дящееся в коллекторной цепи транзистора Т5 -реле срабатывает и своим контактом j2 делает короткое замыкание на входе сигнально-предупредительного блока. Когда поток света становится стабильным и инфракрасные лучи попадают на фоторезистор, его сопротивление уменьшается. В результате напряжение эмиттер - база транзистора Т1 увеличивается и он открывается. Затем уменьшается базовое напряжение транзистора Т2 и он начинает закрываться. Аналогичным образом ведут себя и транзисторы Т4 и Т5, поскольку базовый ток ТЗ определяется резисторами R6 и R7. Когда возрастает напряжение на базе транзистора ТЗ, транзистор Т2 полностью закрывается, то же происходит и с транзисторами Т4 и Т5. Реле в этом случае будет находиться в нерабочем состоянии (отпускает), а следовательно, сигнал прекращается.

200шФ 158 J

AC12S UWQ,} 6С251А LTjRG,5 6С307

2 1N4001 К1

Рис. 38. Схема сигнализации с кадмиево-сульфидным фотодатчиком

6С109С гхадо

Рис. 39. Схема сигнализации с кадмиево-сульфидным фоторезистором: а - блок светоприемки; 2 - фоторезистор; 3 - инфракрасный фильтр; 4 - плосковогнутая линза

Выключатель К2 позволяет подавать два вида сигналов тревоги: кратковременный и длительный.

При включении К.2 работающее реле своим контактом jl самоблокируется. Если К2 выключен (временный режим), система сигнализации работает только при перекрытии инфракрасных лучей, достигающих светочувствительного резистора. Когда К2 включен, сигнализация функционирует все время, пока ее не отключат.

Если использовать лампу накаливания на 12В/1.2А, то можно контролировать расстояние до 5 м. Питающее напряжение схемы 12 В, а общая мощность рассеяния приблизительно равна 15 Вт. Схема монтажа (сборки) светоприемного устройства приведена на рис. 40.

Рис. 40. Схема сборки светоприемного устройства:

1 - металлический корпус; 2 - винты для листового металла 0 2,9X6,5; 3 - плосковогнутая линза; 4 - распорное кольцо 0 26X9; 5 - инфракрасный фильтр; 6 - фотодатчик; 7 - распорное кольцо 0 26X15; S - резиновая трубка; 9 - запорное кольцо; 10 - вилка

Излучатели с модулированным источником света.

Работе устройств с смодулированными источниками света может помешать окружающее освещение. Кроме того, они легко могут быть выведены из строя посторонними сигналами. Следует отметить, что в качестве источника света не должны применяться лампы с большой тепловой инерцией нити накаливания. Для этой цели годятся, например, лампы тлеющего разряда, импульсные газоразрядные трубки и светодиоды.

По сравнению с устройствами, работающими на обычных лампах накаливания, блоки оптического приема со светодиодами, работающие в режиме модуляции частоты или в импульсном режиме, обладают определенными преимуществами.

Во-первых, лампы накаливания имеют КПД менее 0,1 %. При токе в несколько сот микроампер требуется .напряжение минимум в несколько вольт; кроме того, они недолговечны. Коэффициент полезного действия светодиодов больше, при токе свыше 10 мА, постоянном прямом напряжении 1,5 В срок службы практически не ограничен.

Во-вторых, светодиоды могут работать в импульсном режиме. Схема подключения фотоприемника выполнена таким образом, что он может быть настроен на частоту модуляции в узком спектре частот. Таким образом, система достаточно независима от воздействия рассеянного света.

В-третьих, при помощи пары светодиод - фототранзистор, работающей в импульсном режиме, можно контролировать расстояние и в несколько сотен метров (даже не применяя при этом лазерные диоды). Фотоусилитель в этом случае работает как селективный усилитель.

£N708 = BSY63S£BSX8$£BSYl9SBF2252NH3fl

Рис. 41. Электрическая схема участка оптической связи с модуляцией света в передатчике и с селективным приемником

На рис. 41 представлена электрическая схема участка оптической связи с модуляцией света в передающем и селективном приемном узлах. Устройство используется, например, в качестве сигнального в противовзлом-ных системах. Модуляция светового сигнала осуществляется при помощи самовозбуждающегося мультивибратора.

Инфракрасные импульсные излучатели являются новейшим вариантом противовзломньгх сигнальных устройств, работающих при перекрытии луча. Они с успехом действуют на больших расстояниях (10 м) и имеют автономное питание.

Принцип их действия основан прежде всего на большой мощности диодов инфракрасного излучения на ар-сениде галлия (GaAs), возникающей при очень кратковременном и большом импульсном токе. Возникают очень короткие световые импульсы с соответственно продолжительными перерывами (паузами). Если, например, время периодической подачи напряжения на излучающий диод CQY99, т. е. время включения (или длительность импульса), 20 мкс, период 50 мс (20 Гц), то при импульсном токе диода 2 А среднее его значение будет лишь 0,8 мА. С учетом же тока потребления генератора общий ток не составит и 1 мА. Такой светоимпульсный передатчик можно непрерывно эксплуатировать в течение года от аккумулятора 4,5 В/10 А-ч.

Рис. 42. Электрическая схема (а) и формы сигналов (б) светодатчика системы сигнализации с использованием инфракрасных импульсов

Электрическая схема и формы сигналов светопередат-ч-ика и светоприемника системы сигнализации приведены на рис. 42 и 43. Коэффициент заполнения световых импульсов от светопередатчика (см. сигналы формы А) tBX/T=20 мкс/50 мс.

Если бы в качестве импульсного генератора использовали обыкновенный самовозбуждающийся мультивибратор, то и при больших импульсных промежутках потребление тока было бы относительно высоким, так как один транзистор из двух всегда открыт. Небольшой коэффициент заполнения только тогда приводит к минимальному среднему расходу тока, когда импульсный генератор при длительной паузе потребляет малый ток. Этим требованиям удовлетворяет самовозбуждающийся мультивибратор (рис. 42), поскольку во время паузы закрыты оба транзистора.

Рассмотрим теперь, каким образом приемная часть обрабатывает световые импульсы (рис. 43). Фотодиод BPW34, находящийся на пути следования лучей, воспринимает периодически (через каждые 50 мс) поступающие на него импульсы длительностью 20 мкс, которые после усиления появляются на выходе интегральной микросхемы TDA4180P (сигналы формы «С»). Выходной сигнал усилителя в каскаде, состоящем из транзистора ТЗ, преобразуется в положительные импульсы («D»), которые, попадая на вход интегрального ключа типа U113B фирмы AEG-Telefunken, приводят к запуску генератора и образованию пилообразного напряжения («E»).

Скорость его нарастания определяется емкостью конденсатора С, которую нужно выбрать таким образом, чтобы пилообразный сигнал не достиг значения иПИТ, Принцип работы схемы построен на реакции на отсутствие импульсов. Если хотя бы на мгновение перекрывается световой поток, по крайней мере исчезает один из них и пилообразный сигнал почти достигает ипит. В результате транзистор Т4 закрывается, а реле, вызывающее возникновение сигнала тревоги, возвращается в нерабочее состояние.

Приемная часть представляет собой схему, срабатывающую при отсутствии сигналов. С увеличением емкости конденсатора С нарастание пилообразного сигнала замедляется. Следовательно, при отсутствии нескольких запускающих импульсов возникает большая пауза и сигнал достигает значения питающего напряжения. Таким способом можно добиться соответствующей регулировки времени подачи сигнала.

Если схема работает от аккумулятора или сухого элемента, необходимо добиться большего срока их службы, однако нельзя не учитывать, что при незначительном уменьшении иШ1Т реле начнет «стучать» (дребезжать). При сетевом питании возможна стабилизация напряжения, но тогда надо иметь в виду определенный разброс параметров интегральной микросхемы U113B. К достоинствам схемы следует отнести то, что в случае питания от сети во время отключения тока реле срабатывает и самостоятельно вызывает сигнал тревоги, т. е. сигнализирует о прекращении питания. Блок сигнализации, конечно, должен иметь питание от отдельного источника, независимого от сети.