這絕對是一種超靈敏的火災傳感器,它利用普通壓電元件的直接壓電特性來識別火災。壓電元件中的鋯鈦酸鉛晶體在加熱時具有變形并產生電勢的特性,從而將壓電元件轉換為熱傳感器。這里提到的電路非常敏感。如果區域溫度升高超過10°C,它會發出警告警報。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)構造的靈敏信號放大器。當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運算放大器,在輸入內部帶有柵極保護的p溝道MOSFET。它具有高速運行和低輸入電流規格。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獲得預設電壓的反相輸入(引腳2)。
通過調節VR1,很容易設置引腳2的參考電壓電平。在正常情況下,IC1提供低電平輸出,其余電路處于待機狀態。電容C2使IC1的同相輸入保持穩定,因此即使輸入電壓電平的微小變化也會將輸出變為高電平。
通常,IC1提供低輸出,試圖保持晶體管T1不導通。連接到晶體管T1集電極的IC2(CD4060)的復位引腳12通過R5獲得高電壓,IC2保持禁用狀態。一旦壓電元件從火中獲得熱量,其晶體中的不對稱會導致電位變化,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導通,將IC2的復位引腳12接地。IC2現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為高電平,同時紅色LED2開始閃爍。如果壓電附近的熱量持續存在,IC2的Q7(引腳14)輸出在一分鐘后變為高電平,并且警報將開始發出嗶嗶聲。如果繼續發熱,4分鐘后Q9(引腳15)變為高電平并打開繼電器驅動晶體管T2。同時,二極管D8導通,IC2停止振蕩并切換。
連接到繼電器N/O(常開)觸點的電磁泵開始將滅火泡沫或水噴射到可能的火災現場。
電源包括一個0-12V、1A的降壓變壓器,它有一個標準的全波整流器,由D1到D4和濾波電容C1組成。當主電源因短路和火災而被切斷時,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。當電源出現故障時,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的外殼中。使用細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的位置上工作。剩余的電路可以固定在適當的位置。如果只需要報警發生器,則省略繼電器驅動部分。
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