智能倉(cāng)庫(kù)火焰報(bào)警器設(shè)計(jì)與制作-光電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-09 15:28 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 正，短的為負(fù)。也可以從內(nèi)部看到，接觸面小的為正，接觸面大的為負(fù)。外邊有切口的為負(fù)，另一邊就為正。 發(fā)光二極管 外形如下圖所示。 常州工學(xué)院 7 發(fā)光二極管外形 電壓取樣電位器 電位器是可變電阻的一種，其電阻值的大小可以人為調(diào)節(jié)，以滿足電路的需要。可以逐漸地改變和它串聯(lián)的用電器中的電流，也可以逐漸地改變和它串聯(lián)的用電器的電壓，還可以起到保護(hù)用電器的作用。如下圖所示為 104（ 100K）的電位器。 常州工學(xué)院 8 可調(diào)電阻 100K可調(diào)范圍 本電路使用的電位器 是 103（ 10K）的可調(diào)范圍 ,通常是由電阻體與轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)系統(tǒng)組成，即靠一個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體上移動(dòng)，獲得部分電壓輸出。 電位器的電阻體有兩個(gè)固定端，通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸或滑柄，改變動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體上的位置，則改變了動(dòng)觸點(diǎn)與任一個(gè)固定端之間的電阻值，從而改變了電壓與電流的大小。 蜂鳴器 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型 ， 在電路中用字母 組 合 HA 表示。 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成 ， 當(dāng)接通電源后（ 直流工作電壓） ,多諧振蕩器起振 ,輸出 常州工學(xué)院 9 的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng) ， 振動(dòng)膜片 在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。 蜂鳴器 還可分為 有源蜂鳴器 和 無(wú)源蜂鳴器 ， 這里的 “ 源 ” 不是指電源。而是指震蕩源。也就是說(shuō)，有源蜂鳴器內(nèi)部帶震蕩源，所以只要通電就會(huì) 發(fā)聲 。而無(wú)源蜂鳴器內(nèi)部不帶震蕩源，所以如果用直流 電信號(hào)無(wú)法令其鳴叫 ， 必須用 1K5K 的方波去驅(qū)動(dòng)它 才能發(fā)出不同頻率的聲音 。有源蜂鳴器比無(wú)源蜂鳴器 的成本要高 ，因?yàn)橛性捶澍Q器里面多個(gè)震蕩電路。無(wú)源蜂鳴器便宜 ， 聲音頻率可控，可以做出 “ 多來(lái)米發(fā)索拉西 ” 的效果。 本電路設(shè)計(jì)采用 電磁式 5V 有源 蜂鳴器 ，由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于一般的 TTL 電壓無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)，所以要利用放大電路來(lái)驅(qū)動(dòng)，一般使用三極管構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路，如下圖所示： V CCHA1V T 19013+ 5VKi 常州工學(xué)院 10 火焰?zhèn)鞲衅? 火焰的輻射是具有離散光譜的氣體輻射和伴有連續(xù)光譜的固體輻射，其波長(zhǎng)在 m 或更寬的范圍，為了避免其他信號(hào)的干擾，常利用波長(zhǎng) 300nm 的紫外線，或者火焰中特有的波長(zhǎng)在 m 附近的 CO2 輻射光譜作為探測(cè)信號(hào)。紫外線傳感器只對(duì) 185260nm 狹窄范圍內(nèi)的紫外線進(jìn)行響應(yīng) ,而對(duì)其它頻譜范圍的光線不敏感 ,利用它可以對(duì)火焰中的紫外線進(jìn)行檢測(cè)。到達(dá)大氣層下地面的太陽(yáng)光和非透紫材料作為玻殼的 電光源發(fā)出的光波長(zhǎng)均大于 300nm，故火焰探測(cè)的220m280nm 中紫外波段屬太陽(yáng)光譜盲區(qū)（日盲區(qū)）。紫外火焰探測(cè)技術(shù)，使系統(tǒng)避開(kāi)了最強(qiáng)大的自然光源一太陽(yáng)造成的復(fù)雜背景，使得在系統(tǒng)中信息處理的負(fù)擔(dān)大為減輕。所以可靠性較高，加之它是光子檢測(cè)手段，因而信噪比高，具有極微弱信號(hào)檢測(cè)能力，除此之外，它還具有反應(yīng)時(shí)間極快的特點(diǎn)。與紅外探測(cè)器相比，紫外探測(cè)器更為可靠，且具有高靈敏度、高輸出、高響應(yīng)速度和應(yīng)用線路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。因而充氣紫外光電管正日益廣泛地應(yīng)用于燃燒監(jiān)控、火災(zāi)自報(bào)警、放電檢測(cè)、紫外線檢測(cè)、及紫外線光電控制 裝置中。 但對(duì)于傳統(tǒng)的紫外光電管器件，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制備工藝的限制，其噪聲和靈敏度是一個(gè)互相矛盾的參數(shù)。一般而言，需將靈敏度控制在一個(gè)合適的水平，過(guò)高的靈敏度對(duì)器件的低噪聲指標(biāo)是十分困難的，因?yàn)殪`敏度和噪聲信號(hào)都是由光敏管發(fā)出，傳統(tǒng)的檢測(cè)器會(huì)將兩種信號(hào)同時(shí)放大。所以其靈敏度比較差 ,檢測(cè)距離小 ,不能抗雷電的干擾 ,存在一定的誤報(bào)率。因而需要基于現(xiàn)有或新發(fā)展的探測(cè)原理方法，常州工學(xué)院 11 與其它學(xué)科技術(shù)交叉，通過(guò)改進(jìn)信號(hào)采集和處理等方法來(lái)改善系統(tǒng)性能。 本電路采用的火焰?zhèn)鞲衅骺梢詸z測(cè)火焰或者波長(zhǎng)在 760 納米～1100 納米范 圍內(nèi)的光源，探測(cè)角度 60 度左右，對(duì)火焰光譜特別靈敏，性能穩(wěn)定，工作電壓 5V，火焰?zhèn)鞲衅魈筋^的工作溫度為 25 攝氏度到85 攝氏度，在使用過(guò)程中一定要注意火焰?zhèn)鞲衅魈筋^離火焰的距離不能太近，以免造成損壞。 輕觸開(kāi)關(guān) 輕觸開(kāi)關(guān)，又叫按鍵開(kāi)關(guān)，由嵌件、基座、彈片、按鈕、蓋板等組成，輕輕按下開(kāi)關(guān)接通，松開(kāi)即斷開(kāi)。本電路使用的是四腳輕觸開(kāi)關(guān)，外型尺寸大小為 6*6*7MM，在輕觸開(kāi)關(guān)底部我們可以看“北”字圖形，如下圖所示。 輕觸開(kāi)關(guān)工作原理 常州工學(xué)院 12 輕觸開(kāi)關(guān)是使用時(shí)輕輕點(diǎn)按開(kāi)關(guān)按鈕即可使開(kāi)關(guān)接通，當(dāng)松開(kāi)手時(shí)開(kāi)關(guān)即 可斷開(kāi)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是靠金屬?gòu)椘芰梽?dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)通斷的。 半導(dǎo)體三極管 三極管，全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管，也稱雙極型晶體管，晶體三極管，是一種電流控制電流的半導(dǎo)體器件。其作用是把微弱信號(hào)放大成幅值較大的電信號(hào) , 也用作無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，俗稱開(kāi)關(guān)管。本電路使用的是 NPN 型的三極管 9012，當(dāng)把有字的面向自己，引腳朝下，總左往右排列是發(fā)射極 E，基極 B，集電極 C。如下圖所示。 三極管的引腳圖 晶體三極管具有電流放大作用，其實(shí)質(zhì)是三極管能以基極電流微小的變化量來(lái)控制集電極電流較大的變化量。這是三極管最基本的和最重 要的特性。我們將Δ Ic/Δ Ib 的比值稱為晶體三極管的電流放大倍數(shù)，用符號(hào)“β”表示。
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