Піроелектричний приймач - простий засіб для включення джерела світла в тих випадках, коли людина входить в кімнату, гараж, піднімається по сходах, йде по коридору. Найчастіше таким приймачем управляє реле часу, яке включається при виявленні рухомого людини. Цей принцип особливо широко застосовується в прохідних приміщеннях або кімнатах (архівах, офісах), куди часто входять до зайнятих руками тільки для того, щоб покласти необхідні предмети і вийти. Оскільки включати світло в залах площею в сотні квадратних метрів (наприклад, в архівах) всякий раз, коли туди заходить людина, неекономно, то приміщення розбивають на зони освітлення, кожна з яких управляється окремим піроелектричні приймачем.
Зрозуміло, використання приймача з реле часу в приміщеннях, де люди працюють, читають, дивляться телевізор і т.д. (Тобто там, де вони знаходяться протягом тривалого часу), недоцільно, за винятком, можливо, дитячих кімнат (адже діти часто забувають вимикати світло, виходячи з кімнати або засипаючи). Тому найбільш раціональним є автоматичне запалювання світла без застосування реле і вимикання його вручну.
Застосування піроелектричного приймача в установці сигналізації і при управлінні освітленням засноване на одному і тому ж принципі. Мал. 6.5 показує, що в обох випадках за піроелектричні датчиком слід підсилювач з великим коефіцієнтом підсилення; він в змозі забезпечити напругу, достатню для приведення в дію будь-якого з двох компараторів, кожен з яких налаштований на свій поріг спрацьовування і визначає один із напрямів руху людини (до датчика / від датчика). При наближенні людини до датчика перший компаратор, з низьким порогом, формує позитивний перепад. Другий компаратор, з високим порогом, навпаки, спрацьовує від негативного перепаду при видаленні людини від датчика.
Таким чином, обидва компаратора, доповнюючи один одного, чутливі до позитивних і негативних перепадів напруги. Проте вони забезпечують позитивний вихідний імпульс, коли сигнал на вході одного компаратора стане більше, а на вході іншого - менше свого вхідного порогового рівня.
Далі слід логічна схема. Вона являє собою схему АБО на діодах, в яку входить влаштування тимчасової затримки. Як буде показано нижче, для зменшення впливу перешкод можна додати лічильник, що включає реле часу тільки в тому випадку, якщо їм зареєстровано мінімум імпульсів за певний відрізок часу.
На рис. 6.6 приведена схема автоматичного управління освітленням. Вона містить такі елементи:
- С1: 10 нФ, керамічний чи плівковий;
- С2: 1 мкФ, 25 В електролітичний;
- СЗ: 10 нФ, керамічний чи плівковий;
- С4: 47 мкФ, 10 В, електролітичний;
- С5: 150 мкФ, плівковий;
- С6: 4,7 мкФ, 25 В, електролітичний;
- С7: 1 мкФ, 25 В, електролітичний;
- С8: 22 нФ, плівковий;
- С9: 68 мкФ, електролітичний (перевага віддається танта-ловому);
- D1, D2, D3: BA 317 або 1 N 4148;
- IC1: счетверенний операційний підсилювач LM 324;
- IC2: здвоєний одновібратор HEF 4538 або CD 4538 В;
- R1: 56 кОм;
- R2: 100 кОм;
- R3: 3,9 МОм;
- R4: 390 кОм;
- R5: 3,3 кОм;
- R6: 330 кОм;
- R7, R8: 100 кОм;
- R9: 1,5 МОм;
- R10: 39 кОм;
- R11: Юком;
- R12: 39 кОм;
- R13: 100 кОм;
- R14: 2,2 МОм;
- R15: 4,7 МОм;
- R16: 6,8 МОм;
- R17: 10 МОм;
- R18: 1 кОм;
- TR1: ВС 109 або ВС 549 В;
- реле для комутації ланцюга з напругою в 220 В, з відгуком на 5 В, 50 мА;
- перемикач на п'ять позицій;
- піроелектричний приймач.
З огляду на високий коефіцієнт посилення підсилювача, необхідно забезпечити достатню фільтрацію напруги живлення піроелектричного приймача, яку виконує ланцюг R1C2C3. Для обробки сигналу, показаної на рис. 6.5, використовується счетверенний операційний підсилювач ICla-ICld (LM 324). Елементи а і b складають виборчий підсилювач. На рис. 6.7 представлена його амплітудно-частотна характеристика.
Два інших елементи утворюють два компаратора з граничними рівнями, величини яких визначаються резисторами RIO, R11 і R12.
Сигнали з виходів компараторів збираються на схемою АБО (елементи Dl, D2, R18 схеми на рис. 6.6), яка запускає схему тимчасової затримки на ИС HEF 4538 В (висновок 4), у якій використовується один єдиний вихід (вивід 6). Всього ж в ІС HEF 4538 В два одно-вібратора, на яких виконуються схеми з невеликою затримкою. Висновки 7, 9, 10 і 14 не підключаються до елементів схеми.
Коли перемикач тимчасової затримки з'єднаний з резистором R13, світло залишається включеним приблизно протягом 7 с. У разі підключення до резисторам з R14 по R17 тривалість включення становить 2,5, 5,5, 7,5 і 11 хв відповідно.
Запропонована схема застосовується з простим піроелектричні приймачем без лінзи. При цьому радіус її дії складе 2-3 м. Він може бути збільшений більш ніж в 3 рази при використанні здвоєного детектора, але тоді абсолютно необхідно забезпечити його оптичною системою на лінзах Френеля так, як вона була описана в розділі 3.
На входи харчування піроелектричного детектора можна подавати напругу в межах 7,7-25 В при мінімальному струмі навантаження 100 мА. У нього вбудований трехвиводной стабілізатор живлення на мікросхемі 78L05 і елементах CI, С2, R1, представлений на рис. 6.8.
Елементи схеми, зображеної на рис. 6.8 (схема харчування):
- С1: 220 нФ, плівковий;
- С2: 470 нФ, плівковий;
- СЗ: 10 нФ, керамічний чи плівковий;
- R1: 4,7 кОм;
- схема регулювання: 78 L 05 або аналогічна.
Завданням схеми є випрямлення і фільтрація, в результаті яких на її виході підтримується постійна напруга 5 В. Для того щоб приймач міг реагувати на всі переміщення об'єкта в житловій кімнаті, найкраще розташувати його під стелею недалеко від дверей, як показано на рис. 6.9.
Література: 2003 · Інфрачервоні промені в електроніці. Шрайбер Г
