Справочное пособие по системам охраны с пироэлектрическими датчиками - [4]

ИК излучение находится в электромагнитном спектре. Длина волны больше длины волны видимого света. ИК излучение невозможно увидеть, но оно характерно фиксируется при помощи специально предназначенных для этого датчика. Человеческое тело, впрочем, как и у животных, довольно интенсивно излучает в ИК диапазоне. Максимум такого излучения преобладает в длине волны 9,4 мкм. Распознавание ИК излучения основывается на пироэлектрических датчиках. Они сделаны из специального кристаллического материала, который при воздействии на него ИК излучения вырабатывает поверхностный электрический заряд. Встроенный в датчик усилитель на полевом транзисторе значительно повышает распознавание этого заряда и обеспечивает формирование управляющего напряжения. Поскольку датчик срабатывает на ИК излучение в широком диапазоне, для сужения последнего используется фильтр специального назначения, ограничивающий восприятие датчиком ИК излучения только в диапазоне от 8 до 14 мкм.

В электрической схеме детектора перемещений (многократно описанной в литературе, в т. ч. автором, рис. 1.3) используется дешевый счетверенный операционный усилитель LM324. Первые два ОУ – IC1A, IC1B – выполняют функции усилителя, два другие – функци ИК компаратора. Выпрямленный диодами D3, D4 сигнал поступает на одновибратор IC2, который управляет транзисторным ключом Q1. В цепь коллектора транзистора Q1 включена обмотка исполнительного реле.

Рис. 1.3

Не всегда удобно или возможно привязать датчик с исполнительным устройством посредством проводов. В таких случаях оптимальной является связь датчика с исполнительным устройством по радиоканалу. В странах Европы и США разрешена работа устройств дистанционного управления и автосигнализаций на частоте 418 МГц. Устройства, отвечающие условиям применения для работы на этой частоте, не требуют сертификации и разрешения. Если раньше существовали некоторые трудности в проектировании и изготовлении таких приемопередающих устройств, то после выпуска унифицированных модулей передатчика TM1V и приемника RM1V проблема реализации связи устройств дистанционного управления по радиоканалу на частоте 418 МГц попросту исчезла.

Совместимость работы близкорасположенных устройств ДУ обеспечивается благодаря использованию микросхем кодера в передатчике и декодера в приемнике. При перемещении человека в зоне действия ИК датчика на выводе 1 IC1B возникает положительный перепад напряжения, который через диод D2 поступает на вывод 6 IC2A, и в результате его потенциал становится выше потенциала на выводе 5. На выводе 8 IC2A формируется высокий уровень. Затем по второму сигналу с датчика на выводе 1 IC1B формируется отрицательный перепад. Это в свою очередь приводит к снижению потенциала на выводе 5 IC2A, что также формирует напряжение высокого уровня на выводе 8 IC2A. Положительный перепад напряжения на выводе 8 IC2A через конденсатор C6 поступает на IC2B. В результате на ее выходе (вывод 1) формируется низкий уровень. Этот уровень через диод D3 прикладывается к выводу 5 IC2A и переключает состояние этой микросхемы на время разряда конденсатора С6 через резистор R17 или R18.

Таким образом, сигнал от детектора перемещений принимает модуль приемного устройства, в который входит собственно модуль приемника RM1V, связанный с декодером НТ694 фирмы Holtek, программируемым переключателем SA для работы с определенным передатчиком. Декодер последовательно получает три группы битов, содержащих данные и адресную информацию, хранит их, а затем сравнивает их. При совпадении двух из них, декодированные данные появляются на одном из выводов – 1, 2, 3 или 4 – в зависимости от того, какой переключатель выбора номера передатчика включен. Затем управляющий сигнал высокого уровня поступает на четырехэлементную схему-защелку IC3.

На выводе 5 IC1 при приеме верных данных всегда формируется сигнал логической 1, который открывает транзистор и запускает таймер IC2, формирующий на выводе 3 (выход Momentary) сигнал длительностью около 2 с. Этот сигнал используется для управления зуммером, служащим для индикации работы передатчика.

В приведенной на рис. 1.6 схеме используются выходы на полевых транзисторах с рабочим током стока около 150 мА, что достаточно для подключения светодиодных индикаторов. Имеется возможность сброса в нулевое состояние микросхемы IC3. Для этого следует кратковременно соединить вывод Reset с выводом источника питания +5 В. Обычно первичным источником питания для такой схемы служит сетевой адаптер на напряжение 12 В.

Датчики движения условно принято делить на четыре типа: микроволновые ДД, сигнализирующие об изменениях отражения излучаемых электромагнитных волн, проводные. Далее рассмотрим их функционал и принципиальные отличия.

1.3.2. Примеры и особенности пироэлектрических детекторов

Микроволновый датчик движения модификации Pyronix EQUINOXE

Микроволновые датчики, сигнализирующие об изменениях отражения излучаемых электромагнитных волн. Принцип работы таких устройств основан на эффекте Доплера – как только в контролируемой зоне появится движущийся токопроводящий объект, сигнализация сработает. Важным преимуществом микроволнового датчика является способность обнаружения движения за тонкими гипсовыми, деревянными и стеклянными перегородками. Подобные устройства обладают высокой точностью, реагируя даже на незначительные движения с малой скоростью. Именно они широко используются в современных системах охраны и безопасности.