Puntatore laser in un allarme di sicurezza. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Attenzione! La radiazione laser è pericolosa per gli occhi e può causare danni alla pelle. Quando si lavora con sorgenti laser evitare di esporre le persone al raggio.

Recentemente, i puntatori laser si sono diffusi. Sono venduti nei negozi e sui mercati radiofonici e il loro costo è basso. Il raggio stretto emesso da tale puntatore può essere utilizzato nella tecnologia di sicurezza. Questo è ciò a cui è dedicato questo articolo.

I laser infrarossi con la loro radiazione invisibile sono ampiamente utilizzati nei sistemi di sicurezza professionali. Sfortunatamente, i radioamatori attualmente dispongono di un solo tipo di emettitore laser: un puntatore rosso. Ha una bassa potenza di radiazione, non superiore a pochi milliwatt, ed è sicuro per persone e animali, ma non è consigliabile dirigere la radiazione laser direttamente negli occhi.

La radiazione di un puntatore laser in modalità pulsata è così poco appariscente che in termini di azione invisibile non è molto inferiore agli emettitori a infrarossi e in termini di allineamento del sistema ha un chiaro vantaggio rispetto a loro.

Un diagramma di un emettitore pulsato basato su un puntatore laser è mostrato in fig. uno.

La frequenza dei lampi laser è impostata da un generatore assemblato sugli elementi DD1.1 e DD1.2. Con i valori indicati nel diagramma questa frequenza è di circa 5 Hz. A causa del circuito differenziatore C2R3, all'uscita dell'elemento DD1.4 si formano brevi impulsi con una durata di 10 μs. Questi impulsi aprono il transistor VT1 fino alla saturazione e il laser VI genera lampi della stessa durata.

Per ridurre il consumo energetico complessivo dell'emettitore, viene introdotto un resistore R6, che riduce la tensione di alimentazione del microcircuito DD1 a 3 V. L'interruttore a levetta SA1 è progettato per attivare la modalità di radiazione continua durante la regolazione.

Il dispositivo è assemblato su un circuito stampato (Fig. 2) da un foglio di fibra di vetro a doppia faccia di 1 mm di spessore. La lamina sotto le parti viene utilizzata solo come filo comune. I collegamenti ai terminali di condensatori, resistori e altri elementi sono mostrati come quadrati anneriti; Il quadrato con un punto luminoso al centro mostra la “messa a terra” del pin 7 del chip DD1.

Tutti i resistori - MLT-0,125. Condensatori C1 e C2 - KM-6, C3 e C4 - K53-30.

Il puntatore laser deve essere accorciato. Dopo aver fatto un passo indietro di 18 mm dalla "finestra" (la punta a forma di cono viene completamente rimossa), archiviare con cura il suo corpo in un cerchio e separare la parte della batteria. Il pulsante viene rimosso dalla scheda laser ora accessibile e la scheda in eccesso viene staccata con un morso (Fig. 3).

Tutti gli elementi strutturali dell'emettitore sono montati su una piastra 51x30 mm ricavata da una lastra di polistirolo antiurto di spessore 1,5...2 mm (Fig. 4). Qui: 1 - laser in un portapresa; 2 - partizione per batteria; 3 - circuito stampato; 4 - fermascheda incollato al divisorio (due strisce di polistirolo); 5 - un supporto in polistirolo alto 10 mm incollato alla base con filettatura per vite M2. L'altezza delle parti sulla tavola deve essere inferiore a 10 mm.

Il corpo dell'emettitore è realizzato dello stesso polistirolo a forma di scatola aperta. Le dimensioni del dispositivo completamente assemblato sono 56x34x19 mm.

La corrente media consumata dall'emettitore laser pulsato non supera i 10 μA. In questo caso la corrente impulsiva nel laser stesso è di 25...30 mA. Selezionando la resistenza R7 è possibile modificare questa corrente, in particolare aumentarla. Nel calcolare la corrente impulsiva è necessario tenere presente che in serie al resistore R7, “impresso” nella scheda laser stessa, è collegato un resistore con una resistenza di 50...60 Ohm (vedi Fig. 3).

L'emettitore è alimentato da una batteria da 6 volt tipo 476. Le batterie di queste dimensioni (Ø13x25,2 mm) hanno una capacità da 95 (alcaline) a 160 mAh (al litio) e sono in grado di garantire un funzionamento continuo per almeno un anno. È meglio saldare i cavi alla batteria, poiché nella tecnologia di sicurezza il contatto con un morsetto non fornisce un'affidabilità sufficiente. Con un consumo energetico così basso, non è necessario un interruttore di alimentazione (anche questo, tra l'altro, un elemento molto inaffidabile). L'emettitore rimane operativo quando la tensione di alimentazione viene ridotta a 4,5 V. Naturalmente diminuisce anche la luminosità del raggio.

Un diagramma schematico di una testa ricevente che risponde a brevi lampi di un emettitore laser è mostrato in Fig. 5.

Qui BL1 è un fotodiodo con velocità e sensibilità sufficienti. Il suo tempo di accensione/spegnimento dovrebbe essere 5...10 volte inferiore alla durata del flash. Nella tabella sono riportati alcuni fotodiodi adatti.

In risposta ad ogni flash laser, all'uscita del chip DA1 (pin 10) appare un singolo impulso, adatto al controllo diretto dei chip CMOS.

Strutturalmente, si consiglia di realizzare la testa sotto forma di un blocco remoto. Il disegno del circuito stampato è mostrato in Fig. 6. Resistore R1 - MLT-125; condensatori C1 e C2 - KM-6, C3 - K53-30, C4 - qualsiasi condensatore di ossido di dimensioni adeguate.

L'alloggiamento della testa deve essere a prova di luce. Può essere incollato insieme in polistirolo nero resistente agli urti. Per evitare l'illuminazione laterale, si consiglia di incollare un cappuccio sulla “finestra” del fotodiodo. Può essere realizzato sotto forma di un "pozzo" quadrato dallo stesso polistirolo. Il fotodiodo può essere coperto con un filtro a luce rossa: attenuerà leggermente la radiazione laser. Per proteggerla da forti interferenze elettriche, la testa deve essere racchiusa in uno schermo metallico.

La testa ha una bassa resistenza di uscita e può essere collegata ad altri elementi del fotorilevatore con un sottile cavo a tre fili lungo 1...2 m. Se installato all'esterno deve essere protetto dalle intemperie. La corrente consumata dalla testa non supera 1,5 mA (con una tensione di alimentazione di 6 V).

Durante la regolazione del sistema, il laser viene commutato sulla modalità di radiazione continua e il raggio viene puntato visivamente. Per evitare di sprecare energia dalla batteria GB1, durante la configurazione è possibile utilizzare una batteria esterna da 6 volt.

Non è necessario dire che l'emettitore laser che opera nel sistema di sicurezza non deve solo essere puntato con precisione, ma anche fissato “strettamente” nella posizione impostata (se il sistema dispone di specchi, questo vale anche per loro). Tuttavia ciò non significa che il raggio laser non possa essere deviato affatto. L'esperienza dimostra che un flash laser può essere rilevato anche dalla sua radiazione diffusa ad angoli piccoli. Ad esempio, i lampi laser da una distanza di 50 m venivano registrati in modo affidabile se la testa rimaneva in un cerchio con un diametro di 35 cm

Autore: Yu.Vinogradov, Mosca

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