Конструкция представляет собой так называемый инфракрасный барьер и может использоваться для охраны периметра, окон, балконов и других слабо защищенных проемов. Автор использовал подобную конструкцию для охраны лоджии и остался доволен стабильностью работы и отсутствием ложных срабатываний. По его словам устройство надежно работало при температурах от -25 до +30 °С.
Конструктивно охранная система состоит из двух блоков – передатчика ИК-излучения и приемника, которые должны быть расположены по бокам проема, при этом ширина самого проема может достигать 9 м. Пока нарушения периметра нет, модулированное излучение ИК-светодиода передатчика беспрепятственно проходит на приемник и сигнала тревоги тоже нет. Как только невидимый луч пересекается нарушителем, включается сигнал тревоги.
Передатчик представляет собой несимметричный мультивибратор, собранный на транзисторах VT1 и VT2. Частота и скважность импульсов зависит от номиналов цепочки R1С1 и при указанных на схеме значениях примерно равна 10 кГц. Резистор R2 является токоограничивающим для инфракрасного светодиода HL1.
Электрическая схема передатчика инфракрасного барьера
Приемник собран на таймере КР1006ВИ1 (зарубежный аналог 555), роль ИК приемника выполняет фототранзистор VT3, имеющий достаточно большой коэффициент усиления по току. Для использования в конструкции его придется слегка доработать – аккуратно спилить надфилем верхнюю часть корпуса, чтобы на кристалл попадал свет. В принципе хорошей альтернативой фототранзистору может быть фотодиод ФД-24К, но стоимость его гораздо выше.
Электрическая схема приемника инфракрасного барьера
Чувствительность входа запуска Z таймера зависит от номинала резистора R3, который является нагрузкой фототранзистора VT3 – чем номинал выше, тем выше чувствительность приемника. Сам таймер DA1 включен по классической схеме детектора пропущенных импульсов. Пока на вход 2 микросхемы проходят импульсы с фотодатчика, таймер постоянно перезапускается, не закончив рабочий цикл. На его выходе Out постоянно высокий уровень. Транзистор VT4 открыт, тринистор VS1 закрыт, реле K1 обесточено.
Как только ИК луч будет перекрыт нарушителем, импульсы на входе сброса пропадут, цикл счета будет нормально закончен и на выводе 3 таймера установится низкий логический уровень. Транзистор VT4 закроется, тринистор VS1 откроется и включит реле К1, которое своими нормально разомкнутыми контактами включит сигнал тревоги или любое другое исполнительное устройство. Стоит заметить, что цепочка R4R5C3 подобрана таким образом, что для завершения рабочего цикла таймера достаточно пропуска нескольких импульсов с передатчика – тревога срабатывает при пролете между передатчиком и приемником теннисного мяча. Для уменьшения чувствительности достаточно увеличить номинал резистора R6 или конденсатора С3. После восстановления прохождения ИК луча схема вернется в исходное состояния за исключением тринистора, который останется открытым и не снимет сигнала тревоги, пока его питающая цепь не будет кратковременно разорвана выключателем SA1.
О деталях. В передатчике можно использовать транзисторы КТ315А – Б, КТ375А-Б, КТ3102Б-Е (VT1). На месте VT2 будут работать КТ3107А или КТ361А – Г. Конденсатор С2 – оксидный типа К50-20. В налаживании схема передатчика практически не нуждается. В приемнике можно использовать транзисторы КТ312Б – В, КТ315А – Б или любой другой маломощный структуры n-p-n (VT4). В качестве К1 используется реле РЭС15 паспорт РС4.591.004 или РЭС10 с паспортом РС4.524.302. Тринистор – КУ101 или КУ201 с любым буквенным индексом. Во втором случае возможно придется подобрать номинал резистора R7.
Оксидные конденсаторы – К50-20 на рабочее напряжение не ниже 25 В, остальные – КМ5, КМ6-Б. Резисторы – МЛТ-0.25. В качестве источника питания системы подойдет любой стабилизированный источник напряжением 9 – 15 В. Потребляемый ток в режиме охраны (приемник+передатчик) – 25 – 30 мА.
При первом включении из-за разряженного конденсатора С3 сразу же сработает таймер и включится тревога, для отключения которой достаточно кратковременно отключить переключатель SA1.
А.П. Кашкаров «Фото- и термодатчики в электронных схемах»,2004 г.