Czujnik obecności na podczerwień. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Bezpieczeństwo i ochrona

 Komentarze do artykułu

Proponowane urządzenie przeznaczone jest do ochrony pomieszczeń. Sygnał alarmowy włączy się, jeśli w chronionym obszarze zostanie wykryty poruszający się lub nieruchomy obiekt, którego nie było w momencie włączenia urządzenia.

Bardzo często czujniki bezdotykowe są stosowane w systemach bezpieczeństwa do kontroli strefy bliskiej. Jest to przestrzeń w pobliżu drzwi, część korytarza, bieg schodów, stół, sejf itp. Zwykle takie problemy rozwiązuje się za pomocą technologii wysokiej częstotliwości. Czujnikiem może być oscylator LC, który rozstraja się, gdy zbliżają się ciała obce, mostek o wysokiej częstotliwości, który traci równowagę itp. Ale są też inne sposoby.

na ryc. 1 przedstawia schemat urządzenia, które generuje krótkie impulsy podczerwieni (IR) i odbiera ich odbicie od obiektu, który pojawił się w pobliżu. Tutaj BI1 to dioda IR, okresowo wzbudzana impulsami prądu, których amplituda Iimp = (Upit-3,5)/R5 może wielokrotnie przekraczać średnią dopuszczalną wartość. Czas trwania tych impulsów timp=0,7R3C2=10 µs, a okres powtarzania T=1,4R2C1=0,2 s.

Odbity impuls IR trafia w fotodiodę BL1. Po wzmocnieniu i ograniczeniu przez układ DA1 wchodzi na jedno z wejść elementu DD2.1 (pin 13). Jeżeli impuls odbity pokrywa się z impulsem emitowanym (impuls wzbudzający diodę IR jest podany na pin 12 DD2.1), to na wyjściu DD2.1 następuje zwarcie (

Tak więc urządzenie „wybrzmiewa” odbitymi impulsami podczerwieni. Seria takich impulsów zostanie przez nią przekształcona w alarmującą sekwencję dźwiękową, następującą po niej z częstotliwością impulsów IR.

w tabeli. 1 przedstawia zasięg detekcji osoby (Dosoba) i ściany (Dst) w zależności od prądu w diodzie IR (IBI1), czyli od rezystancji rezystora R5. Pomiary przeprowadzono przy napięciu zasilania 6 V. Minimalna wartość Dosoba odpowiada osobie w ciemnym płaszczu.

Urządzenie jest zmontowane na płytce drukowanej wykonanej z dwustronnej folii z włókna szklanego o grubości 1,5 mm (rys. 2). Folia pod częściami jest używana tylko jako zwykły drut. Połączenia z nim z wyprowadzeniami rezystorów, kondensatorów itp. są pokazane czarnymi kwadratami. Czarne kwadraty z jasną kropką pośrodku pokazują te styki mikroukładów i kondensatorów tlenkowych, które należy podłączyć do wspólnego przewodu i jednocześnie przejść przez płytkę. W miejscach przejścia przewodów należy wytrawić w folii ochronne kółka o średnicy 2...2,5 mm (niewidoczne na rys. 2). Folię należy również usunąć pod tranzystorem VT1, który jest przymocowany do płytki za pomocą śruby M3.

Panel przedni urządzenia, na którym zamontowano fotodiodę oraz diodę IR, ma wymiary 92x32x3 mm. Wykonana jest z czarnego wysokoudarowego polistyrenu (rys. 3). W miejscach montażu diody IR i fotodiody powinny one posiadać pogrubienia (pierścienie z tego samego styropianu są przyklejone na górze i na dole panelu), które powinny je izolować optycznie.

W pełni zmontowana płytka jest montowana na panelu przednim, jak pokazano na rys. 3: do trzech słupków o wysokości 14 mm przyklejonych do panelu (na rysunku pokazano tylko jeden), tablicę mocuje się śrubami M2. Aby uniknąć świecenia fotodiody od strony wyprowadzeń, „dolne” części diody IR oraz fotodiody są zaklejone kółkami czarnej taśmy izolacyjnej.

Układ DA1 zawiera bardzo czuły wzmacniacz, dlatego musi być ekranowany. Ekran jest wygięty z blachy w formie otwartego pudełka o wymiarach 32x16x10 mm. Jest wlutowany w rogach, w „dachu” wykonany otwór na fotodiodę, spód wyrównany szerokim pilnikiem z drobnym nacięciem i przylutowany do płytki folią w pozycji pokazanej na rys. 2 linie przerywane. Jeżeli zachodzi konieczność ekranowania również fotodiody, umieszcza się ją w cienkościennej rurce metalowej o odpowiedniej średnicy i długości, którą przylutowuje się bezpośrednio do puszki ekranującej.

Prawidłowo zmontowane urządzenie zwykle od razu zaczyna działać w trybie alarmowym - sufit, ściany, meble dają całkowicie wystarczający sygnał odbity. Ale jeśli nadal brzmi i stawia „twarz” na stole, konieczne będzie wykrycie i wyeliminowanie sposobów przenikania promieniowania podczerwonego do fotodiody wewnątrz samego urządzenia. Następnie pozostaje określić wynikowy „zakres” i ustawić żądany, wybierając rezystor R5.

Czasem taka bezpośrednia reakcja urządzenia, uzewnętrznianie każdego odbitego impulsu, wcale nie jest konieczna. na ryc. 4 przedstawia część obwodu urządzenia, którą należy zmienić, aby alarm był generowany tylko przy przejściu przez zwartą grupę sygnałów odbitych.

Alarm włączy się tylko wtedy, gdy na wejściu CP licznika DD3.1 zostaną odebrane cztery odbite impulsy. Ale powinno to nastąpić w odstępie czasu 16T (3,2 s), ponieważ zanik każdego szesnastego impulsu oscylatora głównego powoduje powrót licznika DD3.1 do stanu zerowego (impuls resetujący o czasie trwania 20 μs powstaje na wyjście elementu DD2.2). Oznacza to, że jeśli w jednym z tych przedziałów czasowych czujnik wykryje cztery odbite impulsy, włączy alarm. Jego czas sondowania wynosi tTp<2,4 s (12T). Jeśli obiekt nie opuści strefy kontrolnej, sygnał alarmowy zostanie powtórzony. Połączenie wyjścia elementu DD2.2 z wejściem R licznika DD3.2 jest konieczne do niezawodnego resetu po włączeniu zasilania.

Urządzenie może wejść do systemu bezpieczeństwa jako jeden z jego czujników. Dla niej interesujący będzie tylko sygnał, który pojawia się na wyjściu elementu DD2.1.

w tabeli. Na rysunku 2 przedstawiono zależności prądu pobieranego przez czujnik IR w stanie czuwania (Id), prądu pobieranego przez niego w stanie alarmu (Itr), a także mocy sygnału alarmowego (Ptr) od napięcia zasilania (Upit) przy rezystancji głowicy dynamicznej HA1 25 Ohm i R5 =16 Ohm.

Odbicia od ścian, sufitów, mebli itp., jeśli urządzenie jest źle umieszczone w pomieszczeniu, mogą pozostawić spore „dziury” w zabudowanej ochronie, a nawet całkowicie zablokować jej działanie. Jeśli więc czujnik o R5 = 16 Ohm zostanie zainstalowany w korytarzu o szerokości 3,2 m w pozycji 1 (patrz rys. 5, a), to przy przeciwległej ścianie pozostanie niekontrolowane przejście o szerokości co najmniej 1,6 m korytarzu.Ale jeśli czujnik ustawi się w pozycji 2, to nie będzie już możliwe przejście przez drzwi niezauważone. A ponieważ tutaj „świeci” wzdłuż korytarza, to bez obawy o odbicia można zwiększyć moc promieniowania (pozycja 3 na ryc. 5, a).

Aby sterować schodami (ryc. 5, b), rezystor R5 jest tak dobrany, aby czujnik przestał reagować na odbicia od przeciwległej ściany. A ponieważ Dosoba>0,5Dst (patrz tabela 1), osoba idąca najbliższym biegiem schodów zostanie zauważona.

W otworze bramy (może nie być samej bramy) urządzenie montuje się w sposób pokazany na rys. 5, ok. Aby zapobiec odbijaniu się impulsów IR od przeciwległego bieguna, należy lekko obrócić urządzenie w stronę podwórka (w ten sposób czujnik nie będzie reagował na przechodniów).

Nawet minimalna Dst wskazana w tabeli. 1, może okazać się nadmierna, jeśli pod kontrolą jest bliskie przejście, właz, korytarz kablowy, kanał powietrzny itp. Ale zmniejszenie Dst (odpowiednio i Dosoba) nie stanowi problemu: wystarczy aby zwiększyć rezystancję rezystora R5.

W razie potrzeby „zasięg” czujnika można zwiększyć. na ryc. 6 przedstawia schemat generatora impulsów IR dużej mocy. Z tą samą diodą IR AL 156V, Dperson i Dst wzrosną o 1,5 ... 2 razy, a z diodą IR AL123A - o 2,5 ... 3 razy.

Charakterystyka promieniowania czujnika zależy od charakterystyki promieniowania diody IR, czułości fotodiody oraz tego, jak bardzo oba są „utopione” w swoich gniazdach.

Wszystkie elementy urządzenia - sam czujnik, zasilacz i głowica dynamiczna - można połączyć w jedną konstrukcję. Ale jeśli sygnał alarmowy nie powinien być uniwersalny, głowica dynamiczna i źródło zasilania są wynoszone do innego pomieszczenia i podłączane do tablicy linią trójprzewodową.

Autor: Yu.Vinogradov

Zobacz inne artykuły Sekcja Bezpieczeństwo i ochrona.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Zły tłuszcz staje się dobry 10.05.2013 Naukowcy od dawna marzyli o przekształceniu niechcianych białych komórek tłuszczowych w brązowe, które pomagają „zrzucić” nadwagę. Naukowcy z Uniwersytetu w Bonn są o krok bliżej tego celu, odkrywając u myszy „przełącznik”, który stymuluje spalanie tłuszczu. Na Ziemi ogromna liczba ludzi cierpi na nadwagę, co wiąże się z nagromadzeniem tzw. białego tłuszczu, który zatrzymuje nadmiar składników odżywczych. Brązowe komórki tłuszczowe są dokładnie odwrotne: spalają nadmiar energii. Naukowcy spędzili lata, próbując wymyślić, jak zamienić niechciany biały tłuszcz w nadający się do użytku brązowy tłuszcz. Naukowcy mogli znaleźć sposób na zrzucenie zbędnych kilogramów, po prostu zamieniając niechciany tłuszcz w „dobry” tłuszcz. Naukowcy z Uniwersytetu w Bonn odkryli u myszy „przełącznik” mikroRNA, który jest ważny dla tworzenia brązowych komórek tłuszczowych. MikroRNA są w stanie bardzo szybko i skutecznie regulować aktywność genów. Specyficzne miRNA 155 hamuje specyficzny czynnik transkrypcyjny, który kontroluje brunatne komórki tłuszczowe. Co więcej, czynnik transkrypcyjny działa jak przełącznik: gdy ekspresja mikroRNA jest wysoka, produkcja tłuszczu brunatnego jest zablokowana, a gdy jest niska, przeciwnie, produkcja tłuszczu brunatnego wzrasta i odpowiednio organizm traci nadmiar waga. Okazuje się, że mikroRNA 155 działa jako antagonista brązowego tłuszczu. Mówiąc najprościej, dopóki w organizmie znajduje się pewna ilość mikroRNA 155, produkcja brązowego tłuszczu niezbędnego do utraty wagi jest zablokowana. To oczywiście komplikuje rozwój terapii - gdyby było odwrotnie, to do utraty wagi wystarczyłoby wprowadzić nadmiar mikroRNA 155. Niemniej naukowcy wierzą, że będą w stanie opracować lek, który zmniejszy ilość mikroRNA 155, zwłaszcza że u osób z nadwagą stwierdzono podwyższoną zawartość tego miRNA.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Zmodernizowane satelity GPS III przygotowują się do startu

▪ Specyfikacje okularów-szkło komputerowe

▪ Elektryczność z kół

▪ Tranzystory, które działają 10 000 razy szybciej niż synapsy w mózgu

▪ Wysoce elastyczny OLED

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część serwisu Car. Wybór artykułu

▪ artykuł Kto korzysta? Popularne wyrażenie

▪ artykuł Która płyta sprzedała się najszybciej? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Lekarz oddziału dziennego. Opis pracy

▪ artykuł Interfejs radiotelefoniczny dla stacji radiowych simplex. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Chromatografia - rozdzielanie substancji. Doświadczenie chemiczne

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024