חיישן להבה מאפשר לנו לדעת האם יש להבה של אש בטווח הראיה של החיישן.
כיצד חיישן הלהבה עובד?
מודול חיישן הלהבה מבוסס על העיקרון שלהבות פולטות קרינה אינפרא-אדומה (IR) באורכי גל מסוימים. הרכיב המרכזי בחיישן הוא קולטן IR
הרגיש לאורך הגל של קרינת הלהבה. כאשר קיימת להבה מול חיישן ה-IR, הקרינה התת-אדומה שהיא פולטת מוקרנת על הקולטן וגורמת לשינוי במתח החשמלי שלו. בדומה למה שלמדנו בשיעור על חיישן האור.
שינוי זה מעבד על ידי מעגל אלקטרוני הכולל מגבר. המעגל האלקטרוני משווה בין רמת המתח של קולטן ה-IR לבין רף מתח מוגדר מראש בהתאם לכיוון הרגישות. אם רמת המתח הנקלטת גבוהה מרף המתח, זה אומר שיש להבה והמעגל יפיק אות דיגיטלי גבוה (1). אם רמת המתח נמוכה
מהרף, אין להבה והפלט יהיה נמוך (0).
כך החיישן מסוגל לזהות באופן אמין את נוכחות הלהבה על בסיס עקרונות פיזיקליים של פליטת קרינה IR. ניתן להתאים את רגישות הגילוי על ידי
כיוון מתח הרף הפנימי של החיישן.
מה זה אינפרה אדום (IR)?
אור נע בצורת גלים במגוון אורכי גל. האור הנראה לעינינו הוא חלק קטן מספקטרום האור הכולל את אורכי הגל 390-700 ננומטר בקירוב.
אורכי הגל של האור הנראה מתאימים לטווח שרגישות העין האנושית מסוגלת לקלוט. זהו האור היחיד שאנו יכולים לראות ללא עזרת מכשירים.
מעבר לאור הנראה ישנם תחומי תדר נוספים:
האינפרא-אדום הוא תחום תדר גבוה יותר מזה של האור הנראה, באורכי גל של 700 ננומטר ומעלה. לדוגמה, אורכי הגל של שלט רחוק הוא
בדרך כלל בסביבות 940 ננומטר. להבות מניבות גלי אינפרה אדום שהחיישן מנצל כדי לזהות אש. אנו לא יכולים לראות אינפרא-אדום בעינינו
אך ניתן לחוש בחום שהוא מניב. כמו כן, ניתן לקלוט אותו בעזרת חיישנים אלקטרוניים ומצלמות מיוחדות.
סרטון שמסביר על קרני אור ואורכי גל
היכן ניתן לפגוש חיישן להבה בחיי היום יום?
את חיישן הלהבה נוכל למצוא בעיקר במערכות של הגנה מפני שריפות. החיישן מסוגל לגלות התחלה של שריפה ובמידת הצורך
להפעיל את מערכת הכיבוי. לפעמים משתמשים בחיישנים מסוג זה במנועים או תנורים בהם אנו רוצים שיהיה בעירה ואנחנו צריכים
דרך לוודא שאכן נדלקה אש.
כיצד מחברים חיישן להבה לארדואינו?
ראשית נאתר את החיישן הלהבה בקופסאת החיישנים.
לאחר מכן נחבר את החיישן ללוח הארדואינו באופן הבא:
כעת נחבר את לוח הארדואינו למחשב ונעלה את הקוד הבא לארדואינו:
נפתח את המוניטור ונראה שרשום "הכל תקין" - במידה ורשום "סכנה שריפה" נוודא שאין שום אור חזק בכיוון החיישן (לפעמים אור השמש יכול
לגרום לחיישן לחשוב שיש מולו להבה). לאחר שוודאנו שהמוניטור מציג "הכל תקין" ניקח מצית ונדליק אותה מול החיישן במרחק של כ30-40 ס"מ.
כאשר הלהבה דולקת נורה אדומה בגוף החיישן נדלקת והכיתוב על הצג משתנה ל " סכנת שריפה". כאשר נכבה את האש הכיתוב יחזור להיות
הכל תקין.
אתגר
1.הבעיה בקוד הקיים שאם נדלקה שריפה והיא נכבתה מבלי שסמנו לב לא נוכל לדעת משום שרשום "הכל תקין". שנו את הקוד כך שבהתחלה ההודעה תהיה " הכל תקין" כאשר החיישן קולט להבה ההודעה משתנה ל "סכנה שריפה" ולאחר שהאש נכבתה ההודעה תשתנה ל"האש כבתה".
הארה בפייסבוק
