2 Специальная часть

2.1 Принцип работы устройства по схеме электрической принципиальной

Данное устройство предназначено для охраны помещений. Тревожный сигнал зазвучит в том случае, если в охраняемом помещении будет обнаружен движущийся или неподвижный объект, отсутствовавший в момент включения устройства.

Очень часто в охранных системах используют бесконтактные датчики для контроля ближней зоны. Это - пространство около дверей, часть коридора, лестничного марша, стол, сейф и т.п. Обычно такие задачи решают средствами высокочастотной техники. Датчиком могут быть LC-генератор, расстраивающийся при приближении посторонних объектов, теряющий баланс высокочастотный мост и др. Но существуют и другие средства.

Данное устройство формирует короткие инфракрасные импульсы и принимает их отражение от появившегося поблизости объекта. Инфракрасный диод периодически возбуждается импульсами тока, амплитуда импульсов I= может многократно превышать среднее допустимое значение.

Длительность этих импульсов ,а период следования .

Отраженный инфракрасный импульс попадает на фотодиод. После усиления и ограничения микросхемой DA1 он поступает на один из входов элемента DD2.1.

Если отраженный импульс совпадает с излученным, то на выходе DD2.1 возникает короткий импульс низкого уровня, который запускает одновибратор (DD2.2, DD2.3). На выходе одновибратора возникает импульс длительностью .Он поступает на вход звукового генератора (DD2.4, DD1.6). Динамическая головка издает короткий звуковой сигнал частотой около 1400Гц.

Так прибор «озвучивает» отраженные инфракрасные импульсы. Серия таких импульсов будет трансформироваться им в тревожно звучащую последовательность, следующую с частотой инфракрасных импульсов.

В таблице 2.1 показаны дальность обнаружения человека и стены в зависимости от тока в ИК диоде, т.е. от сопротивления резистора R5.

Таблица 2.1 - Дальность обнаружения объекта в зависимости от резистора R5

BI1,A(R5,Oм)	,м	,м
0,04(62)	0,5…0,9	1,5
0,16(16)	1…1,6	3
0,64(3,9)	1,8…2,5	4,3

Измерения были проведены при напряжении питания 6В. Минимальное значение соответствует человеку в темном халате. Устройство собрано на печатной плате из двусторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Фольга под деталями использована лишь в качестве общего провода.

Передняя панель прибора, на которую устанавливают фотодиод и ИК светодиод, имеет размеры 92-32-3мм. Ее изготавливают из черного ударопрочного полистирола. В местах установки ИК диода и фотодиода она должна иметь утолщения, которые должны изолировать их оптически.

В микросхему DA1 входит высокочувствительный усилитель, поэтому ее нужно экранировать. Экран сгибают из жести в виде открытой коробки размерами 32-16-10 мм. Ее пропаивают в углах, в «крышке» делают отверстие под фотодиод, низ выравнивают широким напильником с мелкой насечкой и припаивают к фольге платы. Если требуется заэкранировать и фотодиод, его помещают в тонкостенную металлическую трубку подходящего диаметра и длины, которую припаивают непосредственно к коробке экрану.

Правильно собранное устройство обычно сразу начинает работать в режиме тревоги - потолок, стены, мебель дают вполне достаточный отраженный сигнал. Но если оно продолжает звучать и положенное «лицом» на стол, то потребуется обнаружить и ликвидировать пути проникновения ИК излучения на фотодиод внутри самого прибора. После этого останется определить получившуюся «дальнобойность» и выставить нужную подбором резистора R5.

Иногда столь непосредственная реакция прибора, озвучивающего каждый отраженный импульс, совсем не обязательна. При необходимости можно изменить часть схемы так, чтобы сигнал тревоги формировался лишь при прохождении компактной группы отраженных сигналов.

Сигнал тревоги прозвучит лишь в том случае, если на вход СР счетчика DD3.1 поступят четыре отраженных импульса. Но произойти это должно на временном интервале длительностью 3,2с, поскольку спадом каждого шестнадцатого импульса задающего генератора счетчик DD3.1 возвращается в нулевое состояние. Т.е. если на одном из таких временных интервалов датчик зафиксирует четыре отраженных импульса, он включит сигнал тревоги. Время ее звучания около 2,4с. Если объект не выйдет из зоны контроля, сигнал тревоги повторится.

Устройство может войти в охранную систему в качестве одного из ее датчиков. Для нее будет представлять интерес лишь сигнал, возникающий на выходе элемента DD2.1.

В таблице 2.2 показаны зависимости тока, потребляемого ИК сенсором в дежурном режиме (),тока, потребляемого им в режиме тревоги (), а также мощности тревожного сигнала () от напряжения источника питания () при сопротивлении динамической головки НА1 25Ом иR5=16Oм.

Таблица 2.2 - Зависимости величин от напряжения источника питания

(),В	(),мА	(),мА	(),мВт
6	2	14	150
5	1,4	13	100
4,3	1,1	11,5	70