Виртуальная лабораторная работа № 14

Оптико-электронный охранный извещатель rokonet

C макетированием в пакете electronics workbench

Цель работы

Целью лабораторной работы является изучение принципов работы пассивных инфракрасных извещателей (PIR – детекторов), в частности извещателей ROKONET, умение рассчитывать основные устройства извещателя с последующим моделированием в пакете Workbench.

Программа работы

1. Изучить описание работы извещателя ROKONET

2. Рассчитать основные параметры и элементы устройств извещателя

2.1. Выбрать и рассчитать модель первичного устройства – имитатора. Ниже приводятся принципы расчета типового широкодиапазонного инфракрасного извещателя; для того чтобы эти расчеты не были у всех бригад одинаковыми в пунктах 2.1, 2.3 и 2.4 даются задания на расчет разных конкретных параметров с проведением дальнейшей экспериментальной проверкой.

2.2. Рассчитать источники опорного напряжения

2.3. Рассчитать параметры полосовых усилителей и их основные

элементы

2.4. Рассчитать накопитель импульсов

3. Экспериментально исследовать виртуальный извещатель в пакете

Workbench

3.1. Собрать модель первичного устройства (имитатора PIR- модуля),

снять АЧХ устройства

3.2. Составить и исследовать модель источников опорного

напряжения; определить пороги и погрешности срабатывания

компараторов

3.3. Составить модели полосовых усилителей. Снять их

амплитудную и амплитудно-частотную характеристики

3.4. Составить и исследовать модель накопителя импульсов

3.5. Проверить работу виртуального извещателя в сборе

166

Методические указания

1. Описание работы извещателя “rokonet“

Извещатель “ROKONET “ относится к классу пассивных инфракрасных извещателей (PIR- детекторов) с фиксированным порогом срабатывания.

1. Назначение и достоинства извещателя

Назначение: обнаружение перемещения в контролируемом помещении с формированием сигнала “ТРЕВОГА” путем размыкания контактов реле исполнительного элемента.

Достоинства:

1. Отсутствие излучающих устройств;

2. Выполнение одним датчиком функции многих датчиков, устанавливаемых по периметру закрытого помещения. Нет необходимости устанавливать отдельные датчики на двери, стены, стекла и т. д..

С помощью одного PIR- детектора обнаруживается перемещение нарушителя независимо от того, как он попал в помещение.

PIR – детектор с разными оптическими системами позволяет контролировать объем, площади, проходы, коридоры и т. д.;

3. Низкая стоимость.

2. Принцип работы

Все тела (при t⁰>-273⁰С) являются источником инфракрасного излучения ИК. Человеческое тело так же излучает тепло с максимумом излучения на длине волны приблизительно 9,36 мкм. Интенсивность излучения зависит от многих факторов: температуры тела, вида одежды и т. д. При входе человека в помещение общая температура в помещении изменится незначительно, поэтому температурный эффект появления человека на общем температурном фоне помещения выделить трудно. Для обнаружения нарушителя используется эффект перемещения теплового пятна. Осуществляется это следующим образом. В общем случае оптическая система делит все пространство на прозрачные и

непрозрачные температурные сектора. С прозрачных секторов сигнал

167

поступает на извещатель, с непрозрачных нет. Нарушитель последовательно пересекает эти сектора, в результате формируется переменный тепловой сигнал от перемещения. Переменный тепловой сигнал на уровне даже большего постоянного температурного фона выделяется достаточно просто. Переменный сигнал обрабатывается и подается на исполнительный элемент, формируя сигнал “ТРЕВОГА”.