आग सेंसर: 7 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

सभी को नमस्कार!

फायर सेंसर एक ऐसा सेंसर है जिसे लौ या आग की उपस्थिति का पता लगाने और प्रतिक्रिया करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यहां, यह एक पिन डायोड आधारित फायर सेंसर है जो आग का पता लगाने पर सक्रिय होता है। थर्मिस्टर आधारित फायर अलार्म में एक खामी है; अलार्म तभी चालू होता है जब आग थर्मिस्टर को पास के क्षेत्र में गर्म करती है।

चरण 1: हार्डवेयर की आवश्यकता

• सीए३१४० ओपी-एएमपी - १
• सीडी4060 काउंटर - 1
• BC547 NPN ट्रांजिस्टर - 2
• BPW34 पिन फोटोडायोड
• एलईडी 5 मिमी - 3
• पीजो बजर-1
• 9वी बैटरी-1
• 0.22uf सिरेमिक डिस्क कैपेसिटर -1
• 1M ओम रेसिस्टर- 3
• 1k ओम रोकनेवाला - 2
• 100-ओम रोकनेवाला - 3

चरण 2: सर्किट आरेख

पिन डायोड आधारित फायर सेंसर का सर्किट आरेख ऊपर चित्र में दिखाया गया है। यह लगभग 9वी बैटरी, पिन डायोड BPW34, op-amp CA3140 (IC1), काउंटर CD4060 (IC2), ट्रांजिस्टर BC547, एक पीजो बजर और कुछ अन्य घटकों के आसपास बनाया गया है।

सर्किट में, पिन फोटोडायोड BPW34 op-amp IC1 के इनवर्टिंग और नॉन-इनवर्टिंग इनपुट से रिवर्स-बायस्ड मोड में op-amp के इनपुट में फोटोक्रेक्ट को फीड करने के लिए जुड़ा होता है। CA3140 MOSFET इनपुट और बाइपोलर आउटपुट के साथ 4.5MHz BiMOs op-amp है।

इनपुट सर्किट में गेट-संरक्षित MOSFET (PMOS) ट्रांजिस्टर बहुत अधिक इनपुट प्रतिबाधा प्रदान करते हैं, आमतौर पर लगभग 1.5T ओम। आउटपुट स्थिति को उच्च या निम्न में बदलने के लिए IC को बहुत कम इनपुट करंट की आवश्यकता होती है, जो कि 10pA जितना कम है।

सर्किट में, IC1 को वर्तमान-से-वोल्टेज कनवर्टर के रूप में कार्य करने के लिए एक ट्रांसीम्पेडेंस एम्पलीफायर के रूप में उपयोग किया जाता है। IC1 पिन डायोड में उत्पन्न फोटोक्रेक्ट को उसके आउटपुट में संबंधित वोल्टेज में बढ़ाता है और परिवर्तित करता है। नॉन-इनवर्टिंग इनपुट फोटोडायोड के ग्राउंड और एनोड से जुड़ा होता है, जबकि इनवर्टिंग इनपुट को पिन डायोड से फोटोक्रेक्ट मिलता है।

चरण 3: सर्किट ऑपरेशन

लार्ज-वैल्यू फीडबैक रेसिस्टर R1 ट्रांसइम्पेडेंस एम्पलीफायर का लाभ सेट करता है क्योंकि यह इनवर्टिंग कॉन्फ़िगरेशन में है। गैर-इनवर्टिंग इनपुट को जमीन से जोड़ने से फोटोडायोड के लिए कम प्रतिबाधा भार मिलता है, जिससे फोटोडायोड वोल्टेज कम रहता है।

फोटोडायोड बिना किसी बाहरी पूर्वाग्रह के फोटोवोल्टिक मोड में काम करता है। op-amp का फीडबैक फोटोडायोड करंट को R1 के माध्यम से फीडबैक करंट के बराबर रखता है। तो इस स्व-पक्षपाती फोटोवोल्टिक मोड में फोटोडायोड के कारण इनपुट ऑफसेट वोल्टेज बहुत कम है। यह बिना किसी बड़े आउटपुट ऑफ़सेट वोल्टेज के बड़े लाभ की अनुमति देता है। कम रोशनी की स्थिति में बड़ा लाभ प्राप्त करने के लिए इस कॉन्फ़िगरेशन का चयन किया जाता है।

आम तौर पर, परिवेश प्रकाश की स्थिति में, पिन डायोड से फोटोक्रेक्ट बहुत कम होता है; यह IC1 के आउटपुट को कम रखता है। जब पिन डायोड आग से दृश्य प्रकाश या आईआर का पता लगाता है, तो इसका फोटोक्रेक्ट बढ़ जाता है और ट्रांसीम्पेडेंस एम्पलीफायर आईसी 1 इस करंट को संबंधित आउटपुट वोल्टेज में बदल देता है। IC1 से उच्च आउटपुट ट्रांजिस्टर T1 और LED1 चमक को सक्रिय करता है। यह इंगित करता है कि सर्किट में आग लग गई है। जब T1 संचालित होता है, तो यह IC2 के रीसेट पिन 12 को जमीनी क्षमता पर ले जाता है और CD4060 दोलन करना शुरू कर देता है।

IC2 दस आउटपुट वाला एक बाइनरी काउंटर है जो C1 और R6 के कारण दोलन करने पर एक-एक करके उच्च हो जाता है। IC2 का दोलन LED2 के झपकने से संकेत मिलता है। जब IC2 का आउटपुट Q6 (पिन 4) 15 सेकंड के बाद उच्च हो जाता है, तो T2 पीजो बजर PZ1 का संचालन और सक्रिय करता है, और LED3 भी चमकता है। अगर आग बनी रहती है तो अलार्म 15 सेकंड के बाद फिर से दोहराता है।

आप एक एसी अलार्म भी चालू कर सकते हैं जो PZ1 को रिले सर्किट्री के साथ बदलकर तेज ध्वनि उत्पन्न करता है (यहां नहीं दिखाया गया है)। इस उद्देश्य के लिए उपयोग किए गए रिले के संपर्कों के माध्यम से एसी अलार्म सक्रिय होता है।

चरण 4: योजनाबद्ध और लेआउट डिजाइन

पिन-आधारित फायर सेंसर के लिए एक PCB को EAGLE का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है। योजनाबद्ध और बोर्ड-लेआउट ऊपर चित्र में दिखाए गए हैं।

चरण 5: निर्माता को Gerber फ़ाइलें भेजना

अपनी GERBER फ़ाइलों को EAGLE से निर्यात करने के बाद, मैं अपने बोर्ड का निर्माण कराने के लिए उन्हें LIONCIRCUITS पर अपलोड कर रहा हूँ। मैं आमतौर पर अपने पीसीबी उन्हीं से मंगवाता हूं। वे केवल 6 दिनों के भीतर कम लागत वाला प्रोटोटाइप प्रदान करते हैं।

चरण 6: गढ़े हुए बोर्ड

मैंने अपना बोर्ड LIONCIRCUITS से प्राप्त किया है और यदि किसी को बोर्ड बनाने की आवश्यकता हो तो मैं अपनी Gerber फाइलें आपके साथ साझा कर रहा हूं।

चरण 7: संयोजन और परीक्षण

मेरे बोर्ड को घटकों के साथ जोड़ने के बाद ऐसा दिखता है।

सर्किट का परीक्षण सरल है। आम तौर पर, जब पिन डायोड के पास आग की लौ नहीं होती है, तो पीजो बजर नहीं बजता है। जब पिन डायोड द्वारा आग की लौ को महसूस किया जाता है, तो पीजो बजर अलार्म बजाता है। इसकी डिटेक्शन रेंज करीब दो मीटर है।