2. Расчет основных параметров и элементов извещателя

2.1. Выбор и расчет имитатора pir-модуля

1. Выбор схемы имитатора pir-модуля

При перемещении нарушителя через диаграмму направленности на входе PIR-модуля формируется переменный тепловой сигнал, который преобразуется пироэлементами в переменное напряжение. Поэтому совокупность оптической системы и пироэлементов можно представить в виде низкочастотного генератора Г. Схема имитатора PIR-модуля приведена на рис. 7.

2. Расчет диапазона частот работы имитатора

Проведем упрощенный расчёт частоты входного сигнала PIR-модуля, полагая что дальний веер (Рис. 4) горизонтален. Дальний веер имеет следующие характеристики: , , число зон обнаружения n=7, для упрощения считается, что зоны расположены равномерно, дальность действия извещателя R_max=12 м.

Скорость перемещения нарушителя V=(0,3 – 3) м/с.

177

Рис. 7

Считаем, что по середине центральной зоны обнаружения (R_ср=ac=R_MAX/2=6 м) сигнал имеет синусоидальную форму. Тогда при прохождении нарушителя по линии b-c-d, он будет пересекать n –зон. Время пересечения одной зоны соответствует периоду одного синусоидального сигнала (Рис. 4).

При увеличении расстояния вдвое (R=R_max) частота уменьшается вдвое. Минимальная частота f_min будет на максимальном удалении нарушителя от извещателя

Максимальная частота сигнала будет при максимальной скорости перемещения нарушителя V_max вблизи извещателя, когда голова нарушителя попадает в поле дальнего веера (Рис. 3). При высоте установки извещателя росте нарушителя 1,8 м, наклоне дальнего веера 30⁰ и дальности действия R_max = 12 м это расстояние R можно принять равным R_min 2метрам.

178

На более близком расстоянии голова нарушителя будет ниже области действия дальнего веера и сигнала не будет.

В соответствии с приведенными формулами рассчитываются значения и имитатора.

3. Расчет значения амплитуды сигнала снимаемого с пироэлемента

Амплитуда сигнала, снимаемого с пироэлемента, определяется [2] по следующей формуле

,

где - чувствительность пиромодуля;

G=5,7 10^-8 Вт/м²к⁴ – постоянная Стефана Больцмана;

T₁=293K – температура окружающей среды в Кельвинах;

Т₂=Т₁+5=298К – температура тела нарушителя с учетом адаптации одежды и температуры окружающей среды;

S_оптики -усреднённая площадь одного элемента оптики (центрального) дальнего веера;

S_удал= - площадь круга с радиусом R;

S_изл ^– площадь тела нарушителя, проецируемая на элемент оптики

 = 90; = 4. Для

При проекция ширины нарушителя на плоскость сектора перестаёт увеличиваться с расстоянием, проекция высоты нарушителя на сектор продолжает расти, поэтому площадь излучения можно записать следующим образом

Коэффициент 57,3² обеспечивает перевод градусов в радианы.

=0,04 – коэффициент, учитывающий ослабление излучения в воздушной среде;

k – поправочный коэффициент, учитывающий особенности оптики,

179

пирмодуля и т. д. Для предварительных расчетов принимаем к=0,3; значение “к” для данной работы определялось на реальном макете на оснований сравнений расчетных и реальных сигналов в контрольной точке XN1.

В соответствии с приведенными формулами рассчитываются значения напряжений для разных значений R в соответствии с таблицей 1. Полученное значение напряжения используется для установки значения напряжения имитатора.

Таблица 1

П/п бригады	1	2	3	4	5	6	7
R (м)	4	5	6	7	8	10	12

Рассчитанные ранее значения частот имитатора оставляем прежними.