Датчик обнаружения нарушителя

Основные принципы действия датчика обнаружения нарушителя, автоматического управления освещением и устройства сигнализации идентичны. Схема, представленная на рис. 6.10, очень похожа на предыдущую (рис. 6.6). Для корректировки инерционности пироэлектрического детектора необходимо использовать избирательный усилитель с более высокими коэффициэнтом усиления и предельными частотами усиления.

Однако коэффициент усиления избирательного усилителя в данном случае выше (66 вместо 55 дБ). Рис. 6.11 показывает, что центральная часть полосы пропускания соответствует более высокой частоте, чем в предыдущем случае. Здесь используются избирательный усилитель с более высокими коэффициентом усиления и предельными частотами усиления.

Объединяя амплитудно-частотные характеристики усилителя и пироэлектрического приемника, получают кривую, представленную на рис. 6.12. Она соответствует оптимальной АЧХ при скорости перемещения нарушителя 0,3-0,6 м/с в угловом поле обнаружителя в радиусе действия 12 м. При указанной максимальной скорости обнаружения нарушителю требуется приблизительно три минуты, чтобы преодолеть сто метров. Для того чтобы ускользнуть от обнаружителя, находящегося в рабочей зоне, достаточно бежать в десять раз быстрее. Следовательно, датчик лучше установить в таком месте, где трудно перемещаться с большой скоростью, например за дверью.

Благодаря высокой чувствительности датчика тепловые и электрические помехи могут привести к ложной тревоге. Их можно избежать за    счет того, что движение нарушителя перед приемником, снабженным многоканальной оптической системой, вызовет в нем множество последовательных импульсов за ограниченный промежуток времени.

В качестве примера на рис. 6.13 приведена схема, которая срабатывает только в том случае, если она зарегистрировала три следующих друг за другом импульса в течение 10 с.

Элементы схем, изображенных на рис. 6.10 и 6.13 (приемник обнаружения нарушителя):

• С1: 22 мкФ, 25 В, электролитический;
• С2: 100 нФ, пленочный;
• СЗ, С4: 10 мкФ, 25 В, электролитический;
• С5: 2,2 нФ, пленочный;
• С6: 1 мкФ, 25 В, электролитический;
• С7: 1 мкФ, пленочный;
• С8: 1 нФ, пленочный;
• D1, D2: ВА 317 или 1 N 4148;
• R1: 1,2 МОм;
• R2: 820 кОм;
• R3: 4,7 кОм;
• R4, R5, R6: 120 кОм;
• R7: 3,3 МОм;
• R8: 56 кОм;
• R9: 27 кОм;
• R10, R11: 56 кОм;
• R12, R13: 100 кОм
• R14: 10 МОм;
• счетверенный операционный усилитель LM 324;
• сдвоенный одновибратор КМОП HEF 4538 В или CD 4538В;
• счетчик-декодер КМОП типа HEF 4017 В или CD 4017 В;
• сдвоенный пироэлектрический приемник.

Величина временной задержки определяется резистором R14 и конденсатором С7 одного из двух сдвоенных одновибраторов, которые содержатся в ИС HEF 4538 В. Включение производится по входному импульсу, который приходит с выхода схемы ИЛИ (катоды D1, D2, резистор R13) и также подводится к счетчику-декодеру HEF 4017 В, начиная пересчет по положительному фронту импульсов.

Через 10 с первый одновибратор включает второй (задержка осуществляется при помощи резистора R15 и конденсатора С8), который производит очень короткий импульс (около 10 мс), служащий для обнуления счетчика. Таким образом, счетчик может оказаться в позиции 3 только при подсчете им трех импульсов в течение 10 с.

Выход схемы, изображенной на рис. 6.13, соответствует позиции 3 счетчика-декодера. Поскольку этот выход остается активным относительно короткий промежуток времени, то после него предпочтительно поставить одновибратор, фиксирующий длительность сигнала тревоги и управляющий временным реле.

Литература:  2003 · Инфракрасные лучи в электронике. Шрайбер Г