Датчик дыма для сигнализации о пожаре

От пожара ущерб может быть еще больше, чем от воров, а вовремя поданный сигнал тревоги позволит хоть что-то спасти.

Электрическая схема датчика дыма
Рис. 3.21. Электрическая схема датчика дыма

На промышленных объектах в основном используются для сигнализации о пожаре тепловые датчики (они наиболее дешевы). Особенность их устройства такова, что они подают сигнал тревоги, когда охраняемое помещение уже сгорело.

Наиболее надежны, по мнению пожарных, считаются датчики, срабатывающие на дым, однако они далеко не всем по карману.

Один из вариантов выполнения датчика дыма приведен на рис. 3.21. Cхема состоит из генератора (на элементах микросхемы DD1.1, DD1.2, С1, R1, R2), формирователя коротких импульсов (на DD1.3 и С2, R3), усилителя

Вид конструкции датчика
Рис. 3.22. Вид конструкции датчика

(VT1) и излучателя (HL1) ИК-импульсов, а также компаратора (DD2) и ключа на транзисторе (VT2). При приеме ИК-импульсов фотодиодом HL2 срабатывает компаратор и своим выходом разряжает конденсатор С4. Как только прохождение импульсов нарушится, конденсатор зарядится через резистор R9 в течение 1 секунды до напряжения питания, и начнет работать элемент D1.4. Он пропускает импульсы генератора на коммутатор тока VT2. Применение светодиода HL3 не является необходимым, но при его наличии удобно контролировать момент срабатывания датчика.

Конструкция датчика (рис. 3.22) имеет рабочую зону, при попадании в которую дыма ослабляется прохождение ИК-импульсов, а если не смогли пройти несколько импульсов подряд — срабатывает датчик (что обеспечивает помехоустойчивость схемы). При этом в соединительной линии появляются импульсы тока, которые и выделяет схема контроля, приведенная на рис. 3.23.

Схема контроля
Рис. 3.23. Схема контроля

Датчиков дыма к одному охранному шлейфу можно подключать (параллельно) много. При настройке схемы контроля • резистором R14 устанавливаем транзисторы так, чтобы VT3 и VT4 находились в запертом состоянии (светодиод HL4 не светится).

Один датчик дыма в режиме ОХРАНА потребляет ток не более 3 мА и проверен при работе в диапазоне температур от -40 до +50 °С.

Выход схемы контроля (коллектор VT4) может подключаться к системе охраны непосредственно вместо датчика.

При использовании нескольких датчиков, одновременно установленных в разных местах, схему можно дополнить индикатором номера сработавшего датчика дыма. Для этого нужно, чтобы частоты генераторов (зависит от С1 и R2) отличались друг от друга, а воспользовавшись цифровым индикатором частоты, например предложенным М. Назаровым («Радио», N 3, 1984, стр. 29—30), легко будет определить место возгорания. При этом отпадает необходимость вести охранные шлейфы отдельно до каждого датчика, что значительно упростит разводку проводов и снизит их расход.

Транзисторы VT1 и VT2 могут быть заменены на КТ814. ИК-диоды подойдут многих других типов, но при этом может потребоваться подбор номинала резистора R6.

Конденсаторы использованы С1, С2, С4, С5 типа К10-17а, СЗ — К53- 18-16В, С6 — К50-6-16В. Резистор R14 типа СП5-2, остальные типа С2-23.

Датчик дыма целесообразно устанавливать в помещениях, где хра нятся легко воспламеняющиеся предметы, а размещать в местах, где проходит поток воздуха, например вблизи вентиляционного отверстия, — в этом случае возгорание будет обнаружено раньше.

Схема может найти и другие применения, например в качестве безконтактного датчика для охранной сигнализации или устройств автоматики.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
Рис. 3.21. Электрическая схема датчика дыма
DD1 Логическая ИС К561ЛА7 1
DD2 Микросхема 521СА3 1
VT1, VT2 Биполярный транзистор КТ816Г 2
VD1-VD4 Диод КД521А 4
VD5 Диод КД247А 1
HL1 Светодиод АЛ156А 1
HL2 Фотодиод ФД256 1
HL3 Светодиод АЛ307Б 1
С1, С2 Конденсатор 0.033 мкФ 2
С3 Электролитический конденсатор 150 мкФ 16 В 1
С4 Конденсатор 0.1 мкФ 1
R1, R3, R8 Резистор 47 кОм 3
R2, R6 Резистор 750 кОм 2
R4, R7, R10 Резистор 2 кОм 3
R5, R12 Резистор 56 Ом 2
R9 Резистор 3 МОм 1
R11 Резистор 1 кОм 1
Рис. 3.23. Схема контроля
VT3 Биполярный транзистор КТ208М 1
VT4 Биполярный транзистор КТ315Б 1
HL4 Светодиод АЛ307Б 1
С5 Конденсатор 2.2 мкФ 1
С6 Электролитический конденсатор 20 мкФ 16 В 1
R13, R17 Резистор 1 кОм 2
R14 Подстроечный резистор 100 Ом 1
R15, R16 Резистор 2 кОм 1
Датчик дыма. Рис. 3.21. 0
Блок питания 9 В 1