на двери и проверка на препатствията:
невалиден ZakrDveri()
{
int j,i;
char Bc;

Bc="0";
за (i=1;i<=5;i++)
{
за (j=0; j<=1000; j++)
{
ако (ScanKBOnce(&Bc))
{
ако (Bc=="B")
{
Prepat=1;
отидете на id3;
); // B - datchik prepatstviya
};
Забавяне();
};
LCD_GotoXY(15,1);
LCD_Putch(i+48);
}
id3: i=1;
}

void main()
{
char Ac,etaz;
int tmp;

TMOD=0x20;
TCON=0x40;

InitLCD();
LCD_GotoXY(0,1);
LCD_Type ("SvetVyk");
LCD_GotoXY(7,1);
LCD_Type("ДвериЗакр");

CurEtaz=1; // текуший етаж
Prepat=0; // prepyatsvii net
id: Ac="0";
докато (Ac=="0")
{
ако (ScanKBOnce(&Ac))
{
ако (Ac=="A")
{
etazN=VvodEtaz();
LCD_GotoXY(0,0); // "етаз" пропал
LCD_Type(" ");
LCD_GotoXY(0,1);
LCD_Type("SvetVkl");
HodLifta();
id2: LCD_GotoXY(7,1);
LCD_Type("ДвериОткр");
// zdem 20 сек:
за (i=0;i<=10000;i++)
{
if(ScanKBOnce(&Ac)) // нажатие етаж вътре
{
ако (Ac=="A")
{
etazN=VvodEtaz();
LCD_GotoXY(7,1);
LCD_Type("ДвериЗакр");

ако (Prepat==1)
{
LCD_GotoXY(0,1);
LCD_Type("SvetVkl");
Prepat=0;
gotoid2;
};
LCD_GotoXY(0,0);
LCD_Type(" ");
HodLifta();
gotoid2;
};
};
Забавяне();
};
LCD_GotoXY(0,1);
LCD_Type ("SvetVyk");
LCD_GotoXY(7,1);
LCD_Type("ДвериЗакр");
ЗакрДвери(); // бавно затваряне на врати
ако (Prepat==1)
{
LCD_GotoXY(0,1);
LCD_Type("SvetVkl");
Prepat=0;
gotoid2;
};
LCD_GotoXY(0,0);
LCD_Type(" ");
LCD_GotoXY(0,0);
// zdem sled vyzova:
goto id;
}
}
}
докато (1);
}
и т.н.............

За радиолюбители Измервателна техника

Прост детектор за дим

Детекторите за дим, както чуждестранни, така и местни, се използват в граждански сгради от дълго време. Наскоро, за да осигурят навременни аларми за избухване на пожар, те започнаха да се инсталират в жилищни сгради, но какво да направите, ако няма такъв сензор и няма възможност да го закупите?

Домашен детектор за дим може да бъде сглобен съгласно схемата, показана на фигурата. Чувствителният елемент тук е оптрон с отворен канал, образуван от два инфрачервени диода VD1 и VD2. Първият от тях работи по предназначение, а вторият получава своето излъчване. IR сигналът на диода VD1 се модулира от импулси с честота 0,5...1 kHz, идващи от генератора на елементи DD1 1 и DD1.2 през усилвател на транзистор VT2.

При добра оптична комуникация между диоди VD1 и VD2, на клемите на последния се формира импулсно напрежение, което усилва транзистора VT3 и след това открива транзистора VT4, напрежението на колектора на който в този случай има високо логическо ниво.

Ако в резултат на наличието на дим във въздуха оптичната връзка между диодите VD1 и VD2 се счупи, както амплитудата на напрежението на вратата на транзистора VT3, така и постоянното напрежение на колектора на тригера на транзистора VT4 ще намалее на елементи DD1.3 и DD1.4, към изхода на един от елементите, към които е свързана базовата верига на транзистора VT1, следи нивото на напрежението на колектора на транзистора VT4

В резултат на това при липса на дим транзисторът VT1 е затворен и микросхемите DD2 DD3 са изключени от източника на захранване. С появата на дим този транзистор се отваря, захранването се подава към посочените микросхеми и генераторът на звуков сигнал, монтиран върху тях, започва да работи. Електромагнитен звуков излъчвател HA1 е свързан към изхода на генератора чрез усилвател на базата на транзистор VT5.

Транзисторът KPZ0ZA може да бъде заменен с KPZ0ZE, а KT3107A може да бъде заменен с такъв от серията KT361. Всеки транзистор от KT817A, KT603A, KT503A в това устройство може да бъде заменен с друг от същия списък или транзистор от серията KT815, KT817.

Дизайнът на сензора може да бъде произволен, но диодите VD1. VD2 трябва да се поставят един до друг, като оптичните им прозорци са обърнати едно към друго и осигуряват свободен достъп до тях от пространството около сензора.

Настройката на устройството се свежда до настройка на плъзгача на резистора за подстригване R7 в положение, при което наличието на дим (например цигарен) между диодите VD1 и VD2 води до звуков сигнал и след отстраняването му сигналът спира. Постигайки добър резултат, можете да изберете относителната позиция на диодите VD1 и VD2. Препоръчително е да повторите проверката и настройката на сензора няколко пъти.

Щетите от пожар могат да бъдат дори по-големи, отколкото от крадци, а навременната аларма ще позволи поне нещо да бъде спасено.

ориз. 3.21. Електрическа верига на сензора за дим

В промишлените съоръжения термичните сензори се използват главно за пожароизвестяване (те са най-евтините). Особеността на тяхното устройство е, че те алармират, когато защитените помещения вече са изгорели.

Според пожарникарите детекторите за дим се считат за най-надеждни, но не всеки може да си ги позволи.

Една от опциите за създаване на сензор за дим е показана на фиг. 3.21. Веригата се състои от генератор (на елементи на микросхема DD1.1, DD1.2, C1, R1, R2), късо импулсно устройство (на DD1.3 и C2, R3), усилвател


ориз. 3.22. Тип дизайн на сензора

(VT1) и излъчвател (HL1) на IR импулси, както и компаратор (DD2) и транзисторен превключвател (VT2). Когато инфрачервените импулси се приемат от фотодиода HL2, компараторът се задейства и неговият изход разрежда кондензатор С4. Веднага щом преминаването на импулсите бъде прекъснато, кондензаторът ще се зареди през резистора R9 в рамките на 1 секунда до захранващото напрежение и елементът D1.4 ще започне да работи. Той предава генераторни импулси към токовия ключ VT2. Използването на светодиод HL3 не е необходимо, но ако има такъв, е удобно да се контролира момента на задействане на сензора.

Конструкцията на сензора (фиг. 3.22) има работна зона, когато в нея навлезе дим, преминаването на инфрачервени импулси се отслабва и ако няколко импулса не преминат подред, сензорът се задейства (което осигурява шумоустойчивост на верига). В този случай в свързващата линия се появяват токови импулси, които се подчертават от управляващата верига, показана на фиг. 3.23.


ориз. 3.23. Контролна верига

Можете да свържете много детектори за дим към един защитен контур (паралелно). Когато настройваме управляващата верига с резистор R14, инсталираме транзисторите така, че VT3 и VT4 да са в заключено състояние (LED HL4 не свети).

Един сензор за дим в режим СИГУРНОСТ консумира ток не повече от 3 mA и се тества при работа в температурен диапазон от -40 до +50 °C.

Изходът на управляващата верига (колектор VT4) може да бъде свързан директно към системата за сигурност вместо сензора.

При използване на няколко сензора, инсталирани едновременно на различни места, веригата може да бъде допълнена с индикатор за номера на активирания сензор за дим. За да направите това, е необходимо честотите на генераторите (в зависимост от C1 и R2) да се различават една от друга и да използвате цифров индикатор за честота, например, предложен от М. Назаров ("Радио", N 3, 1984 г. стр. 29-30), ще бъде лесно да се определи мястото на пожара. В същото време няма нужда да пускате защитни вериги отделно към всеки сензор, което значително ще опрости окабеляването и ще намали потреблението им.

Транзисторите VT1 и VT2 могат да бъдат заменени с KT814. IR диодите ще отговарят на много други типове, но това може да изисква избор на стойност на резистора R6.

Използваните кондензатори са C1, C2, C4, C5 от тип K10-17a, SZ - K53-18-16V, C6 - K50-6-16V. Резистор R14 е тип SP5-2, останалите са тип C2-23.

Препоръчително е да инсталирате детектор за дим в помещения, където се съхраняват запалими предмети, и да го поставите на места, където преминава въздушен поток, например близо до вентилационен отвор - в този случай пожарът ще бъде открит по-рано.

Веригата може да намери други приложения, например като безконтактен сензор за охранителни аларми или устройства за автоматизация.

Списък на радиоелементите

Наименование Тип Деноминация Количество ЗабележкаМагазинМоят бележник
ориз. 3.21. Електрическа верига на сензора за дим
DD1 Логически IC

K561LA7

1 Към бележника
DD2 Чип521CA31 Към бележника
VT1, VT2 Биполярен транзистор

KT816G

2 Към бележника
VD1-VD4 Диод

KD521A

4 Към бележника
VD5 Диод

KD247A

1 Към бележника
HL1 LEDAL156A1 Към бележника
HL2 ФотодиодFD2561 Към бележника
HL3 LED

AL307B

1 Към бележника
C1, C2 Кондензатор0,033 µF2 Към бележника
C3 Електролитен кондензатор150 µF 16 V1 Към бележника
C4 Кондензатор0,1 µF1 Към бележника
R1, R3, R8 Резистор

47 kOhm

3 Към бележника
R2, R6 Резистор

750 kOhm

2 Към бележника
R4, R7, R10 Резистор

2 kOhm

3 Към бележника
R5, R12 Резистор

56 ома

2 Към бележника
R9 Резистор

3 MOhm

1 Към бележника
R11 Резистор

1 kOhm

1 Към бележника
ориз. 3.23. Контролна верига
VT3 Биполярен транзистор

КТ208М

1 Към бележника
VT4 Биполярен транзистор

KT315B

1 Към бележника
HL4 LED

Датчикът за дим е едно от най-разпространените устройства в пожароизвестителните и пожарогасителни системи. Устройството реагира на продуктите от горенето, способността им да променят оптичната среда, инфрачервеното излъчване на обект и други признаци, по които може да се открие пожар. Поради факта, че димът, дори в малки количества, значително променя оптичната прозрачност на атмосферата и веднага се издига нагоре, той е доста лесен за откриване. Това дава възможност да се определи източникът на пожар на ранен етап, което обяснява разпространението на тези детектори. Но за да ги използвате ефективно, трябва да знаете как работи, как работи и да вземете това предвид при избора на място за инсталиране.

Дизайн на сензор за дим

Точковият димен детектор се състои от две части. Първият изглежда като плосък цилиндър с четири-щифтова подложка (наречена гнездо), монтира се на тавана или стената. Втората работна част изглежда като двустепенен пресечен конус. В основата му има електронен блок, а в горната част има димна камера. Частите се отварят лесно, защото периодично трябва да сваляте сензора. Това се прави, за да се почисти от прах и да се извърши рутинна поддръжка или бърза подмяна. Детекторът за дим се свързва чрез просто завъртане на гнездото. За контрол на наличието на детектор в гнездото има два контакта, които се затварят след инсталиране на устройството. Понякога е необходимо да изключите детектора за дим, както в случай на прашна работа в стая. За да направите това, той просто се развива от гнездото.

Оптичният пожароизвестител използва ефекта на разсейване на излъчвателя. Монтира се така, че светлината му да не пада върху фотодетектора. Ако в сензора има дим, прозрачността на въздуха се променя и светлината се отразява върху фотодиода, което кара сензора да се задейства. Димната камера има сложна форма. Осигурява свободно движение на въздуха, минимизира навлизането на прах и предпазва от електромагнитни смущения. В допълнение, поради черните извити плочи, разположени около периметъра на камерата, тя предотвратява навлизането на външни източници на светлина и радиация от светодиода поради множество отражения върху фотодиода. Почти цялата радиация, падаща върху плочите, се абсорбира от тях.

Схемата за свързване на пожароизвестителни детектори за дим е традиционна, като се използва четирижилен кабел. Два проводника захранват, третият алармира при засичане на дим, а четвъртият следи за наличието на детектор в контакта.

Как работи детекторът за дим

Според принципа на действие детекторите за дим са разделени на два вида: оптични и йонизационни. Първите са:

  • точка;
  • линеен;
  • стремеж.

Вторите устройства са разделени на две групи: радиоизотопни и електроиндукционни, използвани в особено критични помещения.

Точковите димни детектори използват свойството на сивия дим да разпръсква инфрачервено лъчение. Излъчвателят и приемникът са разположени в един корпус. Попадането на дим в устройството предизвиква промяна в оптичната среда, което води до отразяване на LED радиацията върху фотодиода. Ако мощността на радиацията, която удря фотодетектора, е по-голяма от определена прагова стойност, тогава устройството ще работи.

Линейните детектори за дим се състоят от две части: излъчвател и приемник. Монтират се под тавана на стени една срещу друга в пряка видимост. Принципът на работа на сензора за дим е следният. Емитерът (LED) свети постоянно. Приемникът (фотодиод) постоянно следи мощността на приемания сигнал. Когато радиацията се промени над определена граница, сензорът се задейства. Схемата за свързване на датчиците за дим от този тип се различава от конвенционалните еднокорпусни по това, че има допълнителен захранващ кабел към излъчвателя.

Принципът на работа на аспирационния сензор за дим е принудително извличане на въздух от атмосферата на защитено помещение и последващо наблюдение на състоянието му с помощта на ултрачувствителни лазерни сензори за дим. Използва се в „чисти“ производствени зони, сървърни помещения, операционни зали и други места, където е особено необходимо ранното откриване на пожар. Има висока цена.

Радиоизотопният сензор облъчва атмосферата на камерата, като я йонизира. Към електродите, поставени в зоната на йонизация, се прилага напрежение и възниква йонизационен ток. Когато навлезе смог, въздушните йони започват да полепват по големи и по-малко подвижни частици дим. Това води до намаляване на йонизационния ток, което сигнализира за наличие на пожар. Сензорът е ефективен при откриване на черен дим, който абсорбира инфрачервеното лъчение. Поради радиоактивното излъчване не се използва в жилищни сгради.

Електроиндукционният сензор има електрическа помпа, която засмуква въздух в газова тръба, където се зарежда под въздействието на коронен разряд. Придвижвайки се по-нататък и навлизайки в камерата с измервателния електрод, той индуцира потенциал, пропорционален на обема на заредените частици. Електронният блок обработва амплитудата, скоростта на нейното нарастване и издава аларма, ако праговите стойности са превишени. Използва се на международната космическа станция "Мир".

Възможно ли е да направите детектор за дим със собствените си ръце?

Най-лесният начин да направите оптичен линеен детектор за дим. Схемата се състои от два светодиода, фототранзистор, операционен усилвател, променливо съпротивление и пиезокерамичен емитер. Целият дизайн се извършва на една дъска. Светлината от първия светодиод отваря фототранзистора и напрежението от емитера отива към инвертиращия вход на операционния усилвател. Към другия вход на усилвателя се подава потенциал чрез променлив резистор, който регулира чувствителността на устройството. Ако балансът между входовете на усилвателя е нарушен поради наличието на дим, на изхода се появява сигнал, включващ втори индикаторен светодиод и пиезо сирена. Устройството дори може да бъде свързано като детектор за дим към пожароизвестителна аларма.