這絕對是一種超靈敏的火災(zāi)傳感器,它利用普通壓電元件的直接壓電特性來識別火災(zāi)。壓電元件中的鋯鈦酸鉛晶體在加熱時具有變形并產(chǎn)生電勢的特性,從而將壓電元件轉(zhuǎn)換為熱傳感器。這里提到的電路非常敏感。如果區(qū)域溫度升高超過10°C,它會發(fā)出警告警報。整個電路有兩個模塊:傳感器模塊和電源模塊。
傳感器電路電路
的前端包含一個靠近IC1(CA3130)構(gòu)造的靈敏信號放大器。當(dāng)壓電元件附近的溫度升高時,它會提供高輸出。ICCA3130是一個真正的CMOS運(yùn)算放大器,在輸入內(nèi)部帶有柵極保護(hù)的p溝道MOSFET。它具有高速運(yùn)行和低輸入電流規(guī)格。肯定有兩個輸入——通過二極管D7(OA71)連接到壓電元件的非反相輸入(引腳3)和通過VR1獲得預(yù)設(shè)電壓的反相輸入(引腳2)。
通過調(diào)節(jié)VR1,很容易設(shè)置引腳2的參考電壓電平。在正常情況下,IC1提供低電平輸出,其余電路處于待機(jī)狀態(tài)。電容C2使IC1的同相輸入保持穩(wěn)定,因此即使輸入電壓電平的微小變化也會將輸出變?yōu)楦唠娖健?/p>
通常,IC1提供低輸出,試圖保持晶體管T1不導(dǎo)通。連接到晶體管T1集電極的IC2(CD4060)的復(fù)位引腳12通過R5獲得高電壓,IC2保持禁用狀態(tài)。一旦壓電元件從火中獲得熱量,其晶體中的不對稱會導(dǎo)致電位變化,從而使電容器C2放電。它瞬間改變IC1引腳3的電壓電平,其輸出擺高。晶體管T1導(dǎo)通,將IC2的復(fù)位引腳12接地。IC2現(xiàn)在已啟用并開始振蕩。對于振蕩部分C3(0.22u)和R6(1M)的所示值,第一個輸出(Q3)會在幾秒鐘后立即變?yōu)楦唠娖剑瑫r紅色LED2開始閃爍。如果壓電附近的熱量持續(xù)存在,IC2的Q7(引腳14)輸出在一分鐘后變?yōu)楦唠娖剑⑶揖瘓髮㈤_始發(fā)出嗶嗶聲。如果繼續(xù)發(fā)熱,4分鐘后Q9(引腳15)變?yōu)楦唠娖讲⒋蜷_繼電器驅(qū)動晶體管T2。同時,二極管D8導(dǎo)通,IC2停止振蕩并切換。
連接到繼電器N/O(常開)觸點(diǎn)的電磁泵開始將滅火泡沫或水噴射到可能的火災(zāi)現(xiàn)場。
電源包括一個0-12V、1A的降壓變壓器,它有一個標(biāo)準(zhǔn)的全波整流器,由D1到D4和濾波電容C1組成。當(dāng)主電源因短路和火災(zāi)而被切斷時,會提供備用電池。使用12V、4.5Ah可充電電池作為備用電池,為電磁泵提供足夠的電流。當(dāng)主電源可用時,二極管D5正向偏置。它為電路供電并通過電阻器R2為電池充電,并將充電電流限制為120mA。當(dāng)電源出現(xiàn)故障時,二極管D5反向偏置,二極管D6正向偏置,為電路提供即時備份。LED1表示主電源的可用性。
將電路組裝在通用PCB上并將其封裝在適當(dāng)?shù)耐鈿ぶ小J褂眉?xì)絕緣線將壓電元件連接到電路。將壓電元件的平面粘在30?30cm的鋁板上,以提高其靈敏度。使用壓電傳感器在需要保護(hù)的位置上工作。剩余的電路可以固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩H绻恍枰獔缶l(fā)生器,則省略繼電器驅(qū)動部分。
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