Детекторы CO в настоящее время стоят около 2000 рублей и могут защитить от отравления угарным газом. Производители заявляют, что срок службы устройств составляет до 10 лет, в некоторых моделях даже стоит встроенная не сменная батарея достаточная на весь период использования. В данном детекторе срок её подходит к концу и скоро он начнет сигнализировать о необходимости замены. Давайте воспользуемся этой возможностью, чтобы заглянуть внутрь детектора.
Устройство питается от батареи и потребляет небольшое количество энергии, в настоящее время установлен третий комплект батарей. Замена батареи проходила каждые 2 года. Производитель разместил информацию для использования только конкретных моделей: Duracell MN1500 / MX1500 или Energizer E91.
Из спецификации одного из упомянутых щелочных элементов узнаем, что он имеет внутреннее сопротивление 150-300 мОм, может храниться до 10 лет при температуре 21С, а при низких токах разряда имеет емкость 3 А/ч. Емкость 3 А/ч при почти 800 рабочих днях позволяет оценить ток потребления в 150 мкА.
Разборка детектора
Во время разборки устройства интересовали две вещи: как обеспечить более низкое энергопотребление и как выглядит электрохимический датчик угарного газа. Под батарейками есть обычные пластиковые элементы на пружинах, трудно определить предназначение этой конструкции.
Теперь измеряем энергопотребление, оно меняется в течение 15 секунд с 130 до 170 мкА. Когда подключаем осциллограф, можно видеть циклические изменения в потреблении тока, пик 20 мА возникает из-за мигающего диода каждые 30 секунд.
Внутри виден металлический цилиндр – это датчик угарного газа. Есть также дроссель и некий трансформатор, который обеспечивает повышение напряжения сирены. Кварцевый резонатор, синхронизирующий микроконтроллер с низкой частотой, также положительно влияет на энергоэффективность.
Странно что ЖК-дисплей имеет отдельную схему управления и не управляется напрямую от основного микроконтроллера. Возможно, здесь есть поле для энергосбережения. Каждое мигание точки на дисплее сопровождается цифровой передачей на ЖК-модуль.
Основной микросхемой управления является МК PIC16F883 с технологией nanoWatt. Электрохимический датчик имеет фильтр / диафрагму с одной стороны. Во время работы на клеммах датчика напряжение 10 мВ. Операционный усилитель CMOS MCP604 расположен на плате.
Корпус имеет несколько небольших отверстий, но видно этого достаточно для обнаружения окиси углерода.
Подведем итог
В общем ожидалось прямое управление ЖК-дисплеем, например, микроконтроллером Freescale / NXP со встроенным контроллером сегмента экрана или какого-нибудь сверхэкономичного микроконтроллера, например Renesas. И не предполагалось что электрохимический датчик будет таким большим, особенно после обзора аналогичного MQ-2.
