Охранный ИК датчик

Этот ИК датчик предназначен в первую очередь для использования в различных охранных системах. Но его можно устанавливать и на движущихся объектах, например, на самоходных игрушках для предупреждения о приближающихся препятствиях. Принцип работы датчика — приём импульсов ИК излучения, отражённых от посторонних объектов, появляющихся в контролируемой зоне, а его особенность — передача сигнала тревоги по цепи питания.

Технические характеристики
Напряжение питания, 7...14В
Потребляемый ток, не более- 8мА
Максимальная дальность действия, - 1м
Рабочая температура, -30...+60 °С
Размеры, - 70x30x20 мм

Схема прибора показана на рис. 1 Генератор на логических элементах DD1.1 и DD1.2 вырабатывает прямоугольные импульсы частотой 20...30 Гц, из которых дифференцирующая цепь C6R3 и элементы DD1.3, DD1.4 формируют импульсы низкого логического уровня длительностью около 20 мкс. После усилителя на транзисторах VT1 — VT3 излучающий диод преобразует их в импульсы ИК излучения. Подстроечным резистором R8 регулируют мощность излучаемых импульсов и, следовательно, дальность действия датчика.

Схема оранного ИК датчика. Рис.1

Если в охраняемой зоне появился какой-либо объект, отражающий ИК импульсы, их принимает и преобразует в электрические фотодиод VD1. Микросхема DA1, усилив принятые отражённые импульсы, формирует на своём выходе (выводе 7) импульсы низкого логического уровня длительностью около 60 мкс. Они периодически открывают транзистор VT4. В эти моменты через него протекают импульсы тока зарядки конденсатора С10. Когда напряжение на зарядившемся конденсаторе становится достаточным для включения светодиода HL1, он светится, сигнализируя о тревоге.

Датчик и источник его питания, который может быть удалён от датчика на значительное расстояние, соединяют по схеме, показанной на рис. 2.

Импульсы зарядного тока конденсатора С10 датчика, протекая через источник питания и включённый последовательно с ним резистор R1 сопротивлением в несколько сотен ом, создают на этом резисторе импульсы напряжения. Они могут быть сняты через разделительный конденсатор С1 и приводить в действие удалённый от датчика сигнализатор тревоги или другое исполнительное устройство.

"Просадка" напряжения питания в моменты действия импульсов тревоги не страшна для датчика, так как его диоды VD2 и VD4 при этом закрываются, а соответствующие узлы питаются энергией, запасённой в конденсаторах С1 и С7.

Датчик был собран навесным монтажом на плате из текстолита толщиной 1 мм. Печатная плата для него не разрабатывалась. Излучающий диод VD3 и фотодиод VD1 разнесены на максимальное расстояние — они расположены на противоположных краях платы. На излучающий диод надета чёрная поли-хлорвиниловая трубка. Плата помещена в алюминиевый корпус с отверстиями под И К диоды и светодиод HL1.

Использованы постоянные резисторы С2-33. Подстроечный резистор R8 — СПЗ-38Б. Конденсаторы — керамические К10-17 и оксидные К50-16. Транзисторы КТ209А можно заменить на КТ361 с любым буквенным индексом.

После проверки монтажа на плату подают напряжение питания 12 В, контролируя потребляемый ток. Он не должен превышать 8 мА. Осциллографом проверяют наличие импульсов на эмиттере транзистора VT3. Их амплитуда должна быть около 6 В, а длительность — приблизительно 20 мкс. Если импульсы отсутствуют, проверяют работу генератора на элементах DD1.1, DD1.2.

Работу приёмной части датчика можно проверить, облучая фотодиод VD1 любым пультом дистанционного управления от телевизора. В ответ на облучение светодиод HL1 должен мигать. Если приёма нет, проверяют значения постоянного напряжения на выводах микросхемы DA1 (они не должны отличаться от указанных на схеме более чем на 10 %) и наличие отрицательных импульсов на её выводе 7.

При установке датчика в помещении его удобно располагать в верхней части дверного проёма. В автомобиле его можно разместить над окном двери водителя.

К. СУББОТИН, г. Кузнецк Пензенской обл.