RU211749U1 - Dust sensor - Google Patents

Dust sensor Download PDF

Info

Publication number
RU211749U1
RU211749U1 RU2022108436U RU2022108436U RU211749U1 RU 211749 U1 RU211749 U1 RU 211749U1 RU 2022108436 U RU2022108436 U RU 2022108436U RU 2022108436 U RU2022108436 U RU 2022108436U RU 211749 U1 RU211749 U1 RU 211749U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dali
wire
microcontroller
interface
transistor
Prior art date
Application number
RU2022108436U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Ефимович Подтуркин
Джамиля Викторовна Чайкина
Вячеслав Анатольевич Иванов
Даниил Сергеевич Десятов
Филипп Михайлович Мыскин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Сандракс"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Сандракс" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Сандракс"
Application granted granted Critical
Publication of RU211749U1 publication Critical patent/RU211749U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к технической области измерительных приборов, в частности, к датчикам измерения концентрации пыли в воздухе и может быть использована в распределенных цифровых системах экологического мониторинга на базе объектов освещения с использованием профильного для них протокола DALI. Датчик пыли содержит сфокусированные в зоне измерения концентрации пыли 12 инфракрасный излучатель 5 с драйвером 8 и фотоприемник 6, соединенные соответственно через транзисторный ключ 9 и усилитель сигналов 7 с микроконтроллером 11 с встроенным аналогово-цифровым преобразователем 10 и интерфейсными входом и выходом, и блок питания 22 микроконтроллера 11, снабжен интерфейсной шиной 4, включающей положительный провод DALI+ и отрицательный провод DALI-, объединенный с схемной землей, а микроконтроллер 11 снабжен выходным 15 и входным 14 транзисторными ключами, из которых входной ключ 14 выполнен на биполярном n-p-n транзисторе 17, коллектор которого соединен с интерфейсным входом микроконтроллера 11 с включенным встроенным подтягивающим резистором 13, эмиттер соединен с проводом DALI- интерфейсной шины 4, при этом эмиттерный переход транзистора 17 шунтирован резистором, включенным между эмиттером и базой, а база соединена через последовательно включенные токоограничивающий резистор и стабилитрон с проводом DALI+ интерфейсной шины 4, а выходной ключ 15 выполнен на полевом транзисторе 16 n-типа, сток которого соединен с проводом DALI+ интерфейсной шины 4, исток соединен с проводом DALI- интерфейсной шины 4, а затвор соединен с интерфейсным выходом микроконтроллера 11. Технический результат - обеспечение возможности использования датчика пыли в распределенных цифровых системах экологического мониторинга на базе объектов освещения с использованием профильного для них протокола DALI. 1 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to the technical field of measuring instruments, in particular, to sensors for measuring the concentration of dust in the air and can be used in distributed digital environmental monitoring systems based on lighting objects using the DALI protocol profiled for them. The dust sensor contains an infrared emitter 5 with a driver 8 and a photodetector 6, focused in the area of measurement of dust concentration 12, connected respectively through a transistor switch 9 and a signal amplifier 7 with a microcontroller 11 with a built-in analog-to-digital converter 10 and interface input and output, and a power supply 22 microcontroller 11 is equipped with an interface bus 4, including a positive DALI + wire and a negative DALI- wire, combined with a circuit ground, and the microcontroller 11 is equipped with output 15 and input 14 transistor switches, of which the input switch 14 is made on a bipolar npn transistor 17, the collector of which is connected with the interface input of the microcontroller 11 with the built-in pull-up resistor 13 turned on, the emitter is connected to the wire of the DALI interface bus 4, while the emitter junction of the transistor 17 is shunted by a resistor connected between the emitter and the base, and the base is connected through a series-connected current-limiting resistor and a stabilizer litron with a DALI+ wire of the interface bus 4, and the output switch 15 is made on an n-type field effect transistor 16, the drain of which is connected to the DALI+ wire of the interface bus 4, the source is connected to the wire of the DALI- interface bus 4, and the gate is connected to the interface output of the microcontroller 11. EFFECT: enabling the use of a dust sensor in distributed digital environmental monitoring systems based on lighting objects using the DALI protocol profiled for them. 1 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к технической области измерительных приборов, в частности к датчикам измерения концентрации пыли в воздухе и может быть использована в распределенных цифровых системах экологического мониторинга на базе объектов освещения с использованием профильного для них протокола DALI.The utility model relates to the technical field of measuring instruments, in particular to sensors for measuring the concentration of dust in the air and can be used in distributed digital environmental monitoring systems based on lighting objects using the DALI protocol profiled for them.

Для измерении концентрации пыли в воздухе наибольшее распространение получили оптические датчики пыли, состоящие из бокса с оптической системой, инфракрасными излучателем и фотоприемником, установленными под углом друг к другу и сфокусированными в зоне, куда из вне поступает пыль, концентрация которой измеряется путем подсвечивания пылинок и регистрации отраженного от них света.To measure the concentration of dust in the air, the most widely used optical dust sensors, consisting of a box with an optical system, an infrared emitter and a photodetector, installed at an angle to each other and focused in the area where dust enters from the outside, the concentration of which is measured by highlighting dust particles and recording light reflected from them.

Известен датчик пыли, который содержит инфракрасный излучатель с оптическими приемниками отраженного и ослабленного излучения, оптические приемники расположены в одной плоскости с излучателем, при этом датчик помещен в корпус и имеет встроенное вычислительное устройство, выдающее показания на индикатор, расположенный в стационарном или переносном приборе (патент РФ №186970 U1, опубл. 12.02.2019).A dust sensor is known, which contains an infrared emitter with optical receivers of reflected and attenuated radiation, optical receivers are located in the same plane with the emitter, while the sensor is placed in a housing and has a built-in computing device that outputs readings to an indicator located in a stationary or portable device (patent RF No. 186970 U1, published on February 12, 2019).

Упомянутый датчик вполне функционален и прост в обслуживании, однако обладает существенным недостатком - ограниченной областью применения, поскольку не может быть интегрирован в распределенные цифровые системы экологического мониторинга ввиду отсутствия соответствующего внешнего интерфейса.The mentioned sensor is quite functional and easy to maintain, however, it has a significant drawback - a limited scope, since it cannot be integrated into distributed digital environmental monitoring systems due to the lack of an appropriate external interface.

Известен датчик пыли, включающий установленные под углом друг к другу и сфокусированные в зоне измерения концентрации пыли инфракрасный излучатель и фотоприемник, трансимпедансный усилитель сигналов с фотоприемника с активным фильтром, аналоговый вход которого соединен с аналоговым выходом фотоприемника, и интерфейс с аналоговыми входами и выходами (www.ti.com [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.ti.com/lit/ug/tidub65c/tidub65c.pdf?ts=1640085582188&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.ru%252F, свободный - (22.02.2022).Known dust sensor, including installed at an angle to each other and focused in the zone of measurement of dust concentration infrared emitter and photodetector, transimpedance signal amplifier from the photodetector with an active filter, the analog input of which is connected to the analog output of the photodetector, and an interface with analog inputs and outputs (www. .ti.com [Electronic resource] - Access mode: https://www.ti.com/lit/ug/tidub65c/tidub65c.pdf?ts=1640085582188&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.ru%252F , free - (22.02.2022).

Упомянутый аналог вполне функционален и прост в обслуживании, однако обладает существенным недостатком - ограниченной областью применения, поскольку не может быть интегрирован в распределенные цифровые системы экологического мониторинга с использованием, например, протокола DALI, поскольку обладает аналоговым интерфейсом.The mentioned analog is quite functional and easy to maintain, however, it has a significant drawback - a limited scope, since it cannot be integrated into distributed digital environmental monitoring systems using, for example, the DALI protocol, since it has an analog interface.

Наиболее близким к заявленному - прототипом - является датчик пыли, включающий сфокусированные в зоне измерения концентрации пыли инфракрасный излучатель с драйвером и фотоприемник, соединенные соответственно через усилитель сигналов и транзисторный ключ с микроконтроллером с встроенным аналогово-цифровым преобразователем, блок питания постоянного тока и интерфейс, формируемый соответствующими входами и выходами микропроцессора, выдающего показания на индикатор и принимающего команды с пульта, расположенных в стационарном или переносном приборе (www.ti.com [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://global.sharp/products/device/lineup/data/pdf/datasheet/gp2y1010au_appl_e.pdf, свободный - (22.02.2022).The closest to the claimed - the prototype - is a dust sensor, including an infrared emitter with a driver and a photodetector focused in the dust concentration measurement zone, connected respectively through a signal amplifier and a transistor switch with a microcontroller with a built-in analog-to-digital converter, a DC power supply and an interface formed corresponding inputs and outputs of the microprocessor that gives indications to the indicator and receives commands from the remote control located in a stationary or portable device (www.ti.com [Electronic resource]. - Access mode: https://global.sharp/products/device/lineup /data/pdf/datasheet/gp2y1010au_appl_e.pdf, free - (02/22/2022).

Упомянутый прототип вполне функционален и прост в изготовлении и обслуживании, однако обладает существенным недостатком - он не может быть интегрирован в распределенные цифровые системы экологического мониторинга на базе объектов освещения (дорожного, городского, сельского и т.п.) с использованием профильного для них протокола DALI ввиду отсутствия у него соответствующего интерфейса. Информационно: такая распределенная цифровая система мониторинга реализована в рамках программы КУЛОН ООО «Сандракс» (www.kulon.su [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.kulon.su/catalog/products-QULON/, свободный - (10.03.2022). К преимуществам использования системы управления освещением в целях экологического мониторинга следует отнести собственно ее наличие (нет необходимости создавать сеть заново), весьма широкую и плотную разветвленность, удобство размещения соответствующих датчиков на опорах, кронштейнах, панелях и т.п. освещения, ее надежность и помехозащищенность.The mentioned prototype is quite functional and easy to manufacture and maintain, however, it has a significant drawback - it cannot be integrated into distributed digital environmental monitoring systems based on lighting objects (road, urban, rural, etc.) using the DALI profile protocol for them. due to the lack of an appropriate interface. Informational: such a distributed digital monitoring system was implemented as part of the KULON program of Sandraks LLC (www.kulon.su [Electronic resource]. - Access mode: https://www.kulon.su/catalog/products-QULON/, free - (03/10/2022) The advantages of using a lighting control system for environmental monitoring include its actual presence (there is no need to create a new network), a very wide and dense branching, the convenience of placing the corresponding sensors on supports, brackets, panels, etc. lighting, its reliability and noise immunity.

Технической проблемой является устранение отмеченных недостатков известных технических решений.The technical problem is to eliminate the noted shortcomings of the known technical solutions.

Технический результат заключается в обеспечении возможности использования датчика пыли в распределенных цифровых системах экологического мониторинга на базе объектов освещения с использованием профильного для них протокола DALI.The technical result consists in enabling the use of a dust sensor in distributed digital environmental monitoring systems based on lighting objects using the DALI protocol profiled for them.

Проблема решается, а заявленный технический результат достигается тем, что датчик пыли, содержащий сфокусированные в зоне измерения концентрации пыли инфракрасный излучатель с драйвером и фотоприемник, соединенные соответственно через транзисторный ключ и усилитель сигналов с микроконтроллером с встроенным аналогово-цифровым преобразователем и интерфейсными входом и выходом, и блок питания микроконтроллера, снабжен интерфейсной шиной, включающей положительный провод DALI+ и отрицательный провод DALI-, объединенный с схемной землей, а микроконтроллер снабжен входным и выходным транзисторными ключами, из которых входной ключ выполнен на биполярном n-р-n транзисторе, коллектор которого соединен с интерфейсным входом микроконтроллера с включенным встроенным подтягивающим резистором, эмиттер соединен с проводом DALI-интерфейсной шины, при этом эмиттерный переход транзистора шунтирован резистором, включенным между эмиттером и базой, а база соединена через последовательно включенные токоограничивающий резистор и стабилитрон с проводом DALI+ интерфейсной шины, а выходной ключ выполнен на полевом транзисторе n-типа, сток которого соединен с проводом DALI+ интерфейсной шины, исток соединен с проводом DALI- интерфейсной шины, а затвор соединен с интерфейсным выходом микроконтроллера.The problem is solved, and the claimed technical result is achieved by the fact that a dust sensor containing an infrared emitter with a driver and a photodetector focused in the dust concentration measurement zone, connected respectively through a transistor switch and a signal amplifier with a microcontroller with a built-in analog-to-digital converter and interface input and output, and the power supply of the microcontroller, is equipped with an interface bus, including a positive DALI + wire and a negative DALI- wire, combined with a circuit ground, and the microcontroller is equipped with input and output transistor switches, of which the input switch is made on a bipolar n-p-n transistor, the collector of which is connected with an interface input of the microcontroller with a built-in pull-up resistor enabled, the emitter is connected to the wire of the DALI interface bus, while the emitter junction of the transistor is shunted by a resistor connected between the emitter and the base, and the base is connected through series-connected current limiters pull-down resistor and zener diode with DALI+ wire of the interface bus, and the output switch is made on an n-type field effect transistor, the drain of which is connected to the DALI+ wire of the interface bus, the source is connected to the DALI-interface bus wire, and the gate is connected to the interface output of the microcontroller.

Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором представлена принципиальная схема заявленного датчика пыли.The utility model is illustrated by a drawing, which shows a schematic diagram of the claimed dust sensor.

Цифровые позиции на чертеже означают следующее:Numerical positions in the drawing mean the following:

1 - интерфейсный провод DALI+;1 - DALI+ interface wire;

2 - интерфейсный провод DALI-, объединенный с схемной землей GND;2 - interface wire DALI-, combined with circuit ground GND;

3 - схемная земля (GND);3 - circuit ground (GND);

4 - шина интерфейса;4 - interface bus;

5 - инфракрасный излучатель;5 - infrared emitter;

6 - фотоприемник;6 - photodetector;

7 - усилитель сигналов с фотоприемника;7 - signal amplifier from the photodetector;

8 - драйвер инфракрасного излучателя;8 - infrared emitter driver;

9 - транзисторный ключ;9 - transistor key;

10 - аналогово-цифровой преобразователь (АЦП);10 - analog-to-digital converter (ADC);

11 - микроконтроллер;11 - microcontroller;

12 - зона измерения концентрации пыли;12 - dust concentration measurement zone;

13 - встроенный подтягивающий резистор (PULL-UP) входа микроконтроллера;13 - built-in pull-up resistor (PULL-UP) of the microcontroller input;

14 - входной транзисторный ключ;14 - input transistor key;

15 - выходной транзисторный ключ;15 - output transistor key;

16 - полевой транзистор n-типа;16 - n-type field effect transistor;

17 - биполярный n-р-n транзистор;17 - bipolar n-p-n transistor;

18 - резистор, шунтирующий эмиттерный переход биполярного n-р-n транзистора;18 - resistor shunting the emitter junction of a bipolar n-p-n transistor;

19 - токоограничивающий резистор;19 - current limiting resistor;

20 - стабилитрон;20 - zener diode;

21 - резистор фиксации нулевого уровня;21 - zero-level fixing resistor;

22 - блок питания;22 - power supply;

23 - отводы питания компонентов датчика пыли.23 - power outlets for dust sensor components.

В соответствии с заявленной полезной моделью, датчик пыли содержит сфокусированные в зоне измерения концентрации пыли 12 (как и в прототипе, область поступления пыли представляет собой проницаемый для пылевоздушной смеси бокс) инфракрасный излучатель 5 с драйвером 8 и фотоприемник 6 (на чертеже взаимная ориентация условно показана стрелками). Инфракрасный излучатель 5 через драйвер 8 и фотоприемник 6 через усилитель сигналов 7 и транзисторный ключ 9 соединены с микроконтроллером 11, оснащенным аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 10. В этой части заявленное техническое решение полностью совпадает с прототипом. В отличие от прототипа, в качестве интерфейса использован интерфейс DALI с шиной 4, включающей первый 1 интерфейсный провод DALI+ и второй 2 интерфейсный провод DALI-, объединенный с схемной землей GND. Блок питания 22 микроконтроллера 11 имеет положительный и GND (минус/схемная земля/корпус) выходы, которые питают микроконтроллер 11, кроме того, блок питания 22 может предусматривать отводы питания 23 отдельных компонентов датчика пыли. Микроконтроллер 11 снабжен интерфейсными входом и выходом и взаимодействующими с ними выходным 15 и входным 14 транзисторными ключами. Входной ключ 14 выполнен на биполярном n-p-n транзисторе 17, эмиттер (здесь и далее называемые элементы транзисторов соответствуют их стандартным символам на обозначениях, использованных на представленном чертеже) которого соединен с вторым 2 проводом шины 4, коллектор соединен с интерфейсным входом микроконтроллера 11 с включенным встроенным подтягивающим резистором PULL-UP 13, а эмиттер соединен с вторым проводом 2 упомянутой шины 4, при этом эмиттерный переход транзистора 17 шунтирован резистором 18, включенным между эмиттером и базой, а база соединена через последовательно включенные токоограничивающий резистор 19 и стабилитрон 20 (информационно: последовательность установки резистора 19 и стабилитрона 20 друг за другом не существенна) с первым проводом 1 упомянутой шины 4. Выходной ключ 15 выполнен на полевом транзисторе n-типа 16, сток которого соединен с первым 1 проводом шины 4, исток соединен с вторым 2 проводом шины 4, а затвор соединен с интерфейсным выходом микроконтроллера 11.In accordance with the claimed utility model, the dust sensor contains focused in the zone of measurement of the concentration of dust 12 (as in the prototype, the area of dust entry is a box permeable to the dust-air mixture) infrared emitter 5 with a driver 8 and a photodetector 6 (in the drawing, the relative orientation is conditionally shown arrows). The infrared emitter 5 through the driver 8 and the photodetector 6 through the signal amplifier 7 and the transistor switch 9 are connected to the microcontroller 11, equipped with an analog-to-digital converter (ADC) 10. In this part, the claimed technical solution completely coincides with the prototype. Unlike the prototype, the DALI interface with bus 4 was used as an interface, including the first 1 interface wire DALI+ and the second 2 interface wire DALI-, combined with the circuit ground GND. The power supply 22 of the microcontroller 11 has positive and GND (negative/circuit ground/housing) outputs that feed the microcontroller 11, in addition, the power supply 22 may provide power taps for 23 individual dust sensor components. The microcontroller 11 is provided with interface input and output and output 15 and input 14 transistor switches interacting with them. The input key 14 is made on a bipolar n-p-n transistor 17, the emitter (hereinafter referred to as transistor elements correspond to their standard symbols on the symbols used in the presented drawing) of which is connected to the second 2 wire of the bus 4, the collector is connected to the interface input of the microcontroller 11 with the built-in pull-up PULL-UP resistor 13, and the emitter is connected to the second wire 2 of the mentioned bus 4, while the emitter junction of the transistor 17 is shunted by a resistor 18 connected between the emitter and the base, and the base is connected through a series-connected current-limiting resistor 19 and a zener diode 20 (information: installation sequence resistor 19 and zener diode 20 one after another is not significant) with the first wire 1 of the mentioned bus 4. The output switch 15 is made on an n-type field effect transistor 16, the drain of which is connected to the first 1 wire of the bus 4, the source is connected to the second 2 wire of the bus 4, and the gate is connected to the interface output of the microcontroller eleven.

Заявленный датчик пыли работает следующим образом.The claimed dust sensor works as follows.

Опрос и сбор данных датчика пыли (множества датчиков пыли) осуществляется через интерфейс DALI с вышестоящего контроллера (не показан). Напомним, что интерфейс DALI представляет собой двунаправленный двухпроводный цифровой интерфейс, ориентированный для преимущественного использования в осветительной технике. DALI провода (DALI+ и DALI-) запитываются извне специальным источником питания 12 - 22 В с функцией ограничения тока, нормированного по величине в пределах, оговоренных в стандарте (0,25 А). По DALI проводам 1 и 2 между вышестоящим контроллером и микроконтроллером 11 датчика пыли двунаправлено передаются битовые потоки данных. По команде микроконтроллера 11, полученной от вышестоящего контроллера через интерфейс DALI, реализованный в шине 4, и переданной (посредством транзисторного ключа 9 и драйвера инфракрасного излучателя 8) на инфракрасный излучатель 5, последний излучает импульсный свет в область поступления пыли 12, а фотоприемник 6 принимает свет, отраженный от пыли. Фотоприемник 6 генерирует импульс тока, пропорциональный количеству обнаруженного света/пыли, и выдает аналоговый выходной сигнал напряжения на аналого-цифровой преобразователь 10 микроконтроллера 11, синхронизированный с импульсным сигналом инфракрасного излучателя 5 после того, как усилитель сигналов с фотоприемника 7 усиливает сигнал. Измеренное таким образом значение обрабатывается микроконтроллером 11 и передается в цифровом виде вышестоящему контроллеру через интерфейс DALI, реализованный в шине 4. В выходной ключ 15 входит полевой транзистор 16 n-типа. При поступлении на затвор транзистора 16 выходного ключа 15 от микроконтроллера 11 высокого уровня, ключ 15 открывается и замыкает провод DALI+ на GND, формируя низкий уровень на шине 4. Поскольку источник питания шины 4, как указывалось выше, имеет нормированное ограничение по току, то ток, протекающий через ключ 15, также нормирован по величине. При поступлении на затвор ключа 15 от микроконтроллера 11 низкого уровня, ключ закрывается и размыкает провода DALI+ и GND, на шине 4 формируется высокий уровень. Соответственно, последовательность высоких и низких уровней (битов) воспринимается, как двоичный код. Сам битовый поток формируется микроконтроллером 11.The interrogation and data collection of the dust sensor (multiple dust sensors) is carried out via the DALI interface from the higher controller (not shown). Recall that the DALI interface is a bidirectional two-wire digital interface, oriented for primary use in lighting technology. DALI wires (DALI+ and DALI-) are powered from outside by a special power supply 12 - 22 V with a current limiting function, normalized in value within the limits specified in the standard (0.25 A). The DALI wires 1 and 2 between the upstream controller and the microcontroller 11 of the dust sensor transmit data bit streams bidirectionally. At the command of the microcontroller 11, received from the higher-level controller via the DALI interface implemented in the bus 4, and transmitted (by means of a transistor switch 9 and an infrared emitter driver 8) to the infrared emitter 5, the latter emits pulsed light into the area of dust entry 12, and the photodetector 6 receives light reflected from dust. The photodetector 6 generates a current pulse proportional to the amount of light/dust detected and provides an analog voltage output signal to the analog-to-digital converter 10 of the microcontroller 11, synchronized with the pulse signal of the infrared emitter 5 after the signal amplifier from the photodetector 7 amplifies the signal. The value measured in this way is processed by the microcontroller 11 and transmitted digitally to the higher-level controller via the DALI interface implemented in the bus 4. The output switch 15 includes an n-type field effect transistor 16. When the gate of the transistor 16 of the output key 15 from the microcontroller 11 is high, the key 15 opens and closes the DALI+ wire to GND, forming a low level on the bus 4. Since the bus power supply 4, as mentioned above, has a normalized current limit, the current , flowing through the key 15, is also normalized in magnitude. When the key 15 arrives at the gate from the low level microcontroller 11, the key closes and opens the DALI + and GND wires, a high level is formed on bus 4. Accordingly, the sequence of high and low levels (bits) is perceived as a binary code. The bit stream itself is formed by the microcontroller 11.

В входной ключ 14 входит биполярный n-p-n транзистор 17. При низком уровне на проводе DALI+ напряжение на базе транзистора 17 ключа 14 также низкое, ключ 14 закрыт и на интерфейсном входе микроконтроллера 11, имеющего включенную подтяжку к высокому уровню (включенный встроенный подтягивающий резистор PULL UP 13), наличествует высокий уровень. При высоком уровне на проводе DALI+, превышающем сумму напряжения стабилизации стабилитрона 20 и падения напряжения на эмиттерном переходе ключа 14, через входную цепь ключа 14 течет базовый ток, ключ 14 открыт, и на интерфейсном входе микроконтроллера 11 формируется низкий уровень. Обработка принимаемого битового потока так же осуществляется микроконтроллером 11.The input switch 14 includes a bipolar n-p-n transistor 17. At a low level on the DALI+ wire, the voltage at the base of the transistor 17 of the key 14 is also low, the key 14 is also closed at the interface input of the microcontroller 11, which has a pull-up to a high level enabled (the built-in pull-up resistor PULL UP 13 is on). ), there is a high level. At a high level on the DALI+ wire, exceeding the sum of the stabilization voltage of the zener diode 20 and the voltage drop at the emitter junction of the key 14, the base current flows through the input circuit of the key 14, the key 14 is open, and a low level is formed at the interface input of the microcontroller 11. Processing of the received bit stream is also carried out by the microcontroller 11.

Проведенные натурные эксперименты и результаты компьютерного моделирования показали, что сформированный заявленным образом в датчике пыли двунаправленный цифровой интерфейс позволяет использовать датчик (множество датчиков) в распределенных цифровых системах мониторинга на базе объектов дорожного освещения с использованием профильного для них протокола DALI, обеспечивая требуемое качество измерений.The conducted field experiments and the results of computer simulation showed that the bidirectional digital interface formed in the claimed manner in the dust sensor allows the sensor (many sensors) to be used in distributed digital monitoring systems based on road lighting objects using the DALI protocol profiled for them, providing the required quality of measurements.

Изложенное позволяет сделать вывод о том, что выявленная проблема решена, а заявленный технический результат - обеспечение возможности использования датчика пыли в распределенных цифровых системах экологического мониторинга на базе объектов освещения с использованием профильного для них протокола DALI - достигнут.The foregoing allows us to conclude that the identified problem has been solved, and the claimed technical result - enabling the use of a dust sensor in distributed digital environmental monitoring systems based on lighting objects using the DALI protocol profiled for them - has been achieved.

Claims (1)

Датчик пыли, содержащий сфокусированные в зоне измерения концентрации пыли инфракрасный излучатель с драйвером и фотоприемник, соединенные соответственно через транзисторный ключ и усилитель сигналов с микроконтроллером с встроенным аналогово-цифровым преобразователем и интерфейсными входом и выходом, и блок питания микроконтроллера, отличающийся тем, что он снабжен интерфейсной шиной, включающей положительный провод DALI+ и отрицательный провод DALI-, объединенный с схемной землей, а микроконтроллер снабжен входным и выходным транзисторными ключами, из которых входной ключ выполнен на биполярном n-p-n транзисторе, коллектор которого соединен с интерфейсным входом микроконтроллера с включенным встроенным подтягивающим резистором, эмиттер соединен с проводом DALI- интерфейсной шины, при этом эмиттерный переход транзистора шунтирован резистором, включенным между эмиттером и базой, а база соединена через последовательно включенные токоограничивающий резистор и стабилитрон с проводом DALI+ интерфейсной шины, а выходной ключ выполнен на полевом транзисторе n-типа, сток которого соединен с проводом DALI+ интерфейсной шины, исток соединен с проводом DALI- интерфейсной шины, а затвор соединен с интерфейсным выходом микроконтроллера.A dust sensor containing an infrared emitter with a driver and a photodetector focused in the dust concentration measurement zone, connected respectively through a transistor switch and a signal amplifier to a microcontroller with a built-in analog-to-digital converter and interface input and output, and a microcontroller power supply, characterized in that it is equipped with an interface bus that includes a positive DALI+ wire and a negative DALI- wire connected to the circuit ground, and the microcontroller is equipped with input and output transistor switches, of which the input switch is made on a bipolar n-p-n transistor, the collector of which is connected to the interface input of the microcontroller with a built-in pull-up resistor, the emitter is connected to the DALI-interface bus wire, while the emitter junction of the transistor is shunted by a resistor connected between the emitter and the base, and the base is connected through a current-limiting resistor and a zener diode connected in series with the DALI+ wire interface bus, and the output switch is made on an n-type field effect transistor, the drain of which is connected to the DALI+ wire of the interface bus, the source is connected to the DALI-interface bus wire, and the gate is connected to the interface output of the microcontroller.
RU2022108436U 2022-03-30 Dust sensor RU211749U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU211749U1 true RU211749U1 (en) 2022-06-21

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104122180A (en) * 2014-07-21 2014-10-29 青岛众瑞智能仪器有限公司 Method for measuring mass concentration of particulate matter
RU186970U1 (en) * 2017-12-18 2019-02-12 Дарья Анатольевна Трубицына SENSOR FOR MEASURING DUST CONCENTRATION
RU2682566C2 (en) * 2017-05-17 2019-03-19 Владислав Викторович Семенов Dust formation detection device for printed circuit boards of radio electronic equipment
RU2709410C1 (en) * 2018-10-03 2019-12-17 Общество с ограниченной ответственностью "Унискан-Ризерч" Meter, system and method of measuring mass concentration of dust particles
RU2759078C1 (en) * 2021-04-07 2021-11-09 Олег Александрович Поваляев Removable mobile compact measuring module of quantitative content of solids in air

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104122180A (en) * 2014-07-21 2014-10-29 青岛众瑞智能仪器有限公司 Method for measuring mass concentration of particulate matter
RU2682566C2 (en) * 2017-05-17 2019-03-19 Владислав Викторович Семенов Dust formation detection device for printed circuit boards of radio electronic equipment
RU186970U1 (en) * 2017-12-18 2019-02-12 Дарья Анатольевна Трубицына SENSOR FOR MEASURING DUST CONCENTRATION
RU2709410C1 (en) * 2018-10-03 2019-12-17 Общество с ограниченной ответственностью "Унискан-Ризерч" Meter, system and method of measuring mass concentration of dust particles
RU2759078C1 (en) * 2021-04-07 2021-11-09 Олег Александрович Поваляев Removable mobile compact measuring module of quantitative content of solids in air

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004049252A1 (en) Temperature sensing circuit for semiconductor integrated circuit, has counting output part to count and latch temperature sensing data from temperature sensor, and to output counting data, where part is reset by reset signal
CN206892582U (en) Low energy consumption auto-induction apparatus
KR20090029688A (en) A processing method and apparatus for energy saving of an active infrared induction instrument powered by dry battery
ES2325691T3 (en) APPARATUS AND METHOD FOR INTERCONNECTION VERIFICATION.
RU211749U1 (en) Dust sensor
CN106442252A (en) Method and system for detecting filth blockage in dust filtration mesh for filtering ambient light and household appliances
CN204903740U (en) Power detecting circuit
CN102105006A (en) Pyroelectric infrared induction lamp controller and control method thereof
CN204256422U (en) A kind of family expenses PM2.5 Detection & Controling air cleaning unit
CN203691674U (en) Intelligent passageway illumination system
US20140117213A1 (en) Photoelectric sensor
CN208488521U (en) A kind of detection circuit based on photodiode
CN107450105A (en) Infrared tube detection means and system
CN202535585U (en) Intelligent streetlamp control system based on light and heat
CN208208052U (en) A kind of smoke sensor device and its control circuit
CN204188299U (en) Multichannel IGBT inner NTC high temperature real-time detection circuit
CN110557874A (en) ARM-based intelligent street lamp control system and method
CN205040067U (en) Place inductor of LED lamps and lanterns detectable natural light in can in
RU211313U1 (en) Temperature, humidity and pressure meter
RU211278U1 (en) Noise sensor
EP1418445A2 (en) Photoelectric sensor
CN107332548B (en) Photoelectric switch
CN208140930U (en) A kind of ultrasonic wave, the dual-purpose range unit of infrared ray
CN202624050U (en) Darkness automatic adjusting device of automobile instrument
CN103841699A (en) Intelligent lighting control system