Современная электроника №3/2024

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 45 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 3 / 2024 ● шахты , металлургические производ - ства , а также добыча нефти и газа ; ● сигнализаторы утечки сжиженно - го газа ; ● измерители концентрации газа ; ● применение в устройствах контроля на станциях сжиженного газа , в том числе газозаправочных ; ● транспортировка топливного газа . Типичные условия применения дат - чиков серии SBH: ● шахты , металлургические производ - ства , а также добыча нефти и газа ; ● сигнализаторы и мониторинг утеч - ки сжиженного газа ; ● в качестве датчика утечки хладагента ; ● транспортировка топливного газа . Типичное применение датчиков серии SBrH: ● промышленная безопасность ; ● фумигация ; ● химическая промышленность , в том числе нефтегазовая ; ● мониторинг контуров газоотвода ; ● станция сжиженного газа ; ● транспортировка топливного газа . Принцип работы датчика по закону Бугера – Ламберта – Бера Работа датчика основана на том , что молекулы CO 2 и CH 4 состоят из ато - мов разных типов , они имеют спектр поглощения в инфракрасном диапазо - не . Интенсивность поглощения подчи - няется закону Бугера : когда световая волна , соответствующая определённо - му газу со спектром поглощения , про - ходит через измеряемый газ , интен - сивность световой волны значительно ослабляется , а уменьшение интенсив - ности непосредственно связано с кон - центрацией измеряемого газа . Это иллюстрирует рис . 7. Большинство как органических , так и неорганических многоатомных газов имеет определённую длину вол - ны поглощения в инфракрасной обла - сти . При прохождении инфракрасного спектра светопропускающая способ - ность молекулы летучего газа на определённой длине волны выраже - на законом ( зависимостью ) Ламбер - та – Бера : ● I означает коэффициент пропуска - ния света , I = I0e–kpl; ● i означает интенсивность поглоще - ния света , i = I0–I = 0(1–e–kpl); ● I0 – интенсивность падающего света ; ● l – толщина газовой среды ; ● p – концентрация газа ; ● k – коэффициент поглощения . При подключении внешнего пита - ния и контроллера схема сопря - жения UART-TTL к цепи RS-232 с назначением выводов представлена на рис . 8. Пояснение к рис . 8: ● скорость передачи данных – 9600 бит / с ; ● бит данных – 8; ● стоп - бит – 1; ● контрольный бит – null. Уровень выходного сигнала на выво - де датчика D (Vout) составляет 0–2,5 В постоянного тока , где 0,4–2 В соответ - ствует 0–100% газа в контролируемом объёме . С помощью АЦП и преобра - зователя « напряжение - ток » электрон - ного контроллера выходной может быть ( по необходимости ) преобразо - ван в промышленный стандартный сигнал , где сила тока в электрической цепи 4–20 мА . Рис . 5. Блок - схема включения датчиков СО 2 Рис . 6. Схема интерфейса сопряжения Рис . 7. Иллюстрация принципа работы датчика Реле Источник пттания Микро контроллер Сигналы Шина данных Разъёмы Интерфейс Усилители Дисплей Ик-датчики фирмыWinsen Ик-датчики Ик-датчики PWM UART USB RS232/RS485 CAN LAN 2,5 В Датчик R2 10K R1 10K R7 10K R6 10K R5 10K 2,5 В 2,5 В 5 В TXD TXD3 Q1 Q2 Q1=Q2 LMBT3904TTIG RXD3 TDX5 RDX5 5В-микроконтроллер RXD Вход Детектор Световой фильтр Свет