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红外自动照明控制。无线电电子电气工程百科全书

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为了在有人进入房间时自动打开房间里的灯，有必要以某种方式“感觉”他的存在。可能的迹象之一是电磁波谱红外范围内人的自然辐射。由于人在房间里几乎永远不会保持静止，因此传感器的红外辐射强度不断变化，这是所提出的机器的操作原理的基础。作者制作的设备已经在厨房全天候完美工作了一年多。

对人类自然红外辐射做出反应的设备通常用于室内安全系统。从表面上看，它们就像一个小盒子，上面有凸面磨砂玻璃，面对着可能出现的入侵者。仔细观察可以发现，“毛玻璃”被不均匀地分成了不同倾斜角度和表面曲率的片段。这是菲涅尔透镜，其原型是在XNUMX世纪初提出的，用于海上导航信标的设备。它将一个光源的光引导成几束窄光束，以所需的方式在空间中定向。

IR自动照明控制

“用于接收”时，类似的透镜使红外辐射接收器的敏感区域具有多光束特性。结果，聚焦在敏感元件表面上的移动物体（人）的热辐射强度在其中一束光束中时达到最大值，在光束之间的间隔中达到最小值。

此类设备中的红外辐射接收器通常是热释电传感器 - 相对便宜且非常敏感的产品，仅对辐射强度的变化做出响应。从表面上看，这种传感器类似于传统的晶体管，在传统的晶体管的情况下，提供了对IR射线透明的窗口。它通常包含几个连接在内置 FET 栅极和外部端子之间的敏感热释电元件。另外两个输出是晶体管的源极和漏极。下面描述的机器中使用的 RE46 传感器输出的位置和用途如图 1 所示。 XNUMX（从终端侧看）。

上图。图2示出了照明控制机的框图。传感器B4的漏极电路中的负载电阻R1处的有用信号的幅度达到50mV。运放DA1.2上装配有带通放大器，DA1.3上装配有限幅放大器，将传感器信号转换为等幅矩形脉冲。在运算放大器 DA1.4 上重新启动的单个振动器是必要的，以便在脉冲之间的暂停、房间里的人保持不动的时间间隔以及他离开房间后的一段时间内保持灯亮。曝光时间由调谐电阻R19调节。

（点击放大）

初始状态（运放DA1.3输出端为低电压电平），运放DA1.4输出端电压为低，电容C8放电，晶体管VT1截止时，继电器绕组K1失电，照明灯熄灭。当运放DA1.3的输出端出现高电平脉冲时，运放DA1.4的输出端也置为同样的电平，导致三极管VT1开通，工作继电器K1，打开照明。

在脉冲结束时，VD1二极管将关闭，但由于电容器C8的存在，运算放大器DA1.4的状态不会改变。当该电容器通过电阻器 R18 和 R19 充电时，照明将保持亮起。运算放大器 DA1.3 输出端的正脉冲出现在电容器 C8 充电之前，使电容器 CXNUMX 放电，从而再次开始快门计数。

如果在给定时间内没有脉冲，并且运算放大器 DA1.4 的非反相输出端的电压降至低于其反相输入端的电压，则单稳态将通过关闭照明返回到其原始状态，电容器C8将通过运放DA1.4和二极管VD2的输出电路放电。

DA1.1 运算放大器上装有一个光继电器，它对房间的一般照明做出反应。其传感器是光敏电阻R2。人工照明必须仅在自然光不足时自动打开，而不是每次有人进入房间时（即使在白天）都自动打开。

在强光下，光敏电阻的电阻很小，运算放大器DA1 1的反相输入端的电压超过使用调谐电阻器R7在其非反相输入端设置的阈值。运算放大器输出端的电压电平较低。通过电阻器 R12 作用到运算放大器 DA1.3 的输入端，无论热释电传感器 B1 接收到的 IR 信号如何，它都会使机器保持在与关闭照明相对应的状态。

随着光照度的降低，光敏电阻的电阻增大，运算放大器输入端的电压降低，一旦电压降至阈值以下，运算放大器 DA1.1 的状态就会发生变化，从而解除锁定传感器。当给出打开人工照明的信号时，根据电路（它连接到运算放大器 DA8 的输出），电阻器 R1.4 下部输出处的高电压电平会导致光继电器阈值，实际上将其关闭。

该机器可由任何 10 ... 16 V 恒压源供电。待机模式下电流消耗不超过 10 mA，触发时，电流消耗增加继电器 K1 消耗的值。

该设备通过表面安装在安全信号设备（“运动传感器”）外壳中的玻璃纤维板上进行组装。热释电传感器 RE46 和菲涅尔透镜 CE12 取自同一信号装置，形成 24 光束敏感区域，延伸至传感器 1,5 ... 5 m 的距离。必须保留原始设计中可用的传感器和镜头的相互位置。您可以安装合适尺寸的平面或凸面磨砂有机玻璃来代替菲涅尔透镜。然而，移动的人的检测范围会减小。

焊接热释电传感器的引线时，必须避免过热，并采取预防措施，防止静电损坏设备。通常，损坏的传感器会显着失去灵敏度，但不会完全失去其功能。

继电器 K1 - 汽车 3747.06，可以用另一个响应电压为 8 ... 11 V 且触点能够在 2 V 电压下切换至少 220 A 电流的继电器代替，例如 BV2091-112DM (Pasi ）。

该设备的安装方式应使进入房间并在其中移动的人穿过敏感区域的最大数量的射线。通常，可以通过多次尝试来找到最佳位置。机器的调整被简化为通过电阻器 R19 设置关闭灯所需的延迟，并通过电阻器 R7 设置操作光继电器的阈值。

误报是所有此类设备所固有的，可以降低误报的概率，但无法完全消除。在镜片表面爬行的昆虫，或者在镜片附近织网的蜘蛛，通常是导致手术的原因。因此，设备安装场地必须保持清洁，并定期喷洒杀虫剂。

不希望在敏感区域存在强大的红外辐射源，例如，暖气和其他在运行期间散发大量热量的家用电器。传感器的敏感表面必须避免阳光直射。

作者：A.Kashkarov，圣彼得堡

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