Расположив перед охраняемым входом в дом, окном или другим объектом источник инфракрасного излучения (рис. 31), можно создать невидимый барьер, который в совокупности с электронным блоком послужит источником сигналов тревоги. Такое устройство выдает устойчивый сигнал тревоги при пересечении невидимого светового луча посторонним лицом.

СдетодиодЛинзаПуть лучаЛинза

Рис. 32. Участок оптической связи

Участок оптической связи показан на рис. 32. Поток инфракрасного излучения от источника попадает на расположенный напротив светочувствительный элемент. Перекрытие луча, даже незначительное, или прекращение подачи света немедленно вызывает сигнал тревоги. Недостатком этой конструкции является то, что светопередатчик (излучатель) и фотоприемник должны быть расположены точно на одной линии. Другой недостаток заключается в том, что пересечь узкий пучок света могут, например, и птицы, что приведет к ложной тревоге. Для устранения этого недостатка созданы усовершенствованные конструкции (рис. 31), когда для срабатывания сигнализации требуется перекрыть (пересечь) около 50 % площади светового пучка диаметром около 30 см.

При применении источников инфракрасного излучения между передатчиком и приемником должна быть обеспечена зона свободной (прямой) видимости. При передаче потока на большие расстояния располагаются последовательно несколько таких систем, причем так, чтобы в непосредственной близости от передатчиков и приемников не возникали зоны перекрытия диаграммы направленности (рис. 33).

Рис. 33. Перекрытие диаграммы направленности

Если применяются простые устройства, особенно на большом расстоянии между излучателем и приемником, то могут возникать различные помехи, например фоновый свет, изменение дневной освещенности, искусственные источники света и т.д. Для устранения влияния этих мешающих факторов применяют модулированные источники света и резонансные усилители. Такие устройства с модулированным источником света по сравнению с другими не обладают большой чувствительностью, но их невозможно вывести из строя побочными инфракрасными сигналами.

Излучатели с смодулированным источником света. Речь здесь будет идти о простых устройствах, применяемых для перекрытия светом расстояния 2,5 - 5 м.

В таких конструкциях для концентрации светового потока на фотоприемнике имеет смысл использовать собирательную линзу (двояковыпуклую или плосковогнутую). Обычно применяют линзы с фокусным расстоянием 50 и диаметром 30 мм. Их встраивают в металлическую или пластмассовую трубу длиной 40 и внутренним диаметром 32 - 33 мм.

Приемник надо расположить таким образом, чтобы лучи источника света попадали на светочувствительную поверхность точно в фокусе. Оптика используется та же самая, что и в светоприемнике. Лампу располагают так, чтобы пить накаливания находилась в фокусе линзы. Если лампа имеет характеристики 6 В/3 Вт, то без инфракрасного фильтра можно перекрыть расстояние 2,5 м. Применение фильтра, который может стоять до и после линзы, уменьшает это расстояние до 1,3 м. При необходимости световые лучи можно направить под углом (рис. 34).

Рис. 34. Устройство простого светодатчика:

1 - лампа; 2 - провод; 3 - веркало; 4 - двояковыпуклая линза; 5 - лучи света; 6 - фильтр

Рис. 35. Светодатчик:

а - в собранном виде; б - схема сборки на крепежной пластине: 1 - гайка; 2 - винт М4Х15; 3 - хомут; 4 - проекционная труба; 5 - кронштейн; б - винт; 7 - Крепежная пластина; 8 - рычаг крепления

Захватываемое светом расстояние в значительной степени может быть увеличено при использовании источников света большей мощности. Такие лампы имеют толстую спираль накаливания, вследствие чего на светочувствительной поверхности приемника можно создать большую освещенность. Наилучших результатов можно достичь, применяя автомобильные лампы. В этом случае, конечно, корпус должен быть больших размеров и иметь соответствующую вентиляцию (вентиляционные отверстия).

Для перекрытия больших расстояний (5 - 6 м) служит источник света, конструкция которого изображена на рис. 35 и 36. Здесь источником инфракрасных лучей яв-ется низковольтная (12 В/1,3 А) лампа накаливания, расположенная в фокусе плосковогнутой линзы, перед которой помещен инфракрасный фильтр.

На рис. 37 показана схема сигнализации с фотодиодным датчиком. Реле срабатывает в том случае, когда пересекается луч света, направленный на фотодиод. Последний образует с резистором 91 кОм делитель напряжения, который обеспечивает базовое напряжение транзистора 77. Когда фотодиод освещен, его сопротивление минимально, следовательно, потенциал базы транзистора Т1 низкий. Если световой луч перекрывается, значе-

ние сопротивления увеличивается, в результате чего возрастает и напряжение на базе транзистора. Транзистор T1 управляет триггером Шмитта, состоящим из транзисторов Т2 и ТЗ. На его выходе напряжение резко (скачком) возрастает от минимального до максимального значения даже в том случае, когда изменение светового потока, падающего на фотодиод, незначительно. Транзистор ТЗ управляет мощным каскадом, состоящим из транзистора Т4, в коллекторной цепи которого находится реле. Диод D служит для ограничения индуктивных всплесков напряжения, возникающих в обмотке реле при-закрытии транзистора Т4, и для его защиты.

Рис. 36. Схема сборки проекционной трубы светодатчика: 1 - лампа; 2 - винты для листового металла 2,9X6,5;

3 - выпуклая сторона; 4 -

инфракрасный фильтр; 5 - резиновые кольца; 6 - полувыпуклая линза; 7 - запорное кольцо; 8 - резьбовая труба; 9 - патрон; 10 - лампа

JXBCY582N2215

(3X8SY73)(BSY52)

0 4-12$

Рис. 37. Схема сигнализации с фотодиодным датчиком

Другой пример схемы сигнализации, в которой используется кадмиево-сульфидный фотодатчик, приведен на рис. 38: При освещении фоторезистора его сопротивление уменьшается и транзистор Т1 закрывается. Транзистор Т2 в это время тоже закрыт, так как на его базу через резистор R2 подается отрицательное напряжение. Когда поток световых лучей, направленных на фоторезистор, уменьшается, транзистор 77, а вместе с ним и Т2 открываются, а так как напряжение на транзисторе Т2 уменьшается, то оно падает и на делителе напряжения (R4, R3), соединенном параллельно с ним. Поэтому уменьшается эмиттерное напряжение транзистора Т1, а в результате этого происходит увеличение его коллекторного тока, что опять приводит к его возрастанию в транзисторе Т2, и реле срабатывает. При срабатывании реле образует цепь самоблокировки - контакт jl и кнопка G. Цепь звонка и лампы накаливания Л1 замыкается контактом реле j2. Схема может работать от аккумулятора напряжением 9 В (при отсутствии сетевого питания).

На рис. 39 изображена схема сигнализации с применением кадмиево-сульфидного фоторезистор-а для работы на расстоянии примерно 5 м. Напряжение эмиттер - база транзистора Т1 определяется потенциометром Р1 и кадмиево-сульфидным фоторезистором LD:R03.

Если свет от лампы накаливания, пройдя через инфракрасный фильтр, не попадает на светочувствительный резистор (при перекрытии светового луча), то транзистор Т1 закрыт, транзисторы Т2 и Т4 открыты. Нахо-