ГОРИ, ОГОНЬ!

При топке камина или банной печи на даче древесным сырьём процесс горения время от времени надо контролировать: подбрасывать дрова, увеличивать тягу и т. д. Заменить «хозяйский глаз» и напоминать об этом может предлагаемое электронное устройство, сигнализирующее об уменьшении пламени в печи (топке).

Я немного поэксперементировал и обнаружил, что инфракрасные сигнализаторы, оказывается, реагируют даже на горящую спичку с совсем незначительным инфракрасным (ИК) излучением. Но именно это знание послужило импульсом для разработки устройства контроля горения. При ярком пламени на расстоянии до 1,5 м от очага сигнализатор «молчит». Как только огонь в печи или камине начнёт затухать — звучит сигнал. А вот, к примеру, на фотовспышку с применением импульсной лампы ИФК-120 (и миниатюрные вспышки, встроенные в современные фотоаппараты) реакции устройства нет.

Собрать такое устройство несложно даже радиолюбителю без особого опыта и получить удовольствие от работы, заслуженную гордость от создания полезного прибора своими руками и благодарность от домочадцев.

Наиболее дорогостоящая деталь устройства — инфракрасный детектор (ИК) — стоит около 80 руб. Но и его можно использовать от старого приёмника дистанционного управления (ДУ), установленного в телевизоре. Такими детекторами начали комплектовать цветные телеприёмники ещё в конце 80-х годов прошлого века, подойдёт и взятый оттуда детектор (сама плата приёмника ДУ не нужна). В современных моделях телевизоров также установлены подобные ИК-детекторы — и они сгодятся для данной конструкции.

Напряжение питания устройства — в диапазоне 5 — 7 В, связано с техническими характеристиками ИК-датчика. Напряжение питания можно повысить, к примеру до 12 В, добавив в схему простейший ограничитель-стабилизатор, состоящий из стабилитрона КС156А (или аналогичного, к примеру BZX55C) и включённого последовательно с ним ограничительного резистора сопротивлением 0,82—1 кОм. Анод стабилитрона подключают к общему проводу, а точку соединения стабилитрона (катод) и резистора — к выводу 2 датчика IF1. При этом напряжение питания подают к ограничительному резистору. Ток потребления устройством не превышает 25 мА, 20 мА, из которых «забирает» звуковой капсюль.

Принцип работы

Оксидный конденсатор С1 сглаживает помехи по питанию. Нормальное состояние чувствительного ИК-детектора — небольшой высокий уровень на выходе (вывод 3 IF1). Если в зоне «ответственности» детектора присутствует ИК-сигнал, на выводе 3 детектора присутствуют отрицательные импульсы. Полярный конденсатор С2 служит для уменьшения влияния случайных и посторонних помех. Он особенно необходим тогда, когда в том же помещении есть радиоаппаратура с пультами дистанционного управления (как правило, они используют ИК-спектр для передачи сигнала на расстояние, к примеру, сигнализатор установлен в гостиной и контролирует работу камина). Если устройство применяется в бане (и там, где подобные помехи маловероятны), С2 целесообразно исключить из схемы. Отрицательные импульсы небольшой амплитуды недостаточны для управления звуковым (и даже световым) сигнализатором или реле. Поэтому, проходя пиковый детектор на элементах R1, VD1, они поступают на затвор полевого транзистора VT1, выполняющего роль усилителя тока. Транзистор управляет звуковым капсюлем со встроенным генератором звуковой частоты (ЗЧ) — НА1.

По окончании топки камина сигнализатор можно выключить включателем SB1.

Устройство в налаживании не нуждается. Оксидный конденсатор С3 в данной схеме является элементом, обеспечивающим задержку выключения звука. Это нужно для того, чтобы сигнализатор не реагировал на мерцание пламени или кратковременное уменьшение горения. Так удалось добиться того, что «тревожная сигнализация» зазвучит только тогда, когда пламя будет действительно затухать. Чем больше ёмкость конденсатора С3, тем большую инерцию включения сигнализации удастся достигнуть. В очень небольших пределах чувствительность устройства можно регулировать, изменяя сопротивление постоянного резистора R1.

О деталях

ИК-детектор PRM6936 можно заменить на TSOP1736CB1 или аналогичный. Выводы по порядку считают, обратив детектор выпуклой стороной к себе. У прибора TSOP1736CB1 1 и 2 выводы расположены рядом, затем через 2 мм от второго идёт уже третий. Переполюсовка включения детектора не допускается.

Оксидные конденсаторы — типа К50-29 или аналогичные. Полевой транзистор BST70 можно заменить на BS170 или ему подобный. Оба резистора — типа MF-25. Диод VD1 можно заменить на КД522, Д220, КД503 с любым буквенным индексом или зарубежный аналог 1N4148. Звуковой капсюль НА1 со встроенным генератором ЗЧ любой на напряжение 3 — 6 В, к примеру TR-1203Y. Капсюль обязательно включать в указанной на схеме полярности. Вместо него или параллельно с ним можно включить даже слаботочное электромагнитное реле с напряжением питания 5 В, к примеру TRU-5VDC-SB-SL. Такое решение может быть полезно на перспективу (см. текст ниже).

Элементов в схеме столь мало, что печатную плату я не разрабатывал, применил стандартную перфорированную «заготовку» с металлизированными отверстиями под выводы, а межэлементные соединения сделал с помощью провода МГТФ-0,6. На фото представлен в корпусе готовый сигнализатор (справа — капсюль-сигнализатор НА1).

Особенности и перспектива применения

Устройство хорошо реагирует на открытое пламя; на расстоянии до 0,5 м сигнализатор срабатывает даже на зажжённую спичку. Из этого можно сделать простой вывод о том, что на основе предложенного устройства можно изготовить пожарный сигнализатор. Принцип срабатывания тот же — от открытого пламени, причём днём эффективность работы сигнализатора та же, что и ночью: ведь устройство реагирует не на свет, не на тепло, не на мерцание языков пламени, а на инфракрасную составляющую в спектре огня, а она от времени суток не зависит. Особенно нужным такой сигнализатор может стать вне помещений, на открытых пространствах, в лесах, в посёлках, на улице. В этих местах обычный пожарный датчик, реагирующий на задымление, практически бесполезен. В тех случаях, когда требуется управлять мощной нагрузкой (с током до 6 А в сети 220 В), нагрузку следует подключить через реле. Например, погружным водяным насосом.

Прибор может быть также полезен для контроля работы любых пультов дистанционного управления («ловит» как прямой, так и отражённый от стен помещения «невидимый» человеку ИК-луч); для поиска неисправностей и контроля работы компьютерных периферийных устройств и сотовых телефонов, имеющих ИК-порт; для «мониторинга» помещения, хранилища, в котором могут быть установлены невидимые человеку средства сигнализации, срабатывающие при пересечении инфракрасного луча (как в фильмах про агента 007) и во многих других случаях. Устройство простое для сборки.

«Моделист-конструктор» № 2’2011, А. КАШКАРОВ, г. Санкт-Петербург