ГАЛЫН СЕНСОР: 7 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Бүгдээрээ сайн уу!

Галын мэдрэгч нь дөл, гал байгаа эсэхийг илрүүлэх, хариу өгөх зориулалттай мэдрэгч юм. Энд энэ нь PIN диод суурилсан гал мэдрэгч бөгөөд гал илрүүлэх үед идэвхждэг. Thermistor дээр суурилсан галын дохиолол нь сул талтай; гал нь ойролцоох термисторыг халаахад л дохиолол асдаг.

Алхам 1: Тоног төхөөрөмж шаардлагатай

• CA3140 OP -AMP - 1
• CD4060 тоолуур - 1
• BC547 NPN TRANSISTOR - 2
• BPW34 PIN фотодиод
• LED 5 мм - 3
• PIEZO BUZZER-1
• 9В батерей-1
• 0.22uf керамик диск конденсатор-1
• 1M ом эсэргүүцэл- 3
• 1 к ом эсэргүүцэл - 2
• 100 Ом эсэргүүцэл - 3

Алхам 2: Хэлхээ диаграм

ПИН диод дээр суурилсан гал мэдрэгчийн хэлхээний диаграммыг дээрх зурагт үзүүлэв. Энэ нь 9V батерей, PIN диод BPW34, оп-амп CA3140 (IC1), тоолуур CD4060 (IC2), транзистор BC547, пьезо дуугаруулагч болон бусад хэд хэдэн эд ангиудыг бүтээсэн болно.

Уг хэлхээнд PIN фотодиод BPW34 нь op-amp-ийн оролт руу фото гүйдлийг оруулахын тулд урвуу хэвийсэн горимд op-amp IC1-ийн урвуу ба урвуу оролтгүй оролттой холбогдсон байна. CA3140 бол 4.5MHz BiMOs op-amp бөгөөд MOSFET оролт, хоёр туйлт гаралттай.

Оролтын хэлхээний хаалгаар хамгаалагдсан MOSFET (PMOS) транзистор нь маш өндөр оролтын эсэргүүцлийг өгдөг бөгөөд ихэвчлэн 1.5T ом орчим байдаг. IC нь гаралтын статусыг өндөр эсвэл бага болгож өөрчлөхийн тулд маш бага оролтын гүйдэл, 10pA хүртэл шаарддаг.

Хэлхээнд IC1 нь гүйдэл-хүчдэлийн хөрвүүлэгчийн үүргийг гүйцэтгэхэд трансимпеданс өсгөгч болгон ашигладаг. IC1 нь PIN диодод үүсгэсэн фото гүйдлийг олшруулж гаралтын харгалзах хүчдэл болгон хувиргадаг. Эргэдэггүй оролт нь фотодиодын газар ба анодтой холбогддог бол урвуу оролт нь ПИН диодоос гэрэл гүйдлийг авдаг.

Алхам 3: Хэлхээний ажиллагаа

Том үнэлгээтэй R1 эсэргүүцэл нь урвуу тохиргоонд орсон тул трансимпеданс өсгөгчийн ашиг орлогыг тогтоодог. Газар руу урвуу оролтгүй холболт нь фотодиодын бага эсэргүүцэлтэй ачааллыг өгдөг бөгөөд энэ нь фотодиодын хүчдэлийг бага байлгадаг.

Фотодиод нь фотоэлектрик горимд ажилладаг бөгөөд гадны хэвийсэн утгатай байдаггүй. Оп-өсгөгчийн санал хүсэлт нь фотодиодын гүйдлийг R1-ээр дамжуулж буй эргэлтийн гүйдэлтэй тэнцүү байлгадаг. Ийм фотоэлектрик горимд фотодиодын улмаас оролтын оролтын хүчдэл маш бага байдаг. Энэ нь их гаралтын офсет хүчдэлгүйгээр их ашиг олох боломжийг олгодог. Гэрэл багатай нөхцөлд их ашиг олж авахын тулд энэ тохиргоог сонгосон болно.

Ер нь орчны гэрлийн нөхцөлд ПИН диодоос гэрэл гүйдэл маш бага байдаг; Энэ нь IC1 -ийн гаралтыг бага байлгадаг. ПИН диод нь харагдахуйц гэрэл эсвэл IR -ийг галаас илрүүлэх үед түүний гэрэл гүйдэл нэмэгдэж IC1 трансимпеданс өсгөгч нь энэ гүйдлийг харгалзах гаралтын хүчдэл болгон хувиргадаг. IC1 -ээс өндөр гаралт нь транзистор T1 -ийг идэвхжүүлж, LED1 гэрэлтдэг. Энэ нь хэлхээнд гал илрүүлсэн болохыг харуулж байна. T1 дамжуулах үед IC2 -ийн 12 -р зүүг газардуулгын потенциал руу шилжүүлж, CD4060 нь хэлбэлзэж эхэлдэг.

IC2 бол C1 ба R6 -ийн улмаас хэлбэлзэх үед нэг нэгээрээ өндөр болж хувирдаг арван гаралттай хоёртын тоолуур юм. IC2 -ийн хэлбэлзэл нь LED2 -ийн анивчсан байдлыг илэрхийлдэг. IC2 -ийн Q6 гаралт (4 -р зүү) 15 секундын дараа өндөр эргэхэд T2 нь PZ1 piezo дуугаруулагчийг ажиллуулж идэвхжүүлдэг бөгөөд LED3 нь мөн гэрэлтдэг. Хэрэв гал тасрахгүй бол 15 секундын дараа дохиолол дахин давтагдана.

Та мөн PZ1 -ийг реле хэлхээгээр солих замаар чанга дуу гаргадаг AC дохиоллыг асааж болно (энд харуулаагүй болно). Хувьсах гүйдлийн дохиоллыг энэ зорилгоор ашигладаг релений контактуудаар идэвхжүүлдэг.

Алхам 4: Схем ба зохион байгуулалтын дизайн

ПИН дээр суурилсан гал мэдрэгчийн ПХБ нь EAGLE ашиглан бүтээгдсэн. Схем ба самбарын байршлыг зураг дээр харуулав.

Алхам 5: Gerber файлуудыг үйлдвэрлэгч рүү илгээх

EGLE -с GERBER файлуудаа экспортлосны дараа би самбараа үйлдвэрлэхийн тулд LIONCIRCUITS дээр байршуулж байна. Би ихэвчлэн ПХБ -ээ зөвхөн тэднээс л захиалдаг. Тэд зөвхөн 6 хоногийн дотор хямд өртөгтэй загварчлал хийдэг.

Алхам 6: Хуурамч самбар

Би самбараа LIONCIRCUITS -аас хүлээн авсан бөгөөд хэрэв хэн нэгэн хавтанг үйлдвэрлэх шаардлагатай бол би Gerber файлуудаа тантай хуваалцаж байна.

Алхам 7: Угсрах, турших

Миний самбарыг бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр угсарсны дараа иймэрхүү харагдаж байна.

Хэлхээг шалгах нь энгийн зүйл юм. Ер нь ПИН диодын дэргэд галын дөл байхгүй үед пьезо дуугаралт дуугардаггүй. ПИН диодоор галын дөл мэдрэгдэхэд пьезо дуугаруулагч дохиолол өгдөг. Түүний илрүүлэх хүрээ нь хоёр метр орчим байдаг.