红外存在传感器。方案、说明

红外存在传感器。无线电电子电气工程百科全书

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所提议的装置旨在保护房屋。如果在受保护区域内检测到移动或静止物体，而该区域在设备开启时不存在，则会发出警报信号。

安全系统中经常使用非接触式传感器来控制附近区域。这是靠近门的空间、走廊的一部分、楼梯、桌子、保险箱等。通常，此类问题是通过高频技术来解决的。传感器可以是当异物接近时失谐的 LC 振荡器、失去平衡的高频电桥等。但还有其他方法。

上图。图 1 显示了生成短红外 (IR) 脉冲并接收附近出现的物体反射的设备的示意图。这里BI1是一个IR二极管，由电流脉冲周期性激励，其幅度Iimp = (Upit-3,5)/R5可以多次超过平均允许值。这些脉冲的持续时间timp=0,7R3C2=10 µs，重复周期T=1,4R2C1=0,2 s。

红外存在传感器

反射的红外脉冲到达 BL1 光电二极管。经过DA1芯片放大和限幅后，进入DD2.1元件的输入之一（引脚13）。如果反射脉冲与发射脉冲一致（激励 IR 二极管的脉冲被馈送到 DD12 的引脚 2.1），则 DD2.1 的输出会发生短路（

因此，该设备“发出”反射的红外脉冲的声音。一系列这样的脉冲将被它转换成一个令人震惊的发声序列，跟随红外脉冲的频率。

在表中。图1示出了人（Dperson）和墙壁（Dst）的检测范围取决于IR二极管（IBI1）中的电流，即取决于电阻器R5的电阻。测量在 6 V 电源电压下进行。Dperson 的最小值对应于穿着深色外套的人。

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该设备组装在由 1,5 毫米厚的双面箔玻璃纤维制成的印刷电路板上（图 2）。部件下方的箔片仅用作普通电线。其与电阻器、电容器等的连接以黑色方块显示。中心有亮点的黑色方块显示了微电路和氧化物电容器的引脚，它们必须连接到公共电线并同时穿过电路板。直径为 2 ... 2,5 mm 的保护圈（图 2 中未显示）应蚀刻在导体穿过的箔片上。还必须去除晶体管 VT1 下方的箔片，晶体管 VT3 使用 MXNUMX 螺钉固定在电路板上。

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该设备的前面板安装了光电二极管和红外 LED，尺寸为 92x32x3 毫米。它由黑色高抗冲聚苯乙烯制成（图 3）。在安装红外二极管和光电二极管的地方，应该加厚（相同的聚苯乙烯环粘在面板的顶部和底部），这应该在光学上隔离它们。

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完全组装好的板安装在前面板上，如图所示。 3：将三根14毫米高的柱子粘在面板上（图中只显示一根），用M2螺丝将板子固定。为了避免从引线侧面照射光电二极管，红外二极管和光电二极管的“底部”部分用一圈黑色电工胶带密封。

DA1芯片内含高灵敏度放大器，因此需要屏蔽。屏幕由锡弯曲而成，呈开放式盒子形式，尺寸为 32x16x10 毫米。它被焊接在角落里，在“屋顶”上打一个用于光电二极管的孔，底部用带有细凹口的宽锉刀调平，并焊接到图 2 所示位置的电路板箔上。 XNUMX 虚线。如果还需要屏蔽光电二极管，则将其放置在直径和长度合适的薄壁金属管中，并将其直接焊接到屏蔽盒上。

正确组装的设备通常会立即开始在警报模式下工作 - 天花板、墙壁、家具会发出完全足够的反射信号。但如果它继续发出声音并把“脸”放在桌子上，那么就有必要检测并消除红外辐射穿透设备内部光电二极管的方式。之后，剩下的就是确定最终的“范围”并通过选择电阻器 R5 设置所需的范围。

有时，设备的这种直接反应（发出每个反射脉冲）根本没有必要。上图。图4示出了需要改变的部分装置电路，使得仅在通过密集的反射信号组时才产生警报。

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仅当 DD3.1 计数器的 CP 输入接收到四个反射脉冲时，警报才会响起。但这应该发生在持续时间为 16T (3,2 s) 的时间间隔上，因为主振荡器的每第 3.1 个脉冲的衰减都会使计数器 DD20 返回到零状态（持续时间为 2.2 μs 的复位脉冲是在元件DD2,4)的输出处形成。也就是说，如果传感器在这些时间间隔之一检测到四个反射脉冲，它将打开警报。其发声时间为tTp<12s（2.2T）。如果物体没有离开控制区域，则会重复发出警报信号。元件DD3.2的输出与计数器DDXNUMX的输入R的连接对于电源接通时的可靠复位是必要的。

该设备可以作为传感器之一进入安全系统。对于她来说，只有出现在元件 DD2.1 输出处的信号才会令人感兴趣。

在表中。图2显示了红外传感器在待机模式下消耗的电流(Id)、在报警模式下消耗的电流(Itr)以及报警信号功率(Ptr)对电源电压(Upit)的依赖性动磁头HA1的电阻为25欧姆，R5=16欧姆。

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如果设备在房间内放置不当，来自墙壁、天花板、家具等的反射可能会在内置保护中留下相当大的“洞”，甚至完全阻止其运行。因此，如果在位置 5 的 16 m 宽的走廊中安装 R3,2 = 1 Ohm 的传感器（见图 5，a），那么在走廊的远墙处将保留一条宽度至少为 1,6 m 的不受控制的通道。但如果传感器设置在位置 2，则将不再可能在不被注意的情况下穿过门。由于这里它沿着走廊“照射”，因此无需担心反射，可以增加辐射功率（图3，a中的位置5）。

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为了控制楼梯（图 5，b），选择电阻器 R5，以便传感器停止响应来自对面墙壁的反射。由于 Dperson>0,5Dst（见表 1），一个人沿着最近的楼梯行走将会被注意到。

在闸门开口处（本身可能没有闸门），该装置安装如图所示。 5、c. 为了防止对极反射红外脉冲，您需要将设备稍微转动到院子里（这样传感器就不会对路人做出反应）。

即使是表中所示的最小 Dst。 1、如果封闭通道、沙井、电缆走廊、风道等受到控制，可能会显得过度，但Dst（分别和Dperson）的降低不是问题：你只需要增大电阻R5的阻值。

如有必要，可以增加传感器的“范围”。上图。图6示出了高功率IR脉冲发生器的图。使用相同的 IR 二极管 AL 156V，Dperson 和 Dst 将增加 1,5 ... 2 倍，而使用 IR 二极管 AL123A - 增加 2,5 ... 3 倍。

红外存在传感器

传感器的辐射模式取决于红外二极管的辐射模式、光电二极管的灵敏度以及两者在插座中“淹没”的程度。

该设备的所有组件——传感器本身、电源和动态头——都可以组合成一个设计。但如果报警信号不宜通用，则将动感头和电源取出到另一个房间，用三线线连接到板子上。

作者：Yu.Vinogradov

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