Zemāk izskaidrotā vienkāršā ultraskaņas ugunsgrēka trauksmes shēma nosaka ugunsbīstamības situāciju, uzņemot apkārtējo gaisa viļņu vai gaisa turbulences variācijas. Ķēdes lielā jutība nodrošina, ka pat mazākā gaisa turbulence, ko rada temperatūras starpība vai ugunsgrēks, tiek ātri atklāta un tiek atskaņota pievienota trauksmes ierīce.

Pārskats

Parastie uguns sensori izmanto dažādas sistēmas ugunsgrēka identificēšanai, un tiem ir visdažādākās sarežģītības pakāpes.

Parastā ugunsgrēka trauksmes sistēma izmanto a temperatūras sensors nojaust neparasti augstas temperatūras dispersiju, ko izraisījis ugunsgrēks.

“shēmas plates daļas un to darbība ”

Nav būtiski, ka tikai elektroniska daļa, piemēram, a termistors vai tiek izmantota pusvadītāja temperatūras ierīce, bet vienkāršs materiāls, piemēram, zemas temperatūras kausējams savienojums vai bimetāla temperatūras slēdzis.

Lai gan priekšroka tiek dota šādu trauksmes veidu vienkāršībai, to uzticamība ir apšaubāma, jo atklāšana notiek tikai tad, kad uguns jau ir nobriedis.

Pastāv sarežģītākas ugunsgrēka trauksmes sistēmas, piemēram, dūmu detektori, kas aprīkoti ar atšķirīgu pusvadītāju daļu, kas uztver dūmu daļiņu, degošās gāzes un tvaiku esamību.

Izņemot to, ir optoelektroniska ugunsgrēka trauksmes sistēmas, kas iedarbojas, kad jebkāda veida dūmi bloķē to gaismas starus. Šāda veida ugunsgrēka atklāšanas sistēma tika publicēta vietnē Hobby Electronics.

Siltuma noteikšana, izmantojot Doplera maiņu

Jauna uguns noteikšanas metode, izmantojot ultraskaņas skaņa ir aprakstīts šajā rakstā. Ar tādiem pašiem darbības principiem kā slavenais Doplera Shift ultraskaņas iebrucēja trauksmes signāli , šī ugunsgrēka atklāšanas sistēma ir ārkārtīgi jutīga pret turbulenci gaisā, papildus cietā objekta kustībai.

Elektriskā uguns siltums rada milzīgu turbulenci un izraisa trauksmi. Bieži vien viltus trauksmes tiek ieslēgtas turbulences dēļ. Rezultātā šāda veida ugunsgrēka trauksme ir lieliski piemērota mājām, kaut arī tajā dzīvojošie cilvēki to bieži nenovērtētu.

Kā notiek pamatota diskriminācija

Viens trūkums, lietojot Doplera maiņas apsardzes signalizāciju kā ugunsgrēka trauksmi, ir šīs ierīces masīvā atklāšanas zona. Kaut kā tas izrādās noderīgs, jo ātra atklāšana ir iespējama, pat ja uguns sākas nelielā noteikšanas zonas stūrī.

Parasto ugunsgrēka trauksmes signālu standarta princips ir ugunsgrēku atklāšana, ignorējot cilvēkus, kuri klīst pa istabu. Tas ir izšķiroši, jo trauksmes sistēma ir iestatīta darbībai, līdz tā tiek aktivizēta.

Tipisks ultraskaņas Doplera maiņas trauksme nespēj atšķirt cilvēkus no turbulences. Tāpēc ir lietderīgāk ugunsgrēka trauksmes sistēmai izmantot ķēdi, kas regulē nelielu darbības zonu.

Trauksmes vienību var novietot telpā, kur cilvēka kustība ir minimāla, taču tā joprojām spēj ātri noteikt ugunsgrēka izraisīto turbulenci.

Sistēma darbojas

Pamata ultraskaņas trauksme ir aprīkota ar divām neatkarīgām ķēdēm, kas ir savienotas, izmantojot to pašu barošanas avotu.

Vienkāršākā elektroniskā shēma darbojas ar raidītāju, kas uztvērējam izstaro vienādas skaņas frekvences, kas ir sarežģītāka ķēde.

Ugunsgrēka trauksmes blokshēma ir parādīta 1. attēlā.

Kā aprakstīts, raidītāja ķēde darbojas, lai radītu ultraskaņas skaņu, izmantojot oscilatoru, un baro signālu caur skaļruni.

Elektrisko signālu skaļrunis pārveido par skaņas viļņiem, bet cilvēki tos nedzird, jo tie ir novietoti virs dzirdes diapazona.

Parastie skaņas pastiprinātāji nedarbojas labi ultraskaņas frekvencēs, jo Pjezoelektriskais raidītāja pārveidotājs.

Parasti tiek pievienots izejas līmeņa moderators, lai ķēdes jutīgumu varētu pieskaņot pareizajam līmenim.

Uztvērējs

Mikrofons pie uztvērēja uztver raidītāja skaņas viļņus un pārveido tos par elektriskiem signāliem.

Vēlreiz a specializētais pjezoelektriskais devējs tiek izmantots uztverošajā mikrofonā, jo parastie nav piemēroti darbībai augstās, it īpaši ultraskaņas frekvencēs.

Īpaši manevrējošais ultraskaņas skaņas stāvoklis rada uztveres traucējumus starp mikrofonu un skaļruni, ja abas ierīces ir uzstādītas gandrīz blakus.

Praktiskās situācijās uztvertie signāli ir atstarojumi no sienām vai mēbelēm telpā.

Turklāt mikrofona izeja ir relatīvi zema un parasti ir aptuveni 1 mV RMS. Tātad, lai uzlabotu signālu līdz darba līmenim, ir iestrādāts pastiprinātājs.

Parasti ultraskaņas ielaušanās signalizācijā tiek izmantoti vismaz divi pastiprināšanas posmi ar lielu pastiprinājumu. Tomēr, tā kā apspriestajai ugunsdzēsības trauksmes sistēmai ir nepieciešama mazāka jutība, tāpēc piemērotāka ir viena pastiprināšanas pakāpe.

Detektors

Nākamā ķēdes sadaļa ir amplitūdas modulācijas detektors. Praktiskā situācijā konstatētais signāls ir tiešs 40kHz izejas vilnis no raidītāja.

Šis signāls tiek savākts, izmantojot dažādus ceļus, un patvaļīgi fāzēts. Bet gan signāla amplitūdas, gan tā fāžu attiecības tiek saglabātas bez jebkādām izmaiņām. Tādējādi gatavības situācijās no amplitūdas ģeneratora netiek ģenerēta izeja.

Ikreiz, kad detektora priekšā ir kustība vai gaiss ir nemierīgs, viss scenārijs mainās.

Slavens Doplera maiņa uzņemas atbildību un rada frekvences svārstības signāliem, kas atspoguļojas no kustībā esoša objekta vai traucējumiem gaisā.

Daļa pārraidītā signāla tiek savākta tieši vai izmantojot nekustīgus priekšmetus pa gaisu, kas ir izturīgs pret turbulenci.

Pēc tam divas vai vairākas frekvences tiek novirzītas amplitūdas demodulatorā. Šajā posmā fāzes attiecība ir ārpus regulēšanas, jo signāliem ir dažādas frekvences.

Ultraskaņas viļņu formas

Aplūkojot 2. attēlā redzamo viļņu formas diagrammu, iedomājieties, ka augšējā viļņu forma ir standarta 40 kHz signāls, bet apakšējā - frekvences mainīts signāls. Sākumā signāli ir fāzē vai arī tie palielinās un samazinās mērogā viendabīgi, saglabājot to pašu polaritāti.

Fāzes signāli tiek summēti demodulatora iekšpusē, lai radītu milzīgu izejas signālu. Pēc tam viļņu formas secībā viņi nonāk pretfāzes zonā.

Tas nozīmē, ka signāli joprojām vienmērīgi palielina un samazina to amplitūdu, bet tagad tiem ir pretēja polaritāte.

Rezultātā demodulators rada vāju izejas signālu, jo abi pārējie signāli viens otru atceļ. Bet galu galā signāli atkal pāriet uz fāzi un atbrīvo izturīgu demodulatora izvadi.

Brīdī, kad ķēde tiek aktivizēta, tiek mērīts demodulatora mainīgais izejas līmenis.

Izejas signāla frekvence ir vienāda ar dubulto ieejas signālu dispersiju.

Tas parasti tiek novērots zemas audio frekvencē vai zemskaņas frekvencē. Bez šaubām, signāls no izejas tiek uztverts bez piepūles pēc tam, kad pastiprinātājs ar lielu pastiprinājumu to uzlabo.

Trauksmes ģenerators

Kad signāls ir pastiprināts, to izmanto, lai kontrolētu standarta aizbīdņa ķēdi, kas, kad tā ir aktivizēta, trauksme turpina signālu, līdz sistēma tiek atiestatīta. Slēgšanas darbību regulē komutācijas tranzistors, kas savieno vadības spriegumu ar trauksmes noteikšanas ķēdi.

Trauksmes ģenerators ir veidots, izmantojot sprieguma kontrolētu oscilatoru (VCO), kuru regulē zemfrekvences oscilators.

Rampas viļņu formu rada zemfrekvences oscilators, un VCO izeja frekvencē pakāpeniski palielināsies līdz tā maksimālajam piķim.

Tad signāls atgriezīsies minimālajā augstumā un atkal pakāpeniski palielināsies. Šis cikliskais process turpinās un nodrošina efektīvu trauksmes signālu.

Kā darbojas ķēde

Ultraskaņas uguns detektēšanas sistēmas vai uztvērēja ķēdes pilnais rasējums ir attēlots zemāk redzamajā attēlā.

UZŅĒMĒJA APRĪKOJUMS : Punktētās līnijas savienojas ar zemāk esošās raidītāja ķēdes padeves sliedēm

Raidītāja PĀRSKATS

Raidītājs ir uzbūvēts, izmantojot taimeri 7555 IC1. Šis CMOS komponents ir 555 taimera mazjaudas tips.

Šāda veida trauksmes ģeneratoriem 7555 ir ideāls salīdzinājumā ar 555, jo ķēdes kopējais enerģijas patēriņš tiek uzturēts tikai aptuveni 1mA vai mazāk, kas veicina akumulatora enerģijas efektīvu izmantošanu.

Turklāt 7555 IC tiek izmantots tipiskā svārstību metodē, kurā laika daļas R13, RV1 un C7 tiek izvēlētas speciāli, lai radītu 40 kHz frekvenci.

Iepriekš iestatītais regulē izejas frekvenci, kas nodrošina ideālu efektivitāti no uztverošās un raidošās ķēdes. Ķēdes shēmā sākotnējais iestatījums ir identificēts kā RV2.

Uztvērējs

X1 ir signāla uztveršanas sensors uztvērēja ķēdē, un tā izeja ir savienota ar kopēja emitētāja pastiprinātāja ieeju, kas paredzēta ap Q1.

Šajā brīdī tiek uzturēta zema kolektora strāva aptuveni 0,1 A, lai nodrošinātu, ka visas daļas enerģijas patēriņš ir zems.

Parasti varētu domāt, ka tas rada mazāku ieguvumu no šāda veida pastiprinātāja, taču kopumā tas ir vairāk nekā pietiekami esošajai darbībai.

Kondensators C2 apvieno uzlaboto izvadi no Q1 līdz parastajam AM demodulatoram, izmantojot D1, D2, R3 un C3.

Vēlāk sekojošais zemfrekvences signāls tiek palielināts, izmantojot otro kopīgo emitētāja pastiprinātāju, kas atrodas Q2.

Kā fiksators tiek izmantots cits IC1 taimeris. Pretstatā parastajai praksei taimeris IC1 tiek izmantots monostabilā pieejā, kas nodrošina pozitīvu izejas impulsu, ja tapu 2 no barošanas sprieguma samazina par 33%.

Parasti izejas impulsa platumu regulētu pāris laika rezistoru un kondensatoru, taču šī shēma ir bez šiem komponentiem.

Tā vietā IC1 6. un 7. tapas ir saistītas ar mīnus piegādes sliedi. Kad tas tiek aktivizēts, IC1 izeja tiek ieslēgta un turpina būt tādā stāvoklī, ļaujot fiksēt darbību.

No tranzistora Q2 kolektora IC1 2. tapa ir savienota un regulēta līdz vienādai pusei no barošanas sprieguma.

Tādējādi gaidīšanas režīmā IC1 netiek aktivizēts. Brīdī, kad iekārta tiek iedarbināta, kolektora spriegums pie Q2 svārstās.

Turklāt negatīvo pusciklu laikā tas kļūst zemāks par sprūda sliekšņa spriegumu. Izmantojot vadības slēdzi SW1 un IC1 atiestatīšanas ieeju uz 0V barošanas spriegumu, visu ķēdi var atiestatīt.

Komponents, kas tiek izmantots enerģijas novadīšanai trauksmes ķēdē, kad IC1 ir aktivizēts, ir tranzistors Q3. Drošības apsvērumu dēļ R8 darbojas kā strāvu ierobežojošs rezistors.

Trauksmes signāls

IC2 ir pēdējā mikroshēma, kas ir CMOS 4046BE fāzes bloķēta cilpa. Tomēr šajā dizainā izšķiroša nozīme ir tikai VCO daļai. Fāzu salīdzinātājs tiek pareizi izmantots, bet tikai kā invertors trauksmes ķēdē.

VCO izejas inversijas rezultātā tiek iegūta divfāzu izeja, kas ļauj keramikas rezonatoram LS1 saņemt maksimālo un maksimālo spriegumu, kas divas reizes pārsniedz barošanas spriegumu.

Tā rezultātā tiek dots kliedzošs trauksmes signāls. Ja nepieciešams, IC2 4. kontakta izeju var uzlabot un izmantot, lai aktivizētu standarta skaļruni. Kondensators C6 un rezistors R12 darbojas kā VCO laika daļas. Elektroniskie komponenti nodrošina stabilu izejas frekvenci ap 2kHz, kas ir zona, kurā keramikas rezonators sasniedz maksimālo efektivitāti.

Modulācijas signālu rada tipisks vienvirziena relaksācijas oscilators no tranzistora Q4. Tas nodrošina atšķirīgu rampas viļņu formu pie 4 kHz.

Kā iestatīt

Sāciet ar RV1 pusceļā un RV2, kas noteikts maksimālajai jaudai, kas pilnībā pagriezta pretēji pulksteņrādītāja virzienam.

Izmantojot multimetru (ja pieejams), iestatiet RV2 tā minimālajam līdzstrāvas spriegumam un pievienojiet to pāri R3, jo negatīvā zonde ir pievienota negatīvajai barošanas līnijai.

Ieslēdziet ierīces strāvu un novietojiet devējus pret sienu vai jebkuru gludu virsmu apmēram 10 vai 20 cm attālumā.

Kad RV1 tiek iedarbināts, uz multimetra būs nolasīšana vai kustība, un pēc tam RV1 tiek noregulēts, lai sasniegtu maksimāli iespējamo rādījumu.

Pēc regulēšanas ir ļoti ieteicams nofiksēt vadītāju pāri SW1, jo trauksmes ģenerators ir apklusināts, un tā izeja nevar ietekmēt mērījumus.

Ja multimetrs nav pieejams, RV1 var noregulēt, izmantojot izmēģinājumu un kļūdu pieeju, lai atklātu vērtību, kas darbojas visā daļā.

Lai gan RV2 ir labi aizsargāts, trauksmes vienība joprojām ir jutīga. Montāžas vieta ir labi jāplāno vienībai. Laba vieta būtu nedaudz virs operatora darbagalda, kur elektrisko instrumentu un lodēšanas materiālu dēļ pastāv vislielākais ugunsgrēka risks.

Vēl viena priekšrocība, novietojot ierīci augstāk, ir tā, ka karsts gaiss paaugstināsies un atvieglos trauksmes signāla iedarbināšanu, neriskējot ar viltus signāliem, ko rada cilvēki, kas skraida pa istabu.

Ar dažiem izmēģinājumiem ugunsgrēka trauksmes ģeneratoram var sasniegt piemērotu stāvokli bez cilvēcisko faktoru sekām un stabilu jutību.

Lai pārbaudītu vienības pozīcijas efektivitāti, zem detaļas un tās priekšā tiek ievietots darbināms lodāmurs.

Kad rodas pietiekams turbulējošs gaiss, tam jāaktivizē trauksme. Ieslēdzot, ķēde nedarbojas, bet to var nekavējoties noliegt, SW1 iestatot uz atiestatīšanu.

Ultraskaņas ugunsgrēka trauksmes shēma nav paredzēta ar ieslēgšanas aizkaves slēdzi, taču, darbojoties SW1, ir jānodrošina jūsu klātbūtne aiz ierīces. Nav riska, ja noņemat roku pēc slēdža ieslēgšanas.