Rosnerud-spb.ru

Ремонт СПБ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Датчик огня своими руками

Принцип работы термодатчиков основан на измерении сопротивления, давления, физических размеров (тепловое расширение), термо-ЭДС, которые имеют сильную зависимость от температуры в конкретном диапазоне. Данные о величине нагрева могут быть получены на основе проведённых калибровок датчиков при выполнении пересчёта по соответствующим формулам.

В автоматических термостатах эти формулы заложены в управляющую программу, а в механических – установлены специальные устройства, которые каким-либо простым способом регулируют режимы работы, например, механические или электрические реле, которые замыкают или размыкают нужные контакты.

Термодатчики имеют относительно простую конструкцию – небольшой корпус с креплениями, внутри которого находится сам датчик. Они могут быть герметичными или открытыми, в зависимости от способа детектирования. Для передачи измеренных данных они могут оснащаться беспроводными датчиками или подключаться по проводному соединению.

Принцип действия

Принцип действия этого прибора основан на обнаружении электромагнитного излучения, которое генерирует очаг открытого или тлеющего пламени.

В современных детекторах пламени широко используются несколько способов обнаружения очага возгорания:

  • Реакция пульсирующего инфракрасного излучения характерная для процесса тления;
  • Реакция на постоянное (возрастающее) электромагнитное излучение характерное для возникновения огня в зоне возгорания;
  • Активное сканирование широкого диапазона ИК излучения.

Устройства реагирующие на эффект мерцания должны иметь чувствительный сенсор который в состоянии идентифицировать пламя по низкочастотным колебаниям в диапазоне 2-20 Гц. Как правило, это пироприемник, фотодиод или фоторезистор. Использование устройств на базе пироприемников предпочтительней, так как они имеют более широкий диапазон обнаружения электромагнитных частот.

Принцип работы комнатного устройства

Термодатчик, расположенный в терморегулируемом устройстве, определяет температуру воздуха в помещении или в самом теплоносителе.

Желаемый температурный режим предварительно устанавливается пользователем и заносится в память термостата.

Работа терморегулятора заключается в сопоставлении данных полученных с приспособления и установленного температурного режима.

Справка! В случае несовместимости этих двух показателей система автоматически проводит корректировку (запуская или приостанавливая работу котла).

Как сделать своими руками?

Собрать такой датчик довольно просто, но надо всё же понимать, что у проекта есть как положительные моменты при реализации, так и отрицательные.

Из положительных:

  • невероятная экономия ресурсов и финансов;
  • не нужно дополнительное обслуживание и помощь мастера для настройки;
  • все рассчитывается конкретно для вас и под ваши условия проживания или местности;
  • если все собрано верно и датчик работает, вы сэкономите на электроэнергии.

Отрицательные моменты:

  • с первого раза может не получиться, будет много проб и ошибок;
  • если что-то припаять неправильно, то поправить уже не получится, останется только искать новый корпус и детали;
  • поиск этих деталей иногда гораздо муторнее, чем просто сходить в магазин и купить готовое изделие.

Если вам все же захотелось собрать датчик движения самому, то начинайте процесс с поиска схемы. Для примера можете использовать очень легкую схему, представленную ниже:

Доплеровский датчик — самый простой в изготовлении, и мастерить его можно из подручных средств.

Можно изготовить прибор для включения света и по другой схеме. Великих познаний физики и электроники не понадобится, и при соблюдении указаний данной статьи, не возникнет никаких трудностей.

Понадобятся:

  • блок питания с проводами разной длины;
  • паяльник;
  • лазер (продается в любом магазине для дома или FIX PRICE);
  • шурупы и фотодиоды;
  • резистор (подстроечный);
  • вольтметр;
  • реле.

После того как добыли все нужные детали, можно приступать к сборке. Необходимо чётко следовать плану.

  1. Срезать разъемы с блока питания, а потом при помощи вольтметра найти плюс.
  2. Взять резистор на 10 кОм и припаять его к плюсу.
  3. Припаять катод фотодиода к плюсу самого резистора, затем припаять анод фотодиода.
  4. Присоединить к минусу эмиттер транзистора VT1.
  5. Эмиттер VT2 припаять к минусу резистора.
  6. Припаять коллектор VT2 к контакту устройства для коммутации электрических цепей.
  7. Второй контакт герконового реле присоединить к блоку питания. Используйте лазерную указку и присоедините еще пару проводов к блоку питания, чтобы сэкономить.
  8. Теперь понадобится уплотнительная сантехническая прокладка. В неё необходимо вставить шуруп, чтобы его шапочка была внутри лазерной указки.
  9. К шурупу приделать один провод, а второй просунуть между корпусом указки и прокладкой.
  10. Убедиться, что все пункты выполнены и всё собрано правильно.
  11. Включить прибор для тестирования и работы над ошибками, если таковые обнаружатся.

Теперь у вас свой прибор, реагирующий на свет, сделанный самостоятельно. Можно попробовать сделать и датчик движения для сигнализации. У вас будет собственная охранная система, на сборку которой не уйдет много времени.

Инфракрасный датчик для этого подойдет идеально, и смастерить его не составит большого труда. Он абсолютно безопасен как для человека, так и для зверей, и надежен в эксплуатации.

Нужно раздобыть:

  • герконовое поле;
  • провода (питающие);
  • фотодиод;
  • корпус;
  • транзистор типа n-p-n;
  • резистор (подстроечный).

Когда все детали найдены, делаем монтаж. Наш резистор будет регулировать чувствительность, а функции сравнивающих реле выполнит стабилитрон. Подготовим антенну. От окисления нужно отполировать ее и натереть ацетоном. Обмотать катушки проводами, зафиксировать втулку в центральном проёме.

Читать еще:  Как сделать пеллеты для котла в домашних условиях

В подготовленный корпус (можно взять старый какой-нибудь от бытового прибора) поместить сделанное устройство, только до этого проделать дырочки для того, чтобы закрепить конструкцию и для лучшей видимости светодиодов. Затем присоединить лампу дневного освещения.

Нужно быть предельно аккуратным в проделывании отверстий, чтобы они не были слишком большими.

Датчик температуры топлива

О неисправности его обычно сообщает контрольная лампа приборной панели с надписью ”Проверьте двигатель”.
Датчик температуры:

  • С 1995 года в комплектацию некоторых инжекторных моделей ваз 2107 входит контролер температуры нагрева топлива.
  • Он предназначен, чтобы контролировать нагрев горючего внутри бензобака, и является термистором.
  • Сопротивление термистора меняется обратно пропорционально нагреву топлива в баке.
  • Термистор закреплен на сборке датчика, контролирующего расход топлива, которая, помещена внутрь бака.

К сведению: Информация, поступающая от термистора, используется компьютером РСМ в целях диагностики. Отказ датчика приводит к записи в память системы OBD неисправности соответствующего кода.
Выполнение процедуры, описанной ниже, приведет к занесению в постоянную память OBD кода неисправности, которая будет высвечена контрольной лампой на панели приборов “Проверьте двигатель”. Завершив проверку и соответствующий восстановительный ремонт, очистите память системы.

  • Снимаем заднее сиденье, затем крышку, открывающую доступ к сборке насоса топлива и датчика расхода/температуры топлива.
    Проверяем исправность подачи питания к контролеру нагрева топлива. Отсоединяем электропроводку от сборки насоса и датчика расхода/температуры топлива.
  • Подключаем плюсовой щуп вольтметра розово-синему проводу разъема, а отрицательный – черному проводу.
  • Включаем зажигание, показания прибора должны составлять 5.0 Вольт.
  • Иначе проверяем состояние электропроводки между датчиком и его РСМ/массой. Если с проводкой все в порядке, отгоняем автомобиль на СТО для диагностики модуля управления и проведения восстановительного ремонта.
  • Омметром замеряем сопротивление между клеммами датчика расхода/температуры топлива.
  • Сопротивление датчика при температуре (20 С) должно быть около 2300 ÷ 2700 Ом. Наиболее точная проверка функционирования датчика производится при снятии его с авто и опускании в сосуд с водой,подогреваемый на огне.
  • Сравниваем результаты измерений в соответствии с картой смены сопротивления.
  • Неисправный контролер заменяем.

Замена

Извлекаем из бака полностью сборку топливного насоса с датчиком расхода/температуры топлива.
Снимаем со сборки измеритель нагрева топлива. Устанавливаем в обратном порядке новый измеритель.
Вот и все, если вы не разбираетесь в инжекторных системах, рекомендуется воспользоваться услугами СТО, иначе цена вопроса может значительно вырасти из за отказов и ошибок системы ОВD.

Схемы сборки

Микроволновый

Для контроля открытых пространств и контроля наличия объектов в нужной зоне, существует емкостное реле. Принцип действия данного устройства заключается в измерении величины поглощения радиоволн. Каждый наблюдал или был участником этого эффекта, когда, приближаясь к работающему радиоприемнику, частота на которой он работает, сбивалась и появлялись помехи.

Поговорим о том, как сделать датчик движения микроволнового типа. Сердцем данного детектора является радио микроволновой генератор и специальная антенна.
На данной принципиальной схеме представлен простой способ сделать микроволновый датчик движения. Транзистор VT1 является высокочастотным генератором и по совместительству радио приемником. Детекторный диод выпрямляет напряжение, подавая смещение на базу транзистора VT2. Обмотки трансформатора Т1 настроены на разную частоту. В начальном состоянии, когда на антенну не воздействует внешняя емкость, амплитуды сигналов взаимно компенсируются и на детекторе VD1 нет напряжения.При изменении частоты, их амплитуды складываются и детектируются диодом. Транзистор VT2 начинает открываться. В качестве компаратора для четкой отработки состояний «включено» и «выключено», используется тиристор VS1, который управляет силовым реле на 12 Вольт.

Ниже предоставлена действенная схема реле присутствия на доступных компонентах, которая поможет собрать детектор движения своими руками или просто пригодится для ознакомления с устройством.

Тепловой

Тепловой ДД (PIR) самый распространенный сенсорный аппарат в хозяйственном секторе. Это объясняется дешевыми комплектующими, простой схемой сборки, отсутствием дополнительных сложных настроек, широким температурным диапазоном работы.

Готовый аппарат можно купить в любом магазине электротоваров. Часто этим сенсором снабжаются светильники, устройства сигнализации и прочие контроллеры. Однако сейчас мы расскажем, как сделать тепловой датчик движения в домашних условиях. Простая схема для повторения выглядит следующим образом:
Специальный тепловой датчик В1 и фото элемент VD1 составляют автоматизированный комплекс управления освещением. Устройство начинает работать только после наступления сумерек, порог срабатывания можно выставить резистором R2. Датчик подключает нагрузку при попадании перемещающегося человека в зону контроля. Время встроенного таймера для отключения можно выставить регулятором R5.

Самоделка из модуля для Arduino

Недорогой сенсор можно сделать из специальных готовых плат для радио конструктора. Так можно получить довольно миниатюрное устройство. Для сборки нам понадобятся модуль датчика движения для микроконтроллеров Arduino и модуль одноканального реле.

На каждой плате распаян разъем из трех штырьков, VCC +5 вольт, GND -5 вольт, OUT выход на детекторе и IN вход на плате реле. Для того, чтобы сделать устройство своими руками, необходимо с источника питания подать на платы 5 Вольт (плюс и минус), например, от зарядки для телефонов, а out и in соединить вместе. Соединения можно проводить с помощью разъемов, но надежнее будет все спаять. Можно руководствоваться схемой ниже. Миниатюрный транзистор, как правило, уже встроен в модуль реле, поэтому дополнительно его ставить не нужно.

Читать еще:  Подбор перемычек в кирпичных стенах

При перемещении человека модуль подает сигнал на реле, и оно открывается. Обратите внимание, что есть реле высокого и низкого уровня. Его необходимо подбирать исходя из того, какой сигнал выдает датчик на выходе. Готовый детектор можно поместить в корпус и замаскировать в нужном месте. Дополнительно рекомендуем просмотреть видео, в которых наглядно демонстрируются инструкции по сборке самодельных датчиков движения в домашних условиях. Если у вас останутся какие-либо вопросы, вы всегда можете задать их в комментариях.

Теперь вы знаете, как сделать датчик движения своими руками. Надеемся, предоставленные схемы и видео помогли вам в сборке самодельного сенсора!

Будет полезно прочитать:

Прозвонка (проверка) датчиков температуры сопротивления:

Для прозвонки датчиков температуры требуется обычный тестер показывающий сопротивление, для датчиков с сопротивлением при нуле градусов до 100 ом включительно потимальный диапазон измерения тестера до 200 Ом.

Прозвонку можно производить при комнатной температуре, либо при другой заранее известной температуре входящей в рабочую зону датчика (например поместив датчик в сосуд с водо-ледяной смесью 0 градусов или кипящий чайник примерно, с поправкой на давление, 100 градусов).

При прозвонке определяется, какие провода соединены между собой накоротко возле датчика, сопротивление между такими проводами как правило существенно меньше чем сопротивление датчика (это сопротивление между выводами 1,3 и 2,4). Сопротивление между такими выводами для стандартных датчиков составляет от 0 до 5 Ом, в зависимости от сечения и длинны соединительных проводов. Найдя провода с таким значением сопротивления мы однозначно можем определить какие выводы куда подключать. При трехпроводной схеме выводы 1 и 3 равнозначны т.е. если их подключить наоборот на измерение это никак не повлияет. При четырехпроводной схеме пары проводов 1,3 и 2,4 между собой равнозначны, и внутри пары между собой провода тоже равнозначны, т.е. первый с третим можно переставлять между собой, и второй с четвертым можно переставлять, и целиком пару 1,3 можно переставить с парой 2,4 на результаты измерений это не повлияет.

Кроме этого проверяется, что датчик рабочий, т.е. выдает то сопротивление которое должен при данной температуре (измерение между выводами 1 и 2).

Таблицу значений сопротивлений для основных типов датчиков при разных температурах можно посмотреть тут.

Кроме этого нужно убедиться, что датчик не замыкает на корпус термопреобразователя, прозвонив на мегаомном диапазоне (20. 200 МОм) сопротивление между проводами и корпусом датчика, при этом руками касаться контактов корпуса, проводов и щупов нельзя. Если на мегаомах тестер показывает не бесконечное сопротивление, то скорее всего в корпус датчика попал жир или влага, такой датчик может работать некоторое время, но точность показаний будет снижаться, показания могут плавать.

Каким образом можно подключить датчик температуры сопротивления если его схема подключения не совпадает со схемой на приборе?

Рассмотрим различные варианты:

1. в наличии есть двухпроводный датчик температуры

Соответственно если подключить требуется к прибору с трехпроводной или четырехпроводной схемой, то можно установить соответственно одну или две перемычки на контактах прибора, в местах, где подключаются короткозамкнутые провода. На рисунках 4 и 5 это обозначено перемычками на контактах 1,3 и 2,4.

Несомненно такое подключение приведет к погрешности измерения, и если прибор не позволяет её скомпенсировать, то можно в требуемом диапазоне измерения определить погрешность показаний используя образцовый термометр и рассчитать корректировку, которую нужно прибавлять к показаниям. Это позволит временно решить проблему и не останавливать технологический процесс.

2. в наличии есть трехпроводный датчик температуры

Если подключать такой датчик по двухпроводной схеме рекомендуется соединить два короткозамкнутых у датчика провода вместе, для уменьшения споротивления соединительных проводов (так же можно один из короткозамкнутых проводов заизолировать и не подключать или откусить кусачками). Датчик будет работать в двухпроводной схеме не внося никакой дополнительной погрешности.

Тел: +7(495)960-92-41
Факс: +7(495)960-92-41

Применение

Датчик огня используется в роботах-пожарных. Для этих роботов устраиваются целые соревнования, задача участников в которых заключается в поиске и тушении огонька в лабиринте.

Именно наш датчик огня позволит в будущем создать простого и эффективного робота-пожарного для подобных соревнований.

Инфракрасный датчик огня улавливает излучение в диапазоне 760 — 1100 нм, свойственное пламени свечи, например. На практике, такой датчик реагирует не только на пламя, но и на солнце, и даже на комнатные лампы. Чтобы избежать паразитной засветки, фотодиод необходимо закрывать с боковых сторон непрозрачным материалом. Для лучшей фильтрации посторонних источников света, при детектировании пламени таким датчиком, применяют алгоритм детектирования низкой частоты. Это возможно благодаря тому, что пламя свечи меняет свою интенсивность с частотой 15-20 Гц.

Читать еще:  Чем и как паять алюминий

Назначение, принцип работы и конструкция ионизационного электрода

Если в нагревательном устройстве по каким-то причинам пропадает пламя, то сразу же должна быть прекращена подача газа. В противном случае он достаточно быстро заполнит объем установки и помещение, что может привести к объемному взрыву от случайной искры.

Поэтому все нагревательные установки, работающие на природном газе, в обязательном порядке должны оснащаться системой слежения за наличием пламенем и блокировки подачи газа.

Ионизационные электроды контроля пламени обычно выполняют две функции: во время зажигания газа от запальника разрешают его подачу при наличии устойчивой искры, а при исчезновении пламени подают сигнал на отключение газа основной горелки.

Принцип работы

Принцип работы ионизационного электрода основан на физических свойствах пламени, которое по своей сути является низкотемпературной плазмой, т. е. средой, насыщенной свободными электронами и ионами и поэтому обладающей электропроводностью и чувствительностью к электромагнитным полям.

Обычно на него подается положительный потенциал от источника постоянного тока, а корпус горелки и запальник присоединяются к отрицательному.

На рисунке ниже показан процесс возникновения тока между корпусом запальника и электродным стержнем, возвышающийся торец которого предназначен для контроля пламени основной горелки.

Процесс зажигания газа в нагревательной установке происходит в два этапа. На первом в запальник подается небольшое количество газа и включается электроискровое зажигание. При возникновении в запальнике устойчивого воспламенения происходит ионизация и начинает протекать постоянный ток в сотые доли миллиампер.

Устройство контроля электрода подает сигнал системе управления, открывается электроклапан, и происходит поджигание основного потока газа. С этого момента электрод формирует управляющий сигнал уже от ионизации его пламени.

Система управления настроена на определенный уровень ионизации, поэтому, если ее интенсивность снижается до заданного предела и ток в плазме падает, происходит отключение подачи газа и гашение пламени. После этого весь цикл с использованием запальника повторяется в автоматическом режиме до тех пор, пока процесс горения не станет устойчивым.

  • неправильная пропорция газовоздушной смеси, формируемой в запальнике;
  • нагар или загрязнение на ионизационном электроде;
  • недостаточная мощность потока пламени;
  • уменьшение сопротивления изоляции из-за накопления в запальнике токопроводящей пыли.

Одним из главных достоинств ионизационных электродов является мгновенная скорость срабатывания при погасании пламени. В отличие от них термопарные датчики формируют сигнал только через несколько секунд, которые им требуются для остывания.

Кроме того, ионизационные электроды недороги, т. к. имеют очень простую конструкцию: металлический стержень, изолирующая втулка и разъем. Также они очень просты в эксплуатации и обслуживании, которое заключается в очистке стержня от нагара.

К недостаткам датчиков ионизационного контроля можно отнести их ненадежность при работе с газовым топливом, содержащим большие доли водорода или окиси углерода. В этом случае в пламени генерируется недостаточное количество свободных ионов и электронов, что приводит к невозможности удержания стабильного тока. Кроме того, этот метод может оказаться непригодным при работе в условиях повышенной запыленности.

Конструктивные особенности

Вместе с тем температура в верхней части пламени при горении природного газа может достигать 1600 °C, поэтому контрольные электроды размещают в его корне, где температура ниже — от 800 до 900 °C.

Изолирующий цоколь ионизационного электрода, с помощью которого он монтируется на запальнике, представляет собой высокопрочную и жаростойкую керамическую втулку.

Ионизационный электрод может быть только контрольным, а может выполнять сразу две функции: запальную и контрольную. Во втором случае для зажигания пламени запальника на него подается высокое напряжение, формирующее искру.

Через несколько секунд оно отключается, происходит переключение на питание постоянным током и переход в контрольный режим. Если электрод выполняет только контрольную функцию, то его изоляция, разъем и кабель должны соответствовать требованиям низковольтной аппаратуры, эксплуатируемой при высоких температурах.

При использовании его в качестве запального сопротивление изоляции должно выдерживать на пробой напряжение 20 кВ, а подсоединение к блоку управления производиться высоковольтным кабелем.

При установке ионизационного электрода в корпус конкретной горелки необходимо применять изделие оптимальной длины. Слишком большой стержень будет перегреваться, деформироваться и быстрее покрываться нагаром.

В случае малой длины возможны ситуации, когда ионизационный поток будет прерываться при уходе пламени от конца электрода к другому краю корпуса горелки. В реальных условиях длину электрода обычно подбирают экспериментальным путем.

В бытовых газовых плитах для зажигания используют электроискровые запальные электроды, а для контроля за пламенем — термопарные датчики. А почему в бытовых устройствах не применяют ионизационные электроды в раздельном или совмещенном виде?

Ведь они дешевле термопар. Если вы знаете ответ на этот вопрос, поделитесь, пожалуйста, информацией в комментариях к данной статье.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector