Cảm biến báo cháy là gì mạch cảm biến báo cháy bằng cảm biến khói

Mạch có khả năng cảm ứng và phát hiện những dấu hiệu của sự cháy như: Xuất hiện khói hay nhiệt độ không khí tăng cao.. - Mạch cảm ứng báo cháy thường có 2 loại: Mạch báo cháy bằng cảm bi

VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY, HANOI

INTERNATIONAL SCHOOL

PROJECT NAME FIRE DETECTION CIRCUIT TEACHER: Dr.LE XUAN HAI

Hoa lac,2023

Các thành viên trong nhóm:

Vũ Huy Khải (Leader): 22070035

Trần Thành Đạt : 22070038

Trần Anh Quang : 22070011

- 4 tụ điện hóa phân cực

Cảm biến báo cháy là gì?

- Mạch cảm biến báo cháy hay còn gọi là mạch cảm ứng báocháy hay mạch cảm biến cháy Mạch này được ứng dụng vào sản xuất thiết bị báo cháy Mạch có khả năng cảm ứng

và phát hiện những dấu hiệu của sự cháy như: Xuất hiện khói hay nhiệt độ không khí tăng cao Khi phát hiện có dấu hiệu cháy, mạch sẽ kích hoạt còi báo động để báo hiệu Một số thiết bị báo cháy sẽ kích hoạt đồng thời còi báo động và vòi phun nước

- Mạch cảm ứng báo cháy thường có 2 loại: Mạch báo cháy bằng cảm biến khói và mạch báo cháy dùng cảm biến

nhiệt

Mạch cảm biến báo cháy bằng cảm biến khói

- Dấu hiệu của đám cháy lúc nào cũng có khói Vì vậy, để nhanh chóng phát hiện cháy người ta đã sử dụng thiết bị

có thể cảm biến được khói để báo cháy Vì vậy, mạch báo cháy này đã được ứng dụng vào thiết bị báo cháy

- Trên thị trường hiện nay có 2 loại cảm biến khói: Đầu cảm biến khói ion hóa và đầu cảm biến khói quang điện Cả hai

loại này đều cảm ứng được nhiều dạng khói và lửa khác nhau.

Mạch cảm biến bằng cảm biến nhiệt

- Mạch báo cháy bằng cảm biến nhiệt dùng nhiệt trở âm làm

bộ phận cảm biến nhiệt độ, IC Op-Amp LM358 làm bộ

phận so sánh điện áp Khi nhiệt độ trong không khí tăng cao làm giá trị nhiệt trở giảm xuống Lúc này, bộ phận cảm biến nhiệt sẽ kích hoạt hệ thống chuông báo động

- Hiện nay, mạch cảm biến nhiệt ít phổ biến hơn so với

mạch cảm biến khói Vì khi nhiệt độ không khí đã tăng cao

có thể ngọn lửa đã cháy lớn đã có những thiệt hại Vì vậy, khách hàng thường ưu tiên sử dụng thiết bị báo cháy ứng dụng mạch cảm biến này

 

Nguyên lí của mạch phát hiện khói và cháy:

Đầu tiên, em sẽ phân tích mạch nguồn trước Mạch nguồn này

có tác dụng cấp nguồn cho cả mạch phát hiện cháy Sẽ có

nguồn điện được cấp từ Terminal (6,5V – 28V) đến IC 7805

chuyển thành 5V Có dây 1 là chân dương nối vào diode 1(D1)

để có dòng điện 1 chiều đi qua IC7805 Nếu có cắm nhầm cực thì khi qua D1 dòng điện sẽ dừng lại tránh tình trạng nổ mạch

Tụ C1, C2 có tác dụng làm cho tín hiệu không bị nhiễu Có thêm C3 để mạch được ổn định hơn Điện trở R1 có tác dụng cản trở dong điện đến D2 còn 3V không để nổ đèn Khi có dòng điện chạy qua nguồn thì led D2 sẽ sáng báo hiệu

Tiếp theo phân tích đến mạch báo khói:

Có OA lM 358 có 2 chân 2 và 3 thì chân 3 có điện áp luôn bé hơn chân chân 2 vì chân 3 kết nối với biến trở được mặc định

điện áp nhỏ

Có 2 bộ thu phát hồng ngoại D4 là phát ,D3 là thu Khi có khói giữa D3 và D4 thì D3 sẽ thu được hồng ngoại nhỏ hơn thì lập tức điện áp trên D3 sẽ tăng lên thì điện trở R3 sẽ giảm xuống vì đây là 1 cầu phân áp (tổng điện áp của D3 và R3 là const) Lúc điện áp R3 giảm xuống thì điện áp chân 2 của OA sẽ giảm xuống.Giảm xuống như vậy thì điện áp chân 3 sẽ cao hơn chân 2 Điện áp chân 3 cao hơn đến R8 giảm xuống rồi điện áp đến cực

B của transistor nghịch đến cực cathode của diode led D7 là nó sáng lên rồi điện áp tiếp tục đến R15 để hạ đến transistor

thuận tiếp tục đến còi để kêu

Tiếp theo mà mạch báo cháy:

Có RT1 là nhiêt điện trở khi nhiệt độ tăng cao thì điện trở giảm ,

từ đó hiệu điện thế cũng giảm theo.Khi đó hiệu điện thế của R2 tăng thì điện áp trên chân số 5 lớn hơn chân số 6 của OA Sau

đó điện áp đi đến R9 để hạ dòng đến cực B của transistor

nghịch đến cực cathode của diode led D6 là nó sáng lên rồi điện

áp tiếp tục đến R15 để hạ đến transistor thuận tiếp tục đến còi

để kêu

Để sử dụng một thư viện mới trong Proteus, bạn cần thực hiện các bước sau:

Bước 1: Tìm và Tải Xuống Thư Viện:

Trước tiên, bạn cần tìm và tải xuống thư viện Proteus mà bạn muốn sử dụng Thường thì, các trang web chia sẻ nguồn mở như GitHub hoặc diễn đàn chuyên ngành sẽ cung cấp các thư viện này

Bước 2: Giải Nén Thư Viện:

Sau khi tải xuống, giải nén thư mục thư viện Trong thư mục này, bạn thường sẽ thấy các tệp tin như LIB, IDX, hoặc HEX - các tệp tin này chứa thông tin về các linh kiện hoặc mô-đun.Bước 3: Thực Hiện Cài Đặt Thư Viện:

Mở Proteus và chọn Library Manager từ thanh công cụ hoặc Library > Library Manager

Trong Library Manager, chọn Import và chọn tệp tin thư viện hoặc thư mục chứa các tệp tin thư viện của bạn

Bước 4: Thêm Linh Kiện vào Schematic:

Sau khi thư viện đã được cài đặt, bạn có thể thêm linh kiện từ thư viện đó vào bản vẽ (schematic) của mình Sử dụng thanh công cụ Pick Devices (hoặc P) và chọn linh kiện từ danh sách cáclinh kiện trong thư viện

Bước 5: Kết Nối và Cấu Hình Linh Kiện:

Đặt linh kiện vào bản vẽ và kết nối chúng với các linh kiện khác theo yêu cầu của bạn Điều chỉnh các thuộc tính và cấu hình củalinh kiện nếu cần thiết

Bước 6: Simulate và Kiểm Tra:

Sau khi bạn đã kết nối và cấu hình đúng các linh kiện, bạn có thể

sử dụng chức năng mô phỏng trong Proteus để kiểm tra và xem xét hoạt động của mạch

Lưu ý rằng việc sử dụng thư viện từ nguồn không chính thống

có thể tạo ra các vấn đề không dự đoán được trong quá trình

mô phỏng Nếu bạn đang làm việc trong một môi trường

chuyên nghiệp hoặc đòi hỏi sự chính xác tuyệt đối, hãy chắc chắn rằng thư viện bạn sử dụng là đáng tin cậy và đã được kiểmtra

Chọn công cụ Component Mode để lấy các linh kiện đã vẽ ở mạch nguyên lý ra ngoài.

Trong danh sách các linh kiện có những linh kiện được đánh dấu bằng dấu X màu đỏ là những linh kiện chưa có sơ đồ chân mạch in

Ở đây có linh kiện chưa có chân mạch in là đèn LED đơn

Một hộp thoại xuất hiện ban, bạn hãy nhấp chọn OK.

Chọn Add để thêm chân linh kiện.

Các bạn nhập led vào ô Keyworks và chọn chân linh kiện phù hợp ở bảng bên cạnh rồi nhấp OK.

Sau đó bạn chọn tên chân linh kiện phù hợp với chân thực tế trên linh kiện

Và chọn nút Assign Package(s)

Một hộp thoại xuất hiện các bạn nhấp chọn Save package(s).

Chọn Yes để hoàn tất quá trình thêm chân mạch in.

Sau khi thực hiện tạo sơ đồ chân cho các linh kiện, bạn quay trở

về màn hình thiết kế mạch in để tiếp tục công việc thiết kế

mạch in

Bây giờ chúng ta tiến hành sắp xếp linh kiện cho mạch in.

Các bạn chọn một linh kiện làm trung tâm Và xếp cách linh kiệnkhác quanh nó

Lưu ý: Các chân linh kiện được nối với nhau sẽ được biểu bị bằng các đường mảnh màu xanh lá

Sau khi đã xếp linh kiện hoàn tất các bạn phải tạo 1 Borad Edge trước khi đi dây

Các bạn chọn ở thanh công cụ bên trái, công cụ 2D Graphis Box Mode

Căn kích thước board vừa đủ vơi mạch vừa sắp xếp.Sau đó nhấp chuột phải vào phần ô vuông vừa căn chọn Changer layer > Board edge.

Đặt luật đi dây

Chọn ở thanh công cụ ở trên, chọn công cụ Design Rule

Manager chọn TAB Net classes

Ở đây chúng ta chú ý một số tùy chỉnh cơ bản

Net Class: phân loại đường dây gồm 2 thẻ là POWER và SIGNAL POWER là gồm Vcc và GND

SIGNAL là các dây còn lại

Trace Style: đường kinh dây, ở đây mình chọn POWER là T40 và SIGNAL là T30

Layer Assignment for Autorouting: Lớp đi dây, ở đây mình làm mạch in là 1 lớp nên chọn Bottom Copper

Sau khi đã tùy chỉnh xong nhấp OK

Sau khi đã đặt luật đi dây các bạn chọn công cụ đi dây tự

động Auto routing hoặc đi dây thủ công Trade mode (ở đây mình sẽ chọn đi dây tự động)

Sau khi chọn công cụ đi dây tự động Auto routing máy tinh sẽ hiện ra một số thiết lập cuối cùng chọn Begin router để đi dây

Mạch sau khi đã đi dây hoàn chỉnh mình sẽ phủ đồng cho mạch bằng công cụ Zone Mode Các bạn nhấn đè theo đường chéo của board rồi nhả tay ra.

Thiết lập các thông số phủ đồng như hình bên dưới rồi

nhấn OK nhé các bạn

Đây là mạch in sau khi thiết kế hoàn tất:

Bước cuối cùng xuất mạch in ra định dạng PDF Chọn theo đường dẫn Output >> Print layout để xuất mạch in hoặc in trược tiếp

Tùy chỉnh các thông số giống như hình bên trên để xuất mạch

in ra Các bạn nhớ di chuyển phần mạch được biểu thị bên phải cho vừa với khổ giấy A4 nhé

Nhấn OK và chọn thư mục bạn muốn lưu file PDF nhấn Save Cách làm mạch in :

Bước 1 : Cắt miếng mạch đồng vừa với tấm giấy có sơ đồ mạch và làm sạch và mịn nó

Bước 2: Gấp giấy vừa với miếng đồng vừa cắt rồi lấy bàn là làm nóng để phần mực in lên tấm đồng

Bước 3 : Để nguội 15 phút sau đó mang tấm đồng để vào trong hỗn hợp muối ăn mòn với nước đến khi nào nước chuyển

thành màu xanh lá thì dừng

Bước 4: Lấy giấy kì hết phần mực trên thép đồng

Bước 5: Dùng máy khoan đục lỗ để cắm mạch (cần có người có chuyên môn)

Bước 6: Lắp ráp linh kiện, sau khi mạch in đã được tạo ra, bạn

có thể bắt đầu lắp ráp các linh kiện lên mạch Đảm bảo các linh kiện được đặt đúng vị trí và hướng

Bước 7:Lắp ráp linh kiện sau khi mạch in đã được tạo ra, bạn cóthể bắt đầu lắp ráp các linh kiện lên mạch Đảm bảo các linh kiện được đặt đúng vị trí và hướng

Bước 8:Kiểm tra và sửa lỗi sau khi hoàn thành lắp ráp và hàn, kiểm tra mạch bằng cách sử dụng các thiết bị đo điện như

multimeter để đảm bảo rằng mạch hoạt động đúng và không cólỗi

Bước 9: Bảo vệ mạch sử dụng lớp bảo vệ như lớp phủ bảo vệ hoặc lớp mạ để bảo vệ mạch khỏi ảnh hưởng của môi trường bên ngoài

Ứng dụng của hệ thống báo cháy trong nhà máy:

Hệ thống báo cháy là một phần không thể thiếu trong bất kỳ môi trường công nghiệp nào, nhất là trong nhà máy Vai trò của

hệ thống không chỉ đơn giản là cảnh báo khi có nguy cơ cháy

nổ, mà còn làm nhiệm vụ quan trọng trong việc bảo vệ cuộc sống, tài sản, và sự ổn định của môi trường làm việc

Nhà máy là nơi có nhiều yếu tố gây nguy cơ cháy nổ, như thiết

bị công nghiệp, vật liệu dễ cháy, và quy trình sản xuất phức tạp

Do đó, sự hiện diện của một hệ thống báo cháy đáng tin cậy là điều bắt buộc Hệ thống này phát hiện sự xuất hiện của nguy cơcháy nổ, kích hoạt cảnh báo, và kích hoạt các biện pháp cứu hỏa để đảm bảo an toàn cho mọi người trong nhà máy