Žemiau paaiškinta paprasta ultragarso priešgaisrinės signalizacijos grandinė nustato gaisro pavojaus situaciją, pasirinkdama aplinkinių oro bangų ar oro turbulencijos pokyčius. Didelis grandinės jautrumas užtikrina, kad net menkiausia oro turbulencija, kurią sukelia temperatūros skirtumas ar gaisras, greitai aptinkama ir pasigirsta prijungtas pavojaus signalas.

Apžvalga

Įprastiniai gaisro jutikliai naudoja įvairias sistemas gaisrui identifikuoti, ir jiems būdingas įvairiausias sudėtingumas.

Įprastoje priešgaisrinės signalizacijos sistemoje naudojamas a temperatūros jutiklis pajusti neįprastai aukštos temperatūros dispersiją, kurią sukelia gaisras.

“kaip sukurti liniją po roboto ”

Nėra svarbu, kad tik elektroninė dalis, tokia kaip a termistorius arba naudojamas puslaidininkio temperatūros įtaisas, tačiau paprasta medžiaga, pavyzdžiui, žemos temperatūros lydi jungtis arba bimetalinis temperatūros jungiklis.

Nors pirmenybė teikiama tokių pavojaus signalų tipų paprastumui, jų patikimumas abejotinas, nes aptikimas įvyksta tik tada, kai gaisras jau subrendo.

Yra sudėtingesnių priešgaisrinės signalizacijos sistemų, pavyzdžiui, dūmų detektoriai, turintys atskirą puslaidininkinę dalį, kuri pajunta dūmų dalelių, degiųjų dujų ir garų buvimą.

Be to, yra optoelektronika priešgaisrinės signalizacijos sistemos, kurios įsijungia, kai bet kokios formos dūmai blokuoja jų šviesos pluoštus. Tokio tipo gaisro aptikimo sistema buvo paskelbta „Hobby Electronics“.

Šilumos aptikimas naudojant Doplerio „Shift“

Naujas gaisro aptikimo metodas naudojant ultragarso garsas aprašyta šiame straipsnyje. Turėdamas tuos pačius veikimo principus kaip ir garsusis Doplerio „Shift“ ultragarsiniai įsibrovimo pavojaus signalai , ši gaisro aptikimo sistema be kieto objekto judesio yra be galo jautri turbulencijai ore.

Elektros gaisro šiluma sukelia didžiulę turbulenciją ir sukelia pavojaus signalą. Dažnai klaidingi pavojaus signalai įjungiami dėl turbulencijos. Todėl tokio tipo priešgaisrinė signalizacija puikiai tinka namams, nors juose gyvenantys žmonės dažnai jų nevertintų.

Kaip vyksta gera diskriminacija

Vienas trūkumas naudojant Doplerio „Shift“ įsilaužimo signalizaciją kaip priešgaisrinę signalą yra didžiulė šio įrenginio aptikimo sritis. Kažkaip čia paaiškėja, kad tai palaima, nes greitas aptikimas tampa įmanomas, nors gaisras kyla mažame aptikimo zonos kampe.

Standartinis įprastų priešgaisrinių signalizacijų principas yra gaisrų aptikimas, ignoruojant aplink kambarį besiblaškančius žmones. Tai labai svarbu, nes nustatyta, kad signalizacijos sistema veiks tol, kol suveiks.

Tipiška ultragarso doplerio keitimo signalizacija nesugeba atskirti žmonių ir turbulencijos. Todėl prasmingiau priešgaisrinės signalizacijos sistemai naudoti grandinę, kuri valdo nedidelę veikimo sritį.

Aliarmo bloką galima pastatyti toje patalpoje, kur žmogaus judėjimas yra minimalus, tačiau vis tiek sugebėti greitai nustatyti gaisro sukeltą turbulenciją.

Sistema veikia

Pagrindiniame ultragarsiniame aliarme yra dvi nepriklausomos grandinės, sujungtos per tą patį maitinimo šaltinį.

Paprastesnė elektroninė grandinė veikia siųstuvą, kuris imtuvui skleidžia vienodus garso dažnius, o tai yra sudėtingesnė grandinė.

Priešgaisrinės signalizacijos blokinė schema parodyta 1 paveiksle.

Kaip aprašyta, siųstuvo grandinė sukuria ultragarso garsą naudodama osciliatorių ir maitina signalą per garsiakalbį.

Elektrinis signalas garsiakalbiu paverčiamas garso bangomis, tačiau žmonės jų negirdi, nes jie yra aukščiau klausos diapazono.

Paprasti garso stiprintuvai neveikia gerai ultragarso dažniais dėl pjezoelektrinio tipo keitiklio.

Paprastai įtraukiamas išvesties lygio moderatorius, kad grandinės jautrumą būtų galima suderinti iki reikiamo lygio.

Imtuvas

Imtuvo mikrofonas aptinka siųstuvo garso bangas ir paverčia jas elektriniais signalais.

Dar kartą, a specializuotas pjezoelektrinis keitiklis yra naudojamas priimančiame mikrofone, nes normalūs yra netinkami veikti aukštais, ypač ultragarso dažniais.

Itin manevringa ultragarso garso būsena sukelia aptikimo bėdų tarp mikrofono ir garsiakalbio, jei abu prietaisai yra sumontuoti beveik vienas šalia kito.

Praktinėse situacijose užfiksuoti signalai yra kambario sienų ar baldų atspindžiai.

Be to, mikrofono išvestis yra palyginti maža ir paprastai yra apie 1 mV RMS. Taigi, norint sustiprinti signalą iki darbinio lygio, įmontuotas stiprintuvas.

Paprastai ultragarsiniame įsilaužimo signalizacijoje naudojami du stiprinimo pakopos, turinčios didelę naudą. Tačiau kadangi aptarta priešgaisrinė signalizacija reikalauja mažesnio jautrumo, todėl labiau tinka vienas stiprinimo etapas.

Detektorius

Kitas grandinės skyrius yra amplitudės moduliacijos detektorius. Praktinėje situacijoje aptiktas signalas yra tiesioginė siųstuvo 40 kHz išėjimo banga.

Šis signalas surenkamas naudojant įvairius kelius ir savavališkai palaipsniui. Bet tiek signalo amplitudės, tiek jo fazių santykiai išsaugomi be jokių pakeitimų. Taigi parengties situacijose iš amplitudės generatoriaus nėra generuojama išvestis.

Kai tik prieš detektorių yra judėjimas arba oras yra turbulentiškas, pasikeičia visas scenarijus.

Garsusis Doplerio „Shift“ perima ir sukuria dažnio svyravimą signalams, kurie atsispindi nuo judančio objekto ar ore esančio sutrikimo.

Dalis perduoto signalo surenkama tiesiogiai arba naudojant nejudančius daiktus per orą, kuris yra atsparus turbulencijai.

Po to du ar daugiau dažnių nukreipiami į amplitudės demoduliatorių. Šiame etape fazių santykis yra už reguliavimo ribų, nes signalai turi skirtingus dažnius.

Ultragarsinės bangos formos

Žvelgdami į žemiau 2 paveiksle pateiktą bangos formos diagramą, įsivaizduokite, kad viršutinė bangos forma yra standartinis 40 kHz signalas, o apatinė - dažnio pakeistas signalas. Pradžioje signalai yra faziniai arba jie homogeniškai didėja ir mažėja, išlaikant tą patį poliškumą.

Faziniai signalai yra apibendrinti demoduliatoriaus viduje, kad būtų sukurtas didžiulis išėjimo signalas. Vėliau bangos formos sekos metu jie patenka į antifazinę zoną.

Tai reiškia, kad signalai vis tiek tolygiai didina ir mažina savo amplitudę, tačiau dabar turi priešingus poliškumus.

Dėl to demoduliatorius sukuria silpną išėjimo signalą, nes kiti du signalai vienas kitą panaikina. Bet galų gale signalai vėl pereina į fazę ir išleidžia tvirtą demoduliatoriaus išvestį.

Kai grandinė įsijungia, matuojamas kintantis demoduliatoriaus išėjimo lygis.

Išvesties signalo dažnis yra toks pat kaip dvigubų įvesties signalų dispersija.

Paprastai tai pastebima esant žemam garso arba žemesniam nei garsinis dažniui. Be jokios abejonės, išvesties signalas be jokių pastangų užfiksuojamas po to, kai didelio stiprinimo stiprintuvas jį sustiprina.

Signalizacijos generatorius

Sustiprinus signalą, jis naudojamas valdyti standartinę skląsčio grandinę, kuri įsijungus, signalizacija toliau mirksi, kol sistema bus atstatyta. Fiksavimo operaciją reguliuoja perjungimo tranzistorius, kuris susieja valdymo įtampą su pavojaus aptikimo grandine.

Signalizacijos generatorius pastatytas naudojant įtampos valdomą osciliatorių (VCO), kurį moderuoja žemo dažnio osciliatorius.

Rampos bangos formą sukuria žemų dažnių osciliatorius, o VCO išėjimas palaipsniui didės iki didžiausio pikio.

Tada signalas grįš į minimalų aukštį ir vėl palaipsniui didės. Šis cikliškas procesas tęsiasi ir suteikia efektyvų aliarmo signalą.

Kaip veikia grandinė

Visas ultragarso gaisro aptikimo sistemos arba imtuvo grandinės brėžinys pavaizduotas žemiau esančiame paveikslėlyje.

GAVĖJO PREKĖ : Punktyrinės linijos jungiasi su žemiau esančio siųstuvo grandinės tiekimo bėgiais

Siųstuvo grandinė

Siųstuvas pastatytas naudojant 7555 laikmačio įtaisą IC1. Šis CMOS komponentas yra mažo galingumo 555 laikmačio tipas.

Šio tipo aliarmo generatoriams 7555 yra idealus, palyginti su 555, nes bendras grandinės energijos suvartojimas yra tik maždaug 1mA arba mažesnis, o tai prisideda prie efektyvaus akumuliatoriaus energijos naudojimo.

Be to, 7555 IC naudojamas tipiškame svyravimo metode, kai laiko dalys R13, RV1 ir C7 parenkamos specialiai 40 kHz dažniui generuoti.

Iš anksto nustatytas reguliuojamas išvesties dažnio generavimas, užtikrinantis idealų efektyvumą iš priimančiųjų ir perduodančių grandinių. Grandinės schemoje iš anksto nustatytas RV2.

Imtuvas

X1 yra signalo fiksavimo jutiklis imtuvo grandinėje, o jo išėjimas yra prijungtas prie bendro emiterio stiprintuvo, suprojektuoto aplink Q1, įėjimo.

Šioje vietoje palaikoma maža kolektoriaus srovė, maždaug 0,1 A, kad būtų užtikrinta, jog visos dalys suvartoja mažai energijos.

Paprastai galima pagalvoti, kad dėl tokio tipo stiprintuvo gaunama mažiau naudos, tačiau apskritai to daugiau nei pakanka esamai operacijai.

Kondensatorius C2 sujungia patobulintą išėjimą iš Q1 į įprastą AM demoduliatorių, naudodamas D1, D2, R3 ir C3.

Vėliau išplaukiantis žemo dažnio signalas užfiksuojamas naudojant antrą bendrą spinduolio stiprintuvą, esantį Q2.

Kitas fiksatorius naudojamas IC1 laikmatis. Priešingai nei įprasta, laikmatis IC1 naudojamas monostabiliu metodu, kuris suteikia teigiamą išėjimo impulsą, jei 2 kaištis yra sumažintas 33% nuo maitinimo įtampos.

Paprastai išėjimo impulso plotį reguliuotų laiko rezistoriaus ir kondensatoriaus pora, tačiau ši grandinė yra be tų komponentų.

Vietoj to, IC1 6 ir 7 kaiščiai yra susieti su minusiniu tiekimo bėgiu. Suaktyvinus IC1 išvestis įsijungia ir toliau yra toje būsenoje, leidžianti užfiksuoti.

Iš tranzistoriaus Q2 kolektoriaus IC1 2 kaištis yra prijungtas ir reguliuojamas lygi pusei maitinimo įtampos.

Taigi, budėjimo režimu IC1 nėra įjungtas. Paleidus įrenginį, kolektoriaus įtampa ties Q2 svyruoja.

Be to, neigiamų pusinių ciklų metu jis tampa mažesnis už trigerio slenksčio įtampą. Naudojant valdymo jungiklį SW1 ir IC1 atstatymo įvestį į 0 V maitinimo įtampą, galima iš naujo nustatyti visą grandinę.

Komponentas, naudojamas energijai nukreipti į pavojaus grandinę, kai įjungiamas IC1, yra tranzistorius Q3. Saugumo sumetimais R8 veikia kaip srovės ribotuvas.

Aliarmo signalas

IC2 yra paskutinė mikroschema, kuri yra CMOS 4046BE fazėje užrakinta kilpa. Tačiau šiame dizaine lemiamą reikšmę turi tik VCO dalis. Fazių palygintuvas yra tinkamai naudojamas, bet tik kaip pavojaus signalo grandinės keitiklis.

Invertuojant VCO išėjimą gaunama dviejų fazių išvestis, leidžianti keramikos rezonatoriui LS1 gauti didžiausią įtampą, viršijančią maitinimo įtampą.

Dėl to pasigirsta rėkiantis pavojaus signalas. Jei reikia, IC2 4 kaiščio išvestis gali būti padidinta ir panaudota įjungiant standartinį garsiakalbį. Kondensatorius C6 ir rezistorius R12 veikia kaip VCO laiko dalys. Elektroniniai komponentai užtikrina stabilų išėjimo dažnį maždaug 2 kHz, tai yra zona, kurioje keramikos rezonatorius pasiekia didžiausią efektyvumą.

Moduliacijos signalą generuoja tipinis viensijungimo relaksacijos osciliatorius iš tranzistoriaus Q4. Tai suteikia skirtingą rampos bangos formą esant 4 kHz.

Kaip nustatyti

Pradėkite nuo RV1 pusiaukelėje, o RV2 nustatykite didžiausią galingumą, kuris yra visiškai pasuktas prieš laikrodžio rodyklę.

Naudodamiesi multimetru (jei yra), nustatykite RV2 iki minimalios nuolatinės įtampos ir prijunkite jį per R3, kai neigiamas zondas yra prijungtas prie neigiamos maitinimo linijos.

Įjunkite įrenginio maitinimą ir daviklius padėkite į sieną ar bet kokį lygų paviršių maždaug 10 ar 20 cm atstumu.

Kai įjungiamas RV1, multimetre bus rodoma arba judama, o tada RV1 derinamas, kad būtų pasiektas maksimalus įmanomas rodmuo.

Kai reguliavimas atliekamas, labai rekomenduojama fiksuoti laidininką per SW1, nes aliarmo generatorius nutildytas, o jo išėjimas negali turėti įtakos matavimams.

Jei multimetras nepasiekiamas, RV1 galima sureguliuoti taikant bandymų ir klaidų metodą, kad surastumėte vertę, kuri tinka visai daliai.

Nors RV2 yra gerai apsaugotas, aliarmo blokas vis tiek yra jautrus. Įrenginio montavimo vieta turi būti gerai suplanuota. Gera vieta būtų šiek tiek virš operatoriaus darbo stalo, kur didžiausia gaisro rizika yra dėl elektrinių įrankių ir litavimo medžiagų.

Kitas įrenginio pastatymo aukščiau pranašumas yra tas, kad karštas oras pakils ir palengvins pavojaus signalizavimą be pavojaus, kad aplink kambarį bėgantys žmonės gali sukelti melagingus signalus.

Atlikus kelis bandymus, priešgaisrinės signalizacijos generatoriui galima pasiekti tinkamą padėtį be žmogaus veiksnių pasekmių ir stabilaus jautrumo.

Norėdami patikrinti įrenginio padėties efektyvumą, po komponentu ir prieš jį dedamas veikiantis lituoklis.

Kai susidaro pakankamas turbulentinis oras, jis turėtų įjungti pavojaus signalą. Įjungus grandinę blogai įsijungia, tačiau tai galima nedelsiant paneigti nustatant SW1 iš naujo.

Ultragarsinė priešgaisrinės signalizacijos grandinė nėra suprojektuota su įjungimo uždelsimo jungikliu, tačiau dirbant SW1 reikia užtikrinti jūsų buvimą už įrenginio. Nėra rizikos, jei nuėmę ranką nuimate ranką.