Дымовой датчик своими руками

Принцип работы и конструкция датчика дыма — возможно ли сделать самому?

Дымовой извещатель одно из самых распространенных устройств в системах пожарной сигнализации и пожаротушения. Прибор реагирует на продукты горения, их способность изменять оптическую среду, инфракрасное излучение объекта и другие признаки, по которым можно зафиксировать возгорание. Благодаря тому, что дым даже в малых количествах сильно меняет оптическую прозрачность атмосферы и сразу поднимается кверху, его достаточно просто фиксировать. Это позволяет определять очаг возгорания на ранней стадии, что объясняет распространение данных извещателей. Но для эффективного их использования необходимо знать, как работает датчик дыма, как он устроен, и учитывать это при выборе места монтажа.

Конструкция датчика дыма

Точечный дымовой извещатель состоит из двух частей. Первая выглядит, как плоский цилиндр с четырехконтактной площадкой (называется розетка), он крепится на потолок или стену. Вторая рабочая часть выглядит, как двухступенчатый усеченный конус. В его основании находится электронный блок, а в вершине дымовая камера. Части легко размыкаются потому, что приходится периодически датчик снимать. Это сделано для того, чтобы очищать его от пыли и проведения регламентных работ или быстрой замены. Подключение датчика дыма осуществляется простым поворотом на розетке. Для контроля наличия извещателя в розетке имеются два контакта, замыкающиеся после установки прибора. Иногда требуется отключить датчик дыма, как в случае производства пыльных работ в комнате. Для этого он просто выкручивается из розетки.

Оптический извещатель возгорания использует эффект рассеяния излучателя. Он устанавливается так, чтобы его свет не попадал на фотоприемник. При наличии дыма в датчике прозрачность воздуха меняется, и свет отражается на фотодиод, что вызывает срабатывание сенсора. Дымовая камера имеет сложную форму. Она обеспечивает свободное движение воздуха, минимизирует попадание пыли и защищает от электромагнитных помех. Кроме этого, за счет черных изогнутых пластин, расположенных по периметру камеры, препятствует попаданию внешних источников света и излучения от светодиода за счет многократного отражения на фотодиод. Практически все излучение, попадающее на пластины, поглощается ими.

Схема подключения дымовых датчиков пожарной сигнализации – традиционная, по четырехпроводному кабелю. Два провода идут на питание, по третьему подается сигнал тревоги в случае обнаружения дыма и по четвертому контролируется наличие извещателя в розетке.

Принцип работы датчика дыма

По принципу работы пожарные дымовые датчики делятся на два типа: оптические и ионизационные. Первые бывают:

• точечные;
• линейные;
• аспирационные.

Вторые устройства разделяются на две группы: радиоизотопные и электроиндукционные, применяются в особо ответственных помещениях.

Точечные дымовые датчики используют свойство серого дыма рассеивать инфракрасное излучение. Излучатель и приемник находятся в одном корпусе. Дым, попадая в прибор, вызывает изменение оптической среды, что приводит к отражению излучения светодиода на фотодиод. Если мощность излучения, попавшего на фотоприемник будет больше какого-то порогового значения, то прибор сработает.

Линейные дымовые датчики состоят из двух частей: излучателя и приемника. Они устанавливаются под потолком на стенах напротив друг друга в прямой видимости. Принцип работы датчика задымления заключается в следующем. Излучатель (светодиод) постоянно включен. Приемник (фотодиод) все время контролирует мощность принимаемого сигнала. При изменении излучения больше определенного предела сенсор срабатывает. Схема подключения пожарных дымовых датчиков данного типа отличается от обычных однокорпусных тем, что присутствует дополнительный кабель питания на излучатель.

Принцип действия аспирационного датчика дыма заключается в принудительном отборе воздуха из атмосферы охраняемого помещения и последующем контроле его состояния с помощью сверхчувствительных лазерных дымовых сенсоров. Используется в «чистых» производственных зонах, серверных, операционных и других местах, где особенно требуется раннее обнаружение возгорания. Имеет высокую стоимость.

Радиоизотопный датчик облучает атмосферу камеры, ионизируя ее. На электроды, введенные в область ионизации, подается напряжение, и возникает ионизационный ток. При попадании смога ионы воздуха начинают прилипать к крупным и менее подвижным частицам дыма. Это приводит к уменьшению ионизационного тока, что сигнализирует о наличии возгорания. Датчик эффективен при обнаружении черных дымов, поглощающих ИК излучение. Из-за радиоактивного излучения не применяется в жилых зданиях.

Электро-индукционный датчик имеет электрический насос, который засасывает воздух в газовую трубку, где под воздействием коронного разряда заряжается. Двигаясь дальше, и попадая в камеру с измерительным электродом, наводит на нем потенциал пропорциональный объему заряженных частиц. Электронный блок обрабатывает амплитуду, скорость его нарастания и выдает сигнал тревоги, в случае превышения пороговых значений. Используется на международной космической станции «Мир».

Можно ли датчик дыма сделать своими руками?

Проще всего сделать оптический линейный извещатель дыма. Схема состоит из двух светодиодов, фототранзистора, операционного усилителя, переменного сопротивления и пьезокерамического излучателя. Вся конструкция выполняется на одной плате. Свет от первого светодиода, открывает фототранзистор, и напряжение с эмиттера поступает на инвертирующий вход операционного усилителя. На другой вход усилителя через переменный резистор поступает потенциал, который регулирует чувствительность прибора. При нарушении баланса между входами усилителя из-за присутствия дыма на выходе появляется сигнал, включающий второй индикационный светодиод и пьезо-сирену. Устройство можно даже подключить как датчик дыма в пожарную сигнализацию.

Источник

Оптоэлектронный датчик дыма

Кроме воды и грызунов существует еще один способ уничтожения тайника и его содержимого — пожар Для определения признаков пожара предлагаем вашему вниманию простой оптоэлектронный датчик дыма с питанием от линии (рис.1). Устройство работает следующим образом : диодах VD1 и VD2 выполнена оптопара с открытым каналом В качестве излучающего и приемного светодиодов используется светоизлучающий ИК диод АЛ107Б. При освещении светодиода VD2 потоком ИК излучения от светодиода VD1 первый будет иметь небольшое сопротивление, и в точке соединения резисторов R2, R3 и светодиода VD2 значение напряжения будет менее половины напряжения питания На триггере Шмитта (элементы DD1.1, DD1.2) установится уровень логического «0». Генератор импульсов, выполненный на элементах DD1 3, DD1 4 блокирован этим уровнем (на выводе 9 DD1.3). Транзистор VT1 закрыт уровнем логического «0» на выводе 11 элемента DD1.4. При попадании дыма на датчик освещенность светодиода VD2 уменьшается и, как следствие, увеличивается его сопротивление. Напряжение в точке соединения элементов R2, R3, VD2 возрастает, приводит к срабатыванию триггера Шмитта и включению генератора на элементах DD1.3, DD1.4.

Рис. 1 Принципиальная схема датчика дыма

С выхода последнего 11 DD1.4) через резистор R6 положительные импульсы поступают на базу транзистора VT1. Он открывается и замыкает линию связи через резистор R7 на землю. При этом напряжение в точке соединения элементов VD3, R7, R8 уменьшается, а при закрывании транзистора VT1 — увеличивается. Таким образом, при появлении дыма на выходе линии (точка соединения элементов VD3, R7, R8) будут присутствовать импульсы с частотой, задаваемой генератором на элементах DD1.3, DD1.4. Эти импульсы обрабатываются схемой оповещения о пожаре (на рис. не показана), и выдается сигнал тревоги. Питание устройства осуществляется по линии связи от источника +12 В через резистор R8. При этом в исходном состоянии (дым отсутствует) конденсатор С2 заряжен через диод VD3. При срабатывании датчика питание устройства будет осуществляться от конденсатора С2, который подзаряжается через диод VD3 при закрывании транзистора VT1. При замыкании линии через резистор R7 и транзистор VT1 диод VD3 препятствует разряду конденсатора С2. Одна из возможных конструкций датчика дыма показана на рис.2. Вместо светодиодов АЛ107Б можно использовать АЛ108, Настройка датчика заключается в установке порога срабатывания триггера Шмитта изменением сопротивления резистора R2.

Рис. 2 Чертеж датчика дыма

Источник

Датчик дыма для сигнализации о пожаре

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.

Рис 1. Принципиальная схема пожарного датчика дыма

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

Рис 2. Конструкция датчика дыма

Конструкция датчика (рис. 2) 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.

Рис 3. 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 хранятся 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.

C этой схемой также часто просматривают:

ЗАЖИГАЛКА ДЛЯ ГАЗА
Зарядное устройство для автомобильных и мотоциклетных батарей
Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов
Имитатор для проверки телефонных аппаратов
Простые датчики для охранной сигнализации
УМЗЧ на транзисторах
Схема передатчика и приемника ИК-диапазона
Схема мегафона с режимом сирены
Качественный кварцевый генератор синусоидальных колебаний

Источник

Электронный датчик дыма — 2 простых схемы

Авторизация на сайте

2 простых схемы датчиков дыма.

В противопожарном устройстве, принцип действия которого показан на рис. 1, применяется фототранзистор с полевым эффектом, имеющий высокую чувствительность к изменению освещенности. Световой поток от осветительной лампы Л1 проходит параллельно окну фототранзистора, и при отсутствии дыма ток через фототранзистор не протекает.

Появление даже слабого дыма вызывает рассеяние света, часть которого попадает в окно фототранзистора. Коллекторный ток под влиянием светового потока возрастает, происходит срабатывание исполнительного реле Р, включающего своими контактами цепь питания устройства, подающего сигнал тревоги.

Для аналогичных целей может быть использован обычный фототранзистор, являющийся составной частью триггера, собранного по схеме рис.

Освещен, через него течет ток, через транзистор Т2 и обмотку реле Р1 ток не протекает. Затемнение светового потока уменьшает ток через фототранзистор. Транзистор Тг переходит в режим насыщения, его коллекторный ток вызывает срабатывание реле и замыкание контактов в цепи питания сигнального устройства.

«ToufeI Electronigue», 1969, N 332.

От редакции: Полевой фототранзистор ТЕС не имеет замены, транзистор ОСР70. заменяется на отечественный транзистор ФТ-1, АС126 на МП41А. Диоды Д1-Д3 (ОА200) можно заменить на Д226Д.

Активное сопротивление обмотки реле не должно быть меньше 350 ом, а ток срабатывания — больше 40 ма.

Источник

Домашняя охранная сигнализация из детектора дыма

Каждому хочется, чтобы его дом был под надежной защитой от воров и взломщиков. Устанавливать сигнализацию через фирму и платить все время на нее взносы – достаточно дорого. Поэтому мы предлагаем вам сделать сигнализацию своими руками из обычного сигнализатора .

В этом видео смотрите, как можно сделать домашнюю охранную сигнализацию

Для создания сигнализации нам понадобится:
— сигнализатор дыма СПД 3-4
— отвертка;
— геркон;
— паяльник.
— проводники.

Сигнализатор дыма предназначен для обнаружения возгорания, т.е. срабатывает на дым. датчик крепится на потолке или же на стене. При попадании дыма срабатывает, выдает звуковой и световой сигнал.

Разбираем сигнализатор. Откручиваем все гаечки и винтики. Внутри установлена плата, световой индикатор и пластмассовый корпус, прикрепленный к плате. От платы идут провода, к которым подключается батарейка питания. На плате также есть кнопочка.

При попадании дыма в узкую щель в корпусе сначала срабатывает лампочка и только потом раздается звуковой сигнал. Через некоторое время он сам выключается.

Снимаем крышку корпуса. Под ней излучатель и приемник. Попадает дым, луч света ослабевает и система срабатывает.

Как его можно использовать. Например, повесить над входной дверью. Если к контактам кнопки подключить геркон или микропереключатель через проводники, при открытии двери контакт будет замыкаться и система будет срабатывать. Получится домашняя сигнализация. Такой сиреной можно испугать того, кто незаконно попытается проникнуть в ваш дом.

Геркон это прозрачная колбочка с металлическими пластинками, которые замкнуться, если поднести к ним магнит. Если в дверную коробку поставить геркон, а в дверь вмонтируем магнит, то при закрытии двери сигнализация включиться. Это неправильно. Чтобы геркон работал на размыкание нужно подобрать два магнита.

С микропереключателем сигнализация будет работать намного проще. Получается, когда дверь закрыта, сигнализатор в режиме ожидания. Открываем дверь, кнопка отжимается, сигнализация срабатывает.

Источник