Ang simpleng ultrasonic fire alarm circuit na ipinaliwanag sa ibaba ay nakakakita ng sitwasyon sa peligro ng sunog sa pamamagitan ng pagpili ng mga pagkakaiba-iba sa mga nakapaligid na alon ng hangin, o pagkaligalig sa hangin. Ang mataas na pagkasensitibo ng circuit ay tinitiyak na kahit na ang kaunting kaguluhan ng hangin na nilikha ng isang pagkakaiba sa temperatura o sunog ay mabilis na napansin at ang isang nakakabit na aparato ng alarma ay pinatunog.

Pangkalahatang-ideya

Ang mga maginoo na sensor ng sunog ay gumagamit ng magkakaibang mga system upang makilala ang apoy, at kasama nila ang lahat ng mga uri ng pagiging kumplikado.

Ang isang ordinaryong sistema ng alarma sa sunog ay gumagamit ng a temperatura sensor upang maunawaan ang hindi pangkaraniwang pagkakaiba-iba ng mataas na temperatura na sanhi ng sunog.

“diagram ng transpormer at kung paano ito gumagana ”

Hindi ito pangunahing na lamang ang isang elektronikong bahagi tulad ng a thermistor o isang aparato ng temperatura na semiconductor ang ginagamit, ngunit simpleng materyal tulad ng isang mababang temperatura na fusible link o bimetal temperatura switch.

Bagaman ginusto ang pagiging simple ng mga nasabing uri ng alarma, kaduda-dudang ang kanilang pagiging maaasahan sapagkat ang pagtuklas ay nangyayari lamang kapag ang isang apoy ay nag-iimog na.

Ang mga mas kumplikadong sistema ng alarma sa sunog ay umiiral, halimbawa, mga detector ng usok na nilagyan ng isang natatanging bahagi ng semiconductor na nararamdaman ang pagkakaroon ng mga maliit na usok, sunugin na gas at singaw.

Maliban doon, mayroon optoelectronic mga system ng alarma sa sunog na napalitaw kapag ang usok ng anumang anyo ay hinaharangan ang kanilang mga ilaw na ilaw. Ang nasabing uri ng sistema ng pagtuklas ng sunog ay na-publish sa Hobby Electronics.

Pagtuklas ng Heat Gamit ang Doppler Shift

Isang nobelang pamamaraan ng pagtuklas ng apoy gamit ang tunog ng ultrasonic ay inilarawan sa artikulong ito. Nagdadala ng parehong mga prinsipyo sa pagpapatakbo bilang sikat Doppler Shift mga alarma ng nanghihimasok na ultrasonic , ang sistema ng pagtuklas ng apoy na ito ay labis na sensitibo sa kaguluhan sa hangin, bilang karagdagan sa paggalaw ng solidong bagay.

Ang init mula sa isang de-koryenteng sunog ay gumagawa ng napakalaking kaguluhan at nagpapalitaw ng alarma. Kadalasan, ang mga maling alarma ay napapalayo dahil sa kaguluhan. Bilang isang resulta, ang ganitong uri ng alarma sa sunog ay perpekto para sa isang tahanan kahit na ang mga taong naninirahan dito ay madalas na hindi ito pahalagahan.

Paano Magaganap ang Diskriminasyon sa Tunog

Ang isang sagabal ng paggamit ng isang alarma sa magnanakaw ng Doppler Shift bilang isang alarma sa sunog ay ang malawak na lugar ng pagtuklas na naihatid ng yunit na ito. Sa paanuman, dito ito ay naging isang biyaya dahil posible ang mabilis na pagtuklas kahit na ang isang sunog ay nagsisimula sa isang maliit na sulok ng lugar ng pagtuklas.

Ang pamantayang prinsipyo ng maginoo na mga alarma sa sunog ay upang makita ang sunog habang hindi pinapansin ang mga tao na nakikipaglaban sa silid. Ito ay mahalaga dahil ang sistema ng alarma ay nakatakda upang tumakbo hanggang sa aktibo.

Ang isang tipikal na alarma sa Doppler Shift na alerto ay nabigo upang makilala ang pagkakaiba sa pagitan ng mga tao at kaguluhan. Samakatuwid, mas makabuluhan para sa isang sistema ng alarma sa sunog na gumamit ng isang circuit na namamahala sa isang maliit na lugar ng pagpapatakbo.

Ang alarm unit ay maaaring mailagay sa isang lokasyon sa silid kung saan ang paggalaw ng tao ay minimal, ngunit pa rin, mabilis na makilala ang kaguluhan na nagresulta mula sa isang sunog.

Paggawa ng System

Ang isang pangunahing alarma ng ultrasonic ay nilagyan ng dalawang independiyenteng mga circuit na konektado sa pamamagitan ng parehong supply ng kuryente.

Ang mas simpleng elektronikong circuit ay gumaganap ng isang transmiter na nagpapalabas ng magkakatulad na mga frequency ng tunog sa tatanggap, na kung saan ay mas kumplikadong circuit.

Ang isang diagram ng block ng alarma sa sunog ay ipinapakita sa Larawan 1.

Tulad ng inilarawan, gumagana ang transmitter circuit upang makabuo ng tunog ng ultrasonic gamit ang isang osiloskulator at pinapakain ang signal sa pamamagitan ng isang loudspeaker.

Ang signal ng elektrisidad ay ginawang tunog ng tunog ng nagsasalita, ngunit hindi sila maririnig ng mga tao dahil naitayo sa itaas ng saklaw ng pandinig.

Ang mga karaniwang tunog amplifier ay hindi gumagana ng maayos sa mga frequency ng ultrasonic dahil sa uri ng Piezoelectric na nagpapadala ng transducer.

Karaniwan, isang moderator sa antas ng output ay kasama upang ang pagkasensitibo ng circuit ay maaaring maiugnay sa tamang antas.

Tagatanggap

Ang isang mikropono sa tatanggap ay nakakakita ng mga tunog ng tunog mula sa transmiter at binabago ito upang bumalik sa mga de-koryenteng signal.

Minsan pa, a dalubhasang Piezoelectric transducer ay ginagamit sa pagtanggap ng mikropono dahil ang mga normal ay hindi angkop upang mapatakbo sa mataas, lalo na ang mga frequency ng ultrasonic.

Ang sobrang pagmamaniobra ng estado ng tunog ng ultrasonic ay nagdudulot ng mga problema sa pagtuklas sa pagitan ng mikropono at ng loudspeaker sakaling ang parehong mga aparato ay naka-install halos magkatabi.

Sa mga praktikal na sitwasyon, ang mga nakuhang signal ay mga salamin mula sa mga pader o kasangkapan sa bahay sa silid.

Bukod dito, ang output mula sa mikropono ay medyo mababa at karaniwang sa paligid ng 1 mV RMS. Kaya, isang amplifier ay isinasama upang mapahusay ang signal sa isang antas ng pagtatrabaho.

Karaniwan, dalawang yugto na nakakakuha ng mataas na pakinabang na ginagamit ng minimum sa isang alarma sa magnanakaw na ultrasonic. Gayunpaman, dahil ang tinalakay na sistema ng alarma sa sunog ay nangangailangan ng mas kaunting pagiging sensitibo, kaya't ang isang solong yugto ng pagpapalakas ay mas angkop.

Detektor

Ang susunod na seksyon ng circuit ay isang detector ng modulasyon ng amplitude. Sa isang praktikal na sitwasyon, ang napansin na signal ay isang direktang 40kHz output wave mula sa transmitter.

Ang signal na ito ay nakolekta gamit ang iba't ibang mga landas at arbitrarily phased. Ngunit, ang parehong mga amplitude ng signal at mga ugnayan ng phase ay napanatili nang walang anumang pagbabago. Kaya, walang output na nabuo mula sa generator ng amplitude sa ilalim ng mga nakahandang sitwasyon.

Kailan man may paggalaw sa harap ng detector o magulong ang hangin, nagbabago ang buong sitwasyon.

Ang sikat Doppler Shift kumukuha ng singil at gumagawa ng isang daloy ng dalas sa mga signal na nakalarawan mula sa bagay na gumalaw o karamdaman sa hangin.

Ang isang bahagi ng naipahiwatig na signal ay nakolekta alinman sa direkta o paggamit ng mga item na walang galaw sa pamamagitan ng hangin na lumalaban sa kaguluhan.

Pagkatapos nito, dalawa o higit pang mga frequency ay nai-channel sa amplitude demodulator. Sa yugtong ito, ang ugnayan sa yugto ay lampas sa regulasyon dahil ang mga signal ay may iba't ibang mga frequency.

Mga Ultrasound Waveforms

Kapag tinitingnan ang diagram ng waveform sa Larawan 2 sa ibaba, isipin na ang itaas na form ng alon ay ang karaniwang 40 kHz signal at ang mas mababang form ng alon ay ang signal na binago ng dalas. Sa simula, ang mga signal ay nasa yugto o pagtaas at pagbawas ng homogenous sa antas habang pinapanatili ang parehong polarity.

Ang mga signal na in-phase ay na-buod sa loob ng demodulator upang makabuo ng isang malaking signal ng output. Pagkatapos, sa panahon ng pagkakasunud-sunod ng alon, ipinasok nila ang anti-phase zone.

Nangangahulugan ito na ang mga signal ay tataas pa rin at binabawasan ang kanilang amplitude nang pantay ngunit mayroon na ngayong mga kabaligtaran na polarities.

Bilang isang resulta, ang demodulator ay gumagawa ng isang mahinang output signal habang ang dalawang iba pang mga signal ay nakansela ang bawat isa. Ngunit sa huli, ang mga signal ay tumalon pabalik upang maging in-phase at maglabas ng isang matibay na output mula sa demodulator.

Sa sandaling ang circuit ay aktibo, ang isang pagbabago ng antas ng output mula sa demodulator ay sinusukat.

Ang dalas ng output signal ay pareho ng pagkakaiba-iba sa pagitan ng mga doble na signal ng pag-input.

Karaniwan itong nakikita sa isang mababang dalas ng audio o isang dalas ng subsonic. Nang walang pag-aalinlangan, ang signal mula sa output ay walang kahirap-hirap na nakunan pagkatapos na mapahusay ito ng high-gain amplifier.

Tagabuo ng Alarm

Kapag ang signal ay amplified, ginagamit ito upang makontrol ang isang standard na circuit ng aldaba na sa sandaling naaktibo, ang alarma ay patuloy na lumalabas hanggang sa ma-reset ang system. Ang operasyon ng pagdidikit ay pinamamahalaan ng isang switching transistor na nag-uugnay sa boltahe ng kontrol sa circuit ng detection ng alarma.

Ang alarm generator ay binuo gamit ang isang Voltage Controlled Oscillator (VCO) na na-moderate ng isang oscillator ng mababang dalas.

Ang isang ramp waveform ay ginawa ng low-frequency oscillator at isang output mula sa VCO ay unti-unting tataas sa frequency hanggang sa rurok na tunog nito.

Pagkatapos, ang signal ay babalik sa minimum pitch at progresibong pagtaas muli ng dalas. Ang proseso ng paikot na ito ay nagpapatuloy at nagbibigay ng isang mahusay na signal ng alarma.

Paano Gumagana ang Circuit

Ang kumpletong pagguhit ng circuit ng ultrasonic fire detection system o ang tatanggap, ay inilalarawan sa figure sa ibaba.

TANGGAP NG CIRCUIT : Ang mga may tuldok na linya ay sumali sa mga supply riles ng tranmitter circuit sa ibaba

TRANSMITTER CIRCUIT

Ang transmitter ay binuo gamit ang isang 7555 timer aparato, IC1. Ang sangkap na ito ng CMOS ay ang mababang uri ng kuryente ng 555 timer.

Para sa ganitong uri ng generator ng alarma, ang isang 7555 ay perpekto kumpara sa isang 555 dahil ang kabuuang pagkonsumo ng kuryente ng circuit ay pinananatili lamang sa paligid ng 1mA o mas kaunti, na nag-aambag sa mahusay na paggamit ng lakas ng baterya.

Bukod dito, ang 7555 IC ay ginagamit sa isang tipikal na paraan ng pag-oscillate kung saan ang mga bahagi ng tiyempo na R13, RV1 at C7 ay espesyal na napili upang makabuo ng dalas na 40 kHz.

Ang preset ay kinokontrol upang makabuo ng dalas ng output na naghahatid ng perpektong kahusayan mula sa pagtanggap at paglilipat ng mga circuit. Ang preset ay nakilala bilang RV2 sa circuit eskematiko.

Tagatanggap

Ang X1 ay ang sensor na nakakakuha ng signal sa circuit ng receiver, at ang output nito ay konektado sa input ng isang karaniwang emitter amplifier na idinisenyo sa paligid ng Q1.

Sa ganitong panahon, ang isang mababang kasalukuyang kolektor ng halos 0.1 A ay pinananatili upang matiyak na ang pagkonsumo ng kuryente ng buong bahagi ay mababa.

Karaniwan, maiisip ng isang tao na nagdudulot ito ng mas kaunting pakinabang mula sa isang amplifier ng ganitong uri, ngunit sa pangkalahatan, ito ay higit sa sapat para sa umiiral na operasyon.

Pinagsasama ng Capacitor C2 ang pinahusay na output mula sa Q1 hanggang sa isang karaniwang AM demodulator sa pamamagitan ng paggamit ng D1, D2, R3 at C3.

Sa paglaon, ang kinahinatnan na mababang dalas ng signal ay rampa gamit ang pangalawang karaniwang emitter amplifier na matatagpuan sa Q2.

Ang isa pang timer ng IC1 ay ginagamit bilang aldaba. Taliwas sa normal na kasanayan, ang timer IC1 ay ginagamit sa monostable na diskarte na nagbibigay ng positibong output pulse kung ang pin 2 ay nabawasan ng 33% mula sa boltahe ng suplay.

Karaniwan, ang lapad ng output pulse ay maaayos ng isang pares ng resistor at capacitor ng oras, ngunit ang circuit na ito ay wala ang mga sangkap na iyon.

Sa halip, ang mga pin 6 at 7 ng IC1 ay naka-link sa minus supply rail. Kapag na-aktibo, ang output ng IC1 ay nakabukas at magpapatuloy na nasa estado na iyon, na pinapayagan ang pagkilos ng pagdidikit.

Mula sa kolektor ng transistor Q2, ang pin 2 ng IC1 ay konektado at kinokontrol sa pantay na kalahati ng boltahe ng suplay.

Samakatuwid, sa ilalim ng kondisyon ng standby, ang IC1 ay hindi napapagana. Sa sandaling nagsimula ang yunit, ang boltahe ng kolektor sa Q2 oscillates.

Bukod dito, sa panahon ng negatibong kalahating siklo, nagiging mas mababa ito kaysa sa boltahe ng threshold ng pag-trigger. Gamit ang operating switch SW1 at ang pag-reset ng input ng IC1 hanggang 0V supply boltahe, ang kumpletong circuit ay maaaring i-reset.

Ang sangkap na ginamit upang mag-channel ng lakas sa alarm circuit kapag ang IC1 ay naaktibo ay transistor Q3. Para sa mga kadahilanang pangkaligtasan, ang R8 ay gumaganap bilang isang kasalukuyang naglilimita ng risistor.

Hudyat ng alarm

Ang IC2 ay ang huling maliit na tilad, na kung saan ay isang loop na naka-lock na phase ng CMOS 4046BE. Gayunpaman, sa disenyo na ito, ang bahagi lamang ng VCO ang mahalaga. Ang isang phase comparator ay aptly na ginamit ngunit lamang bilang isang inverter sa alarm circuit.

Ang pagbabaligtad ng output ng mga resulta ng VCO sa isang dalawang yugto na output na nagpapahintulot sa ceramic resonator na LS1 na makatanggap ng isang rurok na rurok sa rurok ay dalawang beses sa boltahe ng suplay.

Bilang isang resulta, isang shrieking alarm signal ang ginawa. Kung kinakailangan, ang output mula sa pin 4 ng IC2 ay maaaring mapahusay at magamit upang pasiglahin ang isang karaniwang loudspeaker. Ang Capacitor C6 at risistor R12 ay gumagana bilang mga bahagi ng tiyempo para sa VCO. Ang mga elektronikong sangkap ay nagbibigay ng isang matatag na dalas ng output sa paligid ng 2kHz na kung saan ay ang zone kung saan ang ceramic resonator ay umabot sa rurok na kahusayan.

Ang signal ng modulation ay ginawa ng isang pangkaraniwang unijunction relaxation oscillator mula sa transistor Q4. Naghahatid ito ng isang iba't ibang mga porma ng alon sa ramp sa 4 kHz.

Paano Mag-set up

Magsimula sa RV1 sa kalahating punto at tinutukoy ng RV2 para sa maximum na output na ganap na nakabukas sa direksyong pakaliwa.

Gamit ang isang multimeter (kung magagamit), itakda ang RV2 sa pinakamaliit na boltahe ng DC at isali ito sa kabuuan ng R3 habang ang negatibong pagsisiyasat ay nakakabit sa negatibong linya ng suplay.

Buksan ang lakas ng yunit at ilagay ang mga transduser na nakaharap sa isang pader o anumang makinis na ibabaw na may distansya na 10 o 20 cm.

Kapag naipatupad ang RV1, magkakaroon ng pagbabasa o paggalaw sa multimeter, at pagkatapos ay iakma ang RV1 upang maabot ang maximum na pagbabasa na posible.

Masidhing inirerekomenda na ayusin ang isang konduktor sa SW1 kapag ang regulasyon ay tapos na dahil ang alarm generator ay nanahimik, at ang output nito ay hindi makakaapekto sa mga sukat.

Sa kaganapan na hindi magagamit ang isang multimeter, maaaring mai-tono ang RV1 sa pamamagitan ng paggamit ng diskarte sa pagsubok at error upang matuklasan ang isang halaga na gumagana para sa buong bahagi.

Kahit na ang RV2 ay mahusay na protektado, ang alarm unit ay sensitibo pa rin. Ang mounting lokasyon ay dapat na mahusay na binalak para sa mga yunit. Ang isang magandang lugar ay magiging bahagyang mas mataas sa workbench ng operator kung saan naroroon ang pinakamataas na peligro ng sunog dahil sa mga de-koryenteng kasangkapan at mga materyales na panghinang.

Ang isa pang bentahe ng paglalagay ng mas mataas na unit ay dahil ang mainit na hangin ay tataas at ginagawang mas madali upang ma-trigger ang alarma nang walang mga panganib ng maling signal na nilikha ng mga taong tumatakbo tungkol sa silid.

Sa ilang mga pagsubok, ang isang angkop na posisyon na walang kinahinatnan mula sa mga kadahilanan ng tao at matatag na pagiging sensitibo ay maaaring makamit para sa generator ng alarma ng sunog.

Upang masubukan ang pagiging epektibo ng posisyon ng yunit, ang isang gumaganang bakal na panghinang ay inilalagay sa ilalim at sa harap ng bahagi.

Kapag may sapat na magulong hangin ay ginawa, dapat itong buhayin ang alarma. Sa pag-on, ang circuit circuit ay masisigla ngunit maaari itong agad na mabalibad sa pamamagitan ng paglalagay ng SW1 sa reset.

Ang circuit ng alarma ng ultrasonikong sunog ay hindi idinisenyo na may on-delay switch ngunit ang iyong presensya sa likod ng yunit ay dapat tiyakin kapag nagpapatakbo ng SW1. Walang peligro kung aalisin mo ang iyong kamay pagkatapos makisali sa switch.