YJJ BISS0001 Pyroelektryczny bezprzewodowy czujnik podczerwieni

Opis produktu:

YJJ BISS0001 Pyroelektryczny czujnik podczerwieni bezprzewodowej, układ przetwarzania sygnału

Cechy:

BISS0001 to scalony układ przetwarzania sygnału termopilowego czujnika podczerwieni z hybrydową strukturą analogowo-cyfrową CMOS i dwiema opcjami obudowy: DIP-16 i SOIC-16. Układ scalony integruje obwody takie jak komparatory napięcia, kontrolery stanów, timery obwodów opóźniających, timery czasu blokady i źródła napięcia odniesienia. Jest powszechnie stosowany w systemach alarmowych przeciwkradzieżowych, automatycznych drzwiach i innych automatycznych przełącznikach.

Typowy obwód kontrolera oświetlenia z opóźnieniem termopilowym na podczerwień, zbudowany przy użyciu BISS0001, pokazano na rysunku. Ten kontroler może realizować sterowanie włączaniem światła po wejściu osoby i wyłączaniem po jej wyjściu. Jest często używany do automatycznego sterowania w łazienkach, pomieszczeniach magazynowych i oświetleniu luster w toaletkach.

Kontroler oświetlenia z opóźnieniem termopilowym na podczerwień składa się z obwodu zasilania, obwodu sterowania z opóźnieniem na podczerwień i obwodu wykonawczego sterowania. Obwód zasilania składa się z transformatora zasilania T, diod prostowniczych VD1 do VD4, kondensatorów filtrujących C7 i C9, kondensatora bocznikującego C8 i trójzaciskowego regulatora napięcia IC2. W praktycznych zastosowaniach T jest zwykle wybierany jako wysokiej jakości transformator zasilania 220V/9V, 5VA; VD1 do VD4 są wybierane jako diody prostownicze krzemowe IN4001; IC2 jest wybierany jako trójzaciskowy regulator napięcia LM7805. Napięcie przemienne 220V jest obniżane, prostowane, filtrowane i stabilizowane, tworząc stabilne napięcie stałe +5V, które zasila cały obwód sterowania.

Obwód sterowania z opóźnieniem na podczerwień składa się z termopilowego czujnika podczerwieni PIR, potencjometru czułości RP1, scalonego układu przetwarzania sygnału termopilowego czujnika podczerwieni BISS0001 (IC1), elementów opóźniających R1, C2, potencjometru RP2 i rezystora światłoczułego RG oraz innych komponentów peryferyjnych. W praktycznych zastosowaniach PIR jest zwykle wybierany jako czujniki podczerwieni termopilowej typu P2288, PH5324 lub LH1956. Aby poprawić czułość czujnika PIR na promienie podczerwone, przed czujnikiem należy zainstalować paraboliczną lub półkulistą soczewkę Fresnela; RG jest wybierany jako rezystory światłoczułe typu MG45, a różnica rezystancji między stanem jasnym i ciemnym powinna być jak największa; RP1 i RP2 są wybierane jako potencjometry organiczne w stanie stałym typu WSW.

Obwód wykonawczy sterowania składa się z przełączników elektronicznych VT, przekaźników półprzewodnikowych SSR i opraw oświetleniowych H. W praktycznych zastosowaniach VT jest zwykle wybierany jako tranzystor krzemowy NPN typu 9013, z wymaganiem β ≥ 100; SSR jest wybierany jako kompaktowy przekaźnik półprzewodnikowy typu JCX-2F-DC5V z przejściem przez zero; H można wybrać jako żarówkę 100W lub mniejszą, w zależności od potrzeb.

Zasada działania:

Po włączeniu obwodu, gdy nikt nie wchodzi w zakres monitorowania termopilowego czujnika podczerwieni PIR, scalony układ przetwarzania sygnału termopilowego czujnika podczerwieni BISS0001 jest w stanie resetu, zacisk wyjściowy sygnału sterującego (pin 2) Vo emituje niski poziom, przełącznik elektroniczny VT jest w stanie odcięcia, przekaźnik półprzewodnikowy SSR jest wyłączony, a oprawa oświetleniowa H nie świeci, a kontroler jest w stanie monitorowania.

Struktura układu i moduły funkcjonalne
BISS0001 integruje następujące moduły:
Wzmacniacz operacyjny o wysokiej impedancji: Odbiera i wzmacnia sygnały z czujnika, kompatybilny z różnymi pyroelektrycznymi sondami podczerwieni.
Dwukierunkowy dyskryminator amplitudy: Filtruje zakłócenia z otoczenia, zapewniając wyzwalanie ważnych sygnałów.
Timer opóźniający: Kontroluje czas trwania sygnału wyjściowego (regulowany do kilku minut).
Timer blokady: Zapobiega powtarzaniu wyzwalania, zwiększając stabilność systemu.
Cechy techniczne:
Szeroka adaptacja napięcia (2V - 6V), niskie zużycie energii w stanie spoczynku.
Wbudowane zasilanie odniesienia, upraszczające projektowanie obwodów peryferyjnych.
Próg dwukierunkowego wzmacniacza detektora można regulować za pomocą zewnętrznego rezystora.
Kompatybilny z obudowami DIP i SOP, ułatwiający instalację w różnych scenariuszach.
Typowe scenariusze zastosowań
Inteligentne sterowanie oświetleniem: Do 2024 roku będzie stosowane w systemach oświetlenia ulicznego zasilanych energią słoneczną, lampach biurkowych wykrywających obecność człowieka [2] i automatycznych światłach korytarzowych, osiągając efekt oszczędności energii „światła włączone, gdy obecni są ludzie, światła wyłączone, gdy ludzie wychodzą”.
System alarmowy: Składa się z czujnika pyroelektrycznego i detektora intruzji na podczerwień, uruchamia brzęczyk lub lampę alarmową.
Automatyczne sterowanie urządzeniami domowymi: Steruje urządzeniami takimi jak automatyczne drzwi, wentylatory elektryczne i suszarki, zwiększając poziom inteligencji.
Parametry ograniczające
Temperatura pracy: -20℃ do +70℃ (zostanie rozszerzona do -20℃ do 70℃ do 2024 r.) [7-8].
Temperatura przechowywania: -65℃ do +150℃ [8].
Zakres napięcia wejściowego: VSS - 0,3V do VDD + 0,3V (VDD ≤ 6V) [8].
Prąd wytrzymywany przez pin: ±10mA (VDD = 5V)

Gdy ktoś wejdzie w zakres monitorowania termopilowego czujnika podczerwieni PIR i się porusza, PIR może przekształcić zmiany w emitowanych przez człowieka promieniach podczerwonych w wyjście sygnału elektrycznego o częstotliwości od 0,1 do 10 Hz.

RP2 i RG tworzą obwód sterowania światłem. W ciągu dnia rezystor światłoczuły RG wykazuje niską rezystancję, gdy jest wystawiony na działanie światła dziennego. Gdy poziom Vo na pinie 9 BISS0001 wynosi 0,2Vpp, BISS0001 jest w stanie monitorowania, a zacisk wyjściowy % pozostaje na niskim poziomie. Jeśli w tym momencie ktoś porusza się w zakresie monitorowania PIR, PIR wyemituje sygnał elektryczny, który zmienia się wraz z ruchem ciała ludzkiego. Sygnał ten jest wysyłany do wewnętrznego, niezależnego wzmacniacza operacyjnego o wysokiej impedancji wejściowej OP1 układu BISS0001 przez pin 11N+ (14 pin). Po wstępnym wzmocnieniu przez OP1, jest on wyprowadzany przez pin 16 i sprzężony z pinem 2IN- (13 pin) wewnątrz układu. Następnie jest wzmacniany przez wewnętrzny dwustopniowy wzmacniacz operacyjny OP2 i przetwarzany przez wewnętrzny dwukierunkowy dyskryminator amplitudy. Wreszcie, skuteczny sygnał wyzwalający jest wyprowadzany w celu uruchomienia wewnętrznego timera opóźniającego TX układu. Następnie kontroler stanu wyprowadza sygnał sterujący wysokiego poziomu z pinu 2 BISS0001, powodując przewodzenie przełącznika elektronicznego VT i włączenie przekaźnika półprzewodnikowego SSR, a oprawa oświetleniowa H zapala się i emituje światło.

Czas, w którym pin 2 BISS0001 wyprowadza sygnał sterujący wysokiego poziomu, jest równy czasowi opóźnienia obwodu. Jest on określony przez stałą czasową elementu opóźniającego R1 i C2. Jak pokazano na rysunku, czas wynosi 15 sekund. Ponieważ pin 1 układu jest połączony z wysokim poziomem, obwód jest w stanie pozwalającym na powtarzane wyzwalanie. Oznacza to, że w czasie opóźnienia (15 sekund), tak długo, jak ktoś się nieznacznie poruszy, obwód jest ponownie wyzwalany, a pin 2 wyprowadzi sygnał wysokiego poziomu o szerokości impulsu 15 sekund. Dlatego, tak długo, jak ktoś jest w łazience, oprawa oświetleniowa H będzie zawsze oświetlona. Dopiero po wyjściu osoby, po 15-sekundowym opóźnieniu, obwód resetuje się, a oprawa oświetleniowa H automatycznie się wyłącza.

Specyfikacje: