1. Датчик руху - додаткові схеми:

Що таке піромодулі? Як їх правильно включати і використовувати? На всі ці питання відповість ця стаття.

Створення та установка піромодулей в цій статті будуть розглянуті на прикладі модернізації кавоварки «ЕК-0,3».

Як відомо, даний тип кавоварки не володіє такою функцією, як виключення після приготування кави. Дуже часто такі прилади осягає сумна доля, адже вони можуть вибухнути, тому що у них відсутня автоматизація. Отже, для того щоб робота приладу була безпечною, а його «життя» була довгою, необхідно вжити певних заходів.

Один з варіантів - це використання спеціального термовимикача, який буде відключати кавоварку. Мінус такого способу в тому, що вимикач буде спрацьовувати тільки при температурі корпусу вище 120 градусів. А при такій температурі в резервуарі кавоварки, як правило, вода відсутня повністю. В результаті все це призведе до того, що корпус кавоварки буде перегріватися, а кількість необхідної енергії збільшиться в кілька разів. Оптимальний варіант - застосувати датчик руху, він самостійно відстежить момент подачі кави в кавник.

PIR (motion) Sensor (піромодуль) - що це?

Дана абревіатура розшифровується так:

- PIR - Passive Infra-Red;

- ПІР - Пасивний Інфрачервоний.

Так що ж це таке? Цей пристрій перетворює інфрачервоне випромінювання (точніше, зміна його інтенсивності) в електричний струм. У певних матеріалах кристалічної породи, якщо змінити температуру, виникає піростатіческій ефект. Саме на цьому ефекті і грунтується робота піромодуля. Температура в матеріалах змінюється якраз за рахунок інфрачервоного випромінювання.

Електричне поле необхідно зареєструвати, але для цього потрібно, щоб воно змінилося. А при зміні кристалічні діелектрики будуть компенсовані вільними електричними зарядами. Всі датчики, побудовані за допомогою піроелектриків, володіють цією властивістю. А значить, всі вони зможуть відстежити навіть найменша зміна в інтенсивності випромінювання. При цьому сам піромодуль (його температура) не матиме ніякого впливу на результати вимірювання.

Щоб захистити піро-сенсор від різних негативних впливів і різних перешкод, необхідно укласти його в герметичний корпус з металу. У корпусі обов'язково повинно бути віконце, пропускає світло (вузький спектр випромінювання). Для того щоб світло проходило в такому діапазоні, вікно має бути закрите режекторним інфрачервоним фільтром. Спектральна характеристика фільтра - 10мкм (1 * 104нм).

Пристрій імпортного піромодуля:

- крім самого піро-сенсора за інфрачервоним фільтром також розташований спеціальний підсилювач. Він працює на уніполярному малошумні транзисторі. На схемі вгорі показано як включати піромодуль «PIR D203S» (іноземне виробництво), а також його цоколевка.

Для того щоб підключити радянські піромодулі, буде потрібно установка польового транзистора. Вгорі на схемі показано, як включити «ПМ-4» (радянський виробництво), а також його терморегулятори.

Раніше піромодулі секретно розроблялися в військово-промислових комплексах. Вони встановлювалися в ракети і інші подібні пристрої, були частиною Теплових головок самонаведення або ТГС.

Сьогодні застосування модулів в громадянській техніці широко поширене. Найпоширеніше напрям - детектори руху в системах сигналізації і в системах управління освітленням. На зображенні вище наведений приклад, датчик «Feron LX20 / SEN5», який призначений для системи управління освітленням.

Яких результатів потрібно досягти при удосконаленні кавоварки?

• Кавоварка повинна знеструмлюватиметься відразу ж, як тільки кава почне надходити в кавник. Процес завершиться і без електроенергії, для його завершення буде досить теплової енергії, яка накопичиться корпусом.
• Кавоварка повинна аварійно відключатися при перевищенні температури в 120 градусів. В іншому випадку вона перегорить через відсутність води.

Блок управління кавоваркою (схеми).

На даному малюнку представлена ​​блок-схема. Датчик руху подає сигнали в блок управління. Блок управління, в свою чергу, може відключати електромагнітне реле в потрібний момент. А завдяки електромагнітному реле в потрібний момент відключається вся кавоварка.

На даній схемі зображено блок управління в електронному вигляді. Елементи схеми і їх призначення:

• ПМ-4 - це піромодуль без вбудованого підсилювача;
• VT1 - з його допомогою сигнал піромодуля посилюється;
• DA1-1-DA1-2 - коригує посилення сигналу піромодуля;
• VD1 - датчик температури, в основі якого лежить германієвого діод;
• DA1-3 - підсилює сигнал від температурного датчика;
• DA1-4 - стабілізує віртуальну землю;
• VS1 - блокує реле Р1, його харчування. Є граничним елементом;
• VT2 - це реле виконує затримку в певні моменти. Наприклад, не дає кавоварці відключитися під час процесів переходу, в той час як харчування вже подано;
• Z1 - стабілізує напругу в 12 Вольт;
• Z2 - стабілізує напругу в 8 Вольт.

Конструкція і її деталі.

На зображенні представлена ​​друкована плата, на якій і зібрані всі деталі, за винятком температурного датчика. Розміри плати - 45х85мм.

Тут представлена ​​плата безпосередньо в зборі.

Як вже говорилося, температурний датчик виготовлений з використанням германієвого діода. Кріплення для датчика зроблено з жерсті консервної банки.

Датчик кріпиться на корпус кавоварки, для більш надійного кріплення підійде силіконовий герметик. Також можна нанести краплю термопасти КПТ-8 між корпусом і кронштейном. Провід МГТФ використовується для підключення датчика (фторопластовая ізоляція).

У підставці кавоварки необхідно просвердлити два отвори.

Ці отвори потрібні для проведення п'яти проводів. Два дроти потрібні для харчування, один провід буде керувати навантаженням і ще два від термодатчика. Блок управління зроблений таким чином, що в будь-який час буде придатний для ремонту.

Вічко піромодуля необхідно забезпечити захистом. Для цієї мети прекрасно підійде поліпропіленова пластинка. Таку пластинку можна взяти в одноразовому шприці, відрізавши від поршня. Піромодуль працює в досить вузькому спектрі інфрачервоного випромінювання. Цей спектр можна блокувати простим склом, однак поліпропілен буде його пропускати.

Додаткові матеріали.

- посилання для скачування інструкції по експлуатації даної кавоварки.

Датчик руху - додаткові схеми:

Також рекомендується ознайомитися з Датчиком чадного газу