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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 IR 자동 조명 제어. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / Освещение 사람이 방에 들어올 때 방의 조명을 자동으로 켜려면 어떻게 든 그의 존재를 "느끼는"것이 필요합니다. 가능한 징후 중 하나는 전자기 스펙트럼의 IR 범위에 있는 사람의 자연 방사선입니다. 방에 있는 사람은 거의 움직이지 않기 때문에 센서의 IR 조사 강도는 지속적으로 변하며 이는 제안된 기계의 작동 원리의 기초입니다. 저자가 만든 기기는 XNUMX년이 넘도록 주방에서 XNUMX시간 내내 흠잡을 데 없이 작동하고 있다. 인간의 천연 적외선 방사에 반응하는 장치는 종종 실내 보안 시스템에 사용됩니다. 겉으로는 침입자의 모습을 마주한 볼록한 젖빛 유리가있는 작은 상자처럼 보입니다. 자세히 살펴보면 "반투명 유리"가 경사각과 표면 곡률이 다른 세그먼트로 불균일하게 분할되어 있음을 알 수 있습니다. 프레넬 렌즈는 XNUMX세기 초 해상 항법 비콘 장비용으로 제안된 프로토타입입니다. 그것은 하나의 광원의 빛을 필요한 방식으로 공간을 향하는 여러 개의 좁은 빔으로 향하게 합니다.
"수신을 위해" 작동하는 유사한 렌즈는 IR 방사 수신기의 민감한 영역에 다중 빔 특성을 제공합니다. 결과적으로 민감한 요소의 표면에 집중된 움직이는 물체(사람)의 열 복사 강도는 빔 중 하나에 있을 때 최대에 도달하고 빔 사이의 간격에서 최소에 도달합니다. 이러한 장치의 IR 방사선 수신기는 일반적으로 열전 센서로, 방사선 강도의 변화에만 반응하는 상대적으로 저렴하고 매우 민감한 제품입니다. 외부적으로 이러한 센서는 IR 광선에 투명한 창이 제공되는 경우 기존 트랜지스터와 유사합니다. 일반적으로 내장 FET의 게이트와 외부 단자 사이에 연결된 여러 민감한 초전기 요소를 포함합니다. 두 개의 추가 출력은 트랜지스터의 소스 및 드레인입니다. 아래에 설명된 기계에 사용된 RE46 센서 출력의 위치와 용도는 그림 1에 나와 있습니다. XNUMX (터미널 쪽에서 본 모습). 무화과에. 도 2는 조명 제어 기계의 다이어그램을 도시한다. 센서 B4의 드레인 회로에 있는 부하 저항 R1에서 유용한 신호의 진폭은 50mV에 도달합니다. 대역 통과 증폭기는 연산 증폭기 DA1.2에 조립되고 제한 증폭기는 DA1.3에 조립되어 센서 신호를 일정한 진폭의 직사각형 펄스로 변환합니다. 방에있는 사람이 움직이지 않는 시간 간격과 그가 방을 나간 후 얼마 동안 펄스 사이의 일시 중지에서 조명을 유지하려면 연산 증폭기 DA1.4에서 다시 시작하는 단일 진동기가 필요합니다. 노출 시간은 튜닝 저항 R19에 의해 조절됩니다.
초기 상태 (연산 증폭기 DA1.3 출력의 낮은 전압 레벨)에서 연산 증폭기 DA1.4의 출력 전압이 낮고 커패시터 C8이 방전되고 트랜지스터 VT1이 닫힙니다. , 릴레이 권선 K1의 전원이 꺼지고 조명이 꺼집니다. 연산 증폭기 DA1.3의 출력에 하이 레벨 펄스가 나타나면 연산 증폭기 DA1.4의 출력에 동일한 레벨이 설정되어 트랜지스터 VT1이 열리고 작동이 시작됩니다. 조명을 켜는 릴레이 K1의. 펄스가 끝나면 VD1 다이오드가 닫히지 만 커패시터 C8 덕분에 연산 증폭기 DA1.4의 상태는 변경되지 않습니다. 이 커패시터가 저항 R18 및 R19를 통해 충전되는 동안 조명은 계속 켜져 있습니다. 커패시터 C1.3의 충전 전에 나타나는 연산 증폭기 DA8의 출력에서 \uXNUMXb\uXNUMXb포지티브 펄스는 후자를 방전하여 셔터 카운트가 다시 시작됩니다. 주어진 시간 동안 펄스가 없고 연산 증폭기 DA1.4의 비반전 출력 전압이 반전 입력에 인가된 전압 이하로 떨어지면 조명을 끄고 원샷이 원래 상태로 돌아갑니다. , 커패시터 C8은 연산 증폭기 DA1.4 및 다이오드 VD2의 출력 회로를 통해 방전됩니다. 방의 일반 조명에 반응하는 DA1.1 op-amp에 포토 릴레이가 조립됩니다. 센서는 포토레지스터 R2입니다. 사람이 실내에 들어올 때마다(낮에도)가 아니라 자연광이 부족한 경우에만 인공 조명이 자동으로 켜지도록 해야 합니다. 높은 조명에서 포토레지스터의 저항은 작고 연산 증폭기 DA1 1의 반전 입력 전압은 동조 저항 R7을 사용하여 비반전 입력에 설정된 임계값을 초과합니다. 연산 증폭기 출력의 전압 레벨이 낮습니다. 연산 증폭기 DA12의 입력에 대한 저항 R1.3를 통해 작동하여 초전 센서 B1에서 수신한 IR 신호에 관계없이 꺼짐 조명에 해당하는 상태로 기계를 유지합니다. 조명이 감소하면 포토 레지스터의 저항이 증가하고 연산 증폭기 입력의 전압이 감소하며 임계 값 아래로 떨어지면 연산 증폭기 DA1.1의 상태가 변경되어 잠금이 제거됩니다. 센서. 인공 조명을 켜라는 신호가 주어지면 회로에 따라 저항 R8의 하위 출력에서 고전압 레벨 (연산 증폭기 DA1.4의 출력에 연결됨)이 크게 증가합니다. 포토릴레이 임계값, 실제로 끕니다. 기계는 10 ... 16 V의 모든 정전압 소스에서 전원을 공급받을 수 있습니다. 전류 소비는 대기 모드에서 10 mA를 초과하지 않으며 트리거되면 릴레이 K1에서 소비하는 값만큼 증가합니다. 장치는 보안 신호 장치("모션 센서")의 하우징에 배치된 유리 섬유 보드에 표면 장착하여 조립됩니다. 초전기 센서 RE46 및 프레넬 렌즈 CE12는 동일한 신호 장치에서 가져와 센서의 24 ~ 1,5m 거리에 걸쳐 확장되는 5빔 감지 영역을 형성합니다. 원래 디자인에서 사용할 수 있었던 센서와 렌즈의 상호 위치는 보존되어야 합니다. 프레넬 렌즈 대신 적당한 크기의 평평하거나 볼록한 반투명 유기 유리를 설치할 수 있습니다. 그러나 움직이는 사람의 감지 범위는 감소합니다. 초전 센서의 리드를 납땜할 때 과열을 피하고 정전기 전하에 의해 장치가 손상되지 않도록 주의해야 합니다. 종종 손상된 센서는 기능을 완전히 잃지 않고 감도를 크게 잃습니다. 릴레이 K1 - 자동차 3747.06, 응답 전압이 8 ... 11 V이고 접점이 2 V의 전압에서 최소 220 A의 전류를 전환할 수 있는 접점(예: BV2091-112DM(Pasi ). 이 장치는 사람이 방에 들어와 그 안에서 움직이는 방식으로 민감한 영역의 최대 광선 수를 가로지르도록 설치됩니다. 일반적으로 최적의 위치는 여러 번의 시도를 통해 실험적으로 찾을 수 있습니다. 기계의 조정은 저항 R19를 사용하여 조명을 끄기 위해 원하는 지연을 설정하고 저항 R7을 사용하여 광 계전기를 작동하기 위한 임계값을 설정하도록 축소됩니다. 위양성은 이러한 모든 장치에 내재되어 있으며 그 가능성을 줄일 수는 있지만 완전히 제거할 수는 없습니다. 렌즈 표면을 기어 다니는 곤충이나 렌즈 바로 근처에서 거미줄을 짜는 거미가 종종 수술의 원인입니다. 따라서 장치의 설치 장소를 청결하게 유지하고 주기적으로 살충제를 살포해야 합니다. 예를 들어 작동 중에 많은 열을 방출하는 난방 및 기타 가전 제품과 같은 강력한 IR 방사원이 민감한 영역에 있는 것은 바람직하지 않습니다. 센서의 민감한 표면은 직사광선으로부터 보호되어야 합니다. 저자: A.Kashkarov, 상트페테르부르크
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