Піроелектричний приймач – простий засіб для вмикання джерела світла в тих випадках, коли людина входить в кімнату, гараж, піднімається по сходах, йде по коридору. Найчастіше таким приймачем управляє реле часу, який включається при виявленні рухомого людини. Цей принцип особливо широко застосовується в прохідних приміщеннях або кімнатах (архівах, офісах), куди часто входять із зайнятими руками тільки для того, щоб покласти необхідні предмети і вийти. Оскільки включати світло в залах площею в сотні квадратних метрів (наприклад, в архівах) всякий раз, коли туди заходить людина, неекономно, то приміщення розбивають на зони освітлення, кожна з яких управляється окремим піроелектричні приймачем.

Зрозуміло, використання приймача з реле часу в приміщеннях, де люди працюють, читають, дивляться телевізор і т.д. (Тобто там, де вони знаходяться протягом тривалого часу), недоцільно, за винятком, можливо, дитячих кімнат (адже діти часто забувають вимикати світло, виходячи з кімнати або засипаючи). Тому найбільш раціональним є автоматичне запалювання світла без застосування реле та вимкнення його вручну.

Застосування піроелектричного приймача в установці сигналізації і при управлінні освітленням засноване на одному і тому ж принципі. Рис. 6.5 показує, що в обох випадках за піроелектричні датчиком слід підсилювач з великим коефіцієнтом підсилення; він в змозі забезпечити напругу, достатню для приведення в дію будь-якого з двох компараторів, кожен з яких налаштований на свій поріг спрацьовування і визначає одне з

 

 

напрямів руху людини (до датчика / від датчика). При наближенні людини до датчика першого компаратора, з низьким порогом, формує позитивний перепад. Другий компаратор, з високим порогом, навпаки, спрацьовує від негативного перепаду при видаленні людини від датчика.

Таким чином, обидва компаратора, доповнюючи один одного, чутливі до позитивних і негативних перепадів напруги. Проте вони забезпечують позитивний вихідний імпульс, коли сигнал на вході одного компаратора стане більше, а на вході іншого – менше свого вхідного порогового рівня.

Далі слід логічна схема. Вона являє собою схему АБО на діодах, в яку входить пристрій тимчасової затримки. Як буде показано нижче, для зменшення впливу перешкод можна додати лічильник, що включає реле часу лише в тому випадку, якщо їм зареєстровано мінімум імпульсів за певний відрізок часу.

На рис. 6.6 наведена схема автоматичного управління освітленням. Вона містить такі елементи:

• С1: 10 нФ, керамічний чи плівковий;

• С2: 1 мкФ, 25 В електролітичний;

• СЗ: 10 нФ, керамічний чи плівковий;

• С4: 47 мкФ, 10 В, електролітичний;

• С5: 150 мкФ, плівковий;

• С6: 4,7 мкФ, 25 В, електролітичний;

• С7: 1 мкФ, 25 В, електролітичний;

• С8: 22 нФ, плівковий;

• С9: 68 мкФ, електролітичний (перевага віддається танта-ловому);

 

 

• Dl, D2, D3: BA 317 або 1 N 4148;

• IC1: счетверенний операційний підсилювач LM 324;

• IC2: здвоєний одновібратор HEF 4538 або CD 4538 В;

• R1: 56 кОм;

• R2: 100 кОм;

• R3: 3,9 МОм;

• R4: 390 кОм;

• R5: 3,3 кОм;

• R6: 330 кОм;

• R7, R8: 100 кОм;

• R9: 1,5 МОм;

• R10: 39 кОм;

• R11: Юком;

• R12: 39 кОм;

• R13: 100 кОм;

• R14: 2,2 МОм;

• R15: 4,7 МОм;

• R16: 6,8 МОм;

• R17: 10 МОм;

• R18: 1 кОм;

• TR1: ВС 109 або НД 549 В;

 

 

• реле для комутації ланцюга з напругою в 220 В, з відгуком на 5 В, 50 мА;

• перемикач на п'ять позицій;

• піроелектричний приймач.

Враховуючи високий коефіцієнт посилення підсилювача, необхідно забезпечити достатню фільтрацію напруги живлення піроелектричного приймача, яку виконує ланцюг R1C2C3. Для обробки сигналу, що на рис. 6.5, використовується счетверенний операційний підсилювач ICla-ICld (LM 324). Елементи а і b складають виборчий підсилювач. На рис. 6.7 представлена ??його амплітудно-частотна характеристика.

Два інших елементи утворюють два компаратора з пороговими рівнями, величини яких визначаються резисторами RIO, R11 і R12.

Сигнали з виходів компараторів збираються на схемі АБО (елементи Dl, D2, R18 схеми на рис. 6.6), запускає схему тимчасової затримки на ИС HEF 4538 В (висновок 4), у якій використовується один єдиний вихід (вивід 6). Всього ж в ІС HEF 4538 У два одно-вібратора, на яких виконуються схеми тимчасової затримки. Висновки 7, 9, 10 і 14 не підключаються до елементів схеми.

Коли перемикач тимчасової затримки з'єднаний з резистором R13, світло залишається включеним приблизно протягом 7 с. У випадку підключення до резисторам з R14 по R17 тривалість включення становить 2,5, 5,5, 7,5 і 11 хв відповідно.

Запропонована схема застосовується з простим піроелектричні приймачем без лінзи. При цьому радіус її дії складе 2-3 м. Він може бути збільшений більш ніж в 3 рази при використанні здвоєного детектора, але тоді зовсім необхідно забезпечити його оптичною системою на лінзах Френеля так, як вона була описана в розділі 3.

На входи харчування піроелектричного детектора можна подавати напругу в межах 7,7-25 В при мінімальному струмі навантаження 100 мА. У нього вбудований трехвиводной стабілізатор живлення на мікросхемі 78L05 і елементах CI, С2, R1, представлений на рис. 6.8.

 

 

 

 

Елементи схеми, зображеної на рис. 6.8 (схема харчування):

• С1: 220 нФ, плівковий;

• С2: 470 нФ, плівковий;

• СЗ: 10 нФ, керамічний чи плівковий;

• R1: 4,7 кОм;

• схема регулювання: 78 L 05 або аналогічна.

Завданням схеми є випрямлення і фільтрація, в результаті яких на її виході підтримується постійна напруга 5 В. Для того щоб приймач міг реагувати на всі переміщення об'єкта в житловій кімнаті, краще всього розташувати його під стелею недалеко від дверей, як показано на рис. 6.9.

Література:
2003 · Інфрачервоні промені в електроніці. Шрайбер Г