Schémy snímačov pohybu a princíp ich práce, schémy zapojenia

Senzor pohybu sa najčastejšie používa na zapnutie osvetlenia pri chôdzi alebo blízko nej. Vďaka tomu môžete šetriť elektrinu a ušetriť si problémy s prepínaním spínača. Toto zariadenie sa používa aj v poplachových systémoch na detekciu nežiaducich vniknutí. Okrem toho sa nachádzajú na výrobných linkách, sú tam potrebné na automatizované vykonávanie akýchkoľvek technologických úloh. Pohybové senzory sa niekedy nazývajú senzory obsadenia.

Druhy snímačov pohybu

Pohybové senzory sa líšia podľa princípu činnosti, od toho závisí ich práca, presnosť činnosti a vlastnosti použitia. Každá z nich má silné a slabé stránky. Konečná cena takého senzora závisí tiež od konštrukcie a typu použitého prvku.

Snímač pohybu môže byť vyhotovený v jednom kryte av rôznych budovách (riadiaca jednotka je oddelená od snímača).

kontakt

Najjednoduchšou možnosťou pre snímač pohybu je použitie koncový spínač alebo jazýčkový spínač, Jazýčkový spínač (zapečatený kontakt) je spínač, ktorý vypína, keď sa objaví magnetické pole. Podstatou práce je inštalácia koncového spínača s normálne otvorenými kontaktmi alebo jazýčkovým spínačom na dvere, keď ich otvoríte a vojdete do miestnosti, kontakty sa zatvoria, zapnú relé a rozsvieti sa svetlo. Takýto obvod je uvedený nižšie.

infračervené

Spúšťajú ich tepelné žiarenie, reagujú na zmeny teploty. Keď vstúpite do zorného poľa takého senzora, spustí sa tepelné žiarenie vášho tela. Nevýhodou tohto spôsobu stanovenia sú nesprávne falošné poplachy. Tepelné žiarenie je súčasťou všetkého, čo je v okolí. Tu je niekoľko príkladov:

1. IR snímač pohybu Stojí v miestnosti s elektrickým ohrievačom, ktorý sa pravidelne zapína a vypína pomocou časovača alebo termostatu. Keď je kúrenie zapnuté, sú možné falošné poplachy. Môžete sa tomu pokúsiť vyhnúť dlhou a dôkladnou úpravou citlivosti, ako aj pokusom o nasmerovanie tak, aby v priamej viditeľnosti nebol žiadny ohrievač.

2. Pri inštalácii na ulici je možné spustenie nárazmi teplého vetra.

Vo všeobecnosti tieto senzory fungujú dobre a je to najlacnejšia možnosť. Senzor PIR sa používa ako citlivý prvok a vytvára elektrické pole úmerné tepelnému žiareniu.

Samotný snímač však nemá širokú orientáciu, na jeho vrchnej časti je nainštalovaná Fresnelova šošovka.

Presnejšie povedané - viacsegmentové šošovky alebo viac šošovky. Venujte pozornosť oknu takého senzora, ktorý je rozdelený na sekcie a jedná sa o segmenty šošoviek, zameriavajú dopadajúce žiarenie na úzky lúč a nasmerujú ho do citlivej oblasti senzora. V dôsledku toho dopadajú lúče žiarenia z rôznych strán na malé prijímacie okno pyroelektrického snímača.

Na zvýšenie účinnosti detekcie pohybu je možné nainštalovať duálne alebo štvornásobné senzory alebo niekoľko samostatných senzorov. Pole výhľadu zariadenia sa teda rozširuje.

Na základe vyššie uvedeného je potrebné poznamenať, že snímač by nemal prijímať svetlo zo žiarovky a v jeho zornom poli by nemali byť žiadne žiarovky, je to tiež silný zdroj infračerveného žiarenia, potom bude prevádzka systému ako celku nestabilná a nepredvídaná. Infračervené žiarenie neprechádza cez sklo dobre, takže nebude fungovať, ak idete mimo okno alebo sklenené dvere.

Jedná sa o najbežnejší typ senzora, ktorý si môžete kúpiť, alebo ho môžete zostaviť sami na základe tohto, preto sa podrobne zaoberáme jeho návrhom.

Ako zostaviť infračervený snímač pohybu vlastnými rukami?

Najbežnejšou možnosťou je HC-SR501. Dá sa kúpiť v obchode s rádioprijímačmi na ali-express, často dodávanom v súpravách Arduino. Môže sa používať v spojení s mikrokontrolérom alebo nezávisle. Je to doska s plošnými spojmi s mikroobvodom, remienkom a jedným senzorom PIR. Ten je pokrytý šošovkou, na doske sú dva potenciometre, jeden reguluje citlivosť a druhýkrát je signál na výstupe zo senzora. Pri detekcii pohybu na výstupe sa objaví signál a nastavený čas zostane zachovaný.

Je napájaný napätím 5 až 20 voltov, pracuje vo vzdialenosti 3 až 7 metrov a výstupný signál trvá 5 až 300 sekúnd. Túto dobu môžete predĺžiť, ak použijete jednorázovo na NE555mikrokontrolér alebo relé oneskorenia. Pozorovací uhol je asi 120 stupňov.

Na fotografii je zostava snímača (vľavo), šošovka (vpravo dole) a zadná strana dosky (vpravo hore).

Zvážte dosku podrobnejšie. Na prednej strane je snímací prvok. Na zadnej strane je mikroobvod, jeho zväzok, na pravej strane sú dva ladiace odpory, pričom horný je čas oneskorenia signálu a dolný citlivosť. V pravej dolnej časti prepojky prepína režimy H a L. V režime L dáva snímač výstupný signál iba v časovom intervale nastavenom potenciometrom. Režim H dáva signál, keď ste v oblasti pokrytia senzorom, a keď signál opustíte, zmizne po čase stanovenom horným potenciometrom.

Ak chcete použiť snímač bez mikrokontrolérov, zostavte tento obvod a všetky prvky sú podpísané. Okruh je napájaný cez zhášací kondenzátor, napájacie napätie je obmedzené na 12V pomocou zenerovej diódy. Keď sa na výstupe snímača objaví kladný signál relé P, zapne sa cez tranzistor NPN (napríklad BC547, mje13001-9, KT815, KT817 a ďalšie). Môžete použiť automobilové relé alebo akékoľvek iné s 12V cievkou.

Ak potrebujete implementovať niektoré ďalšie funkcie - môžete ich použiť napríklad spolu s mikrokontrolérom Doska Arduino, Nižšie je schéma zapojenia a programový kód.

ultrazvuk

Emisor pracuje pri vysokých frekvenciách - od 20 kHz do 60 kHz. Odtiaľto pochádza jeden problém - zvieratá, ako sú psy, sú citlivé na tieto frekvencie, navyše sa používajú na vystrašenie a zaškolenie. Takéto senzory ich môžu obťažovať a s tým vznikajú problémy.

Ultrazvukový snímač pohybu pracuje s Dopplerovým efektom. Vyžarovaná vlna odrážaná od pohybujúceho sa objektu sa vracia a prijíma prijímačom, zatiaľ čo vlnová dĺžka (frekvencia) sa mierne mení. Toto je detekované a senzor generuje signál, ktorý sa používa na ovládanie relé alebo simistora a na prepínanie záťaže.

Senzor funguje dobre, ale ak sú pohyby veľmi pomalé, nemusí fungovať. Výhodou je, že nie sú citlivé na zmeny podmienok prostredia.

Laserové alebo fotografické snímače

Majú emitor (napríklad IR LED) a prijímač (fotodiódu podobného spektra). Jedná sa o jednoduchý snímač, ktorý je možné implementovať v dvoch verziách:

1. Emitor a fotodióda sú namontované v priechode (kontrolovaná oblasť) oproti sebe. Keď ním prejdete, zakryte žiarenie a nedosiahne sa k prijímaču, potom sa spustí snímač a zapne sa relé. Toto je možné použiť v poplachových systémoch.

2. Emitor a fotodióda sú vedľa seba, keď ste v dosahu senzora, žiarenie sa od vás odrazí a zasiahne fotodiódu. Nazýva sa to aj detektor prekážok, ktorý sa úspešne používa v robotike.

mikrovlnná rúra

Skladá sa tiež z vysielača a prijímača. Prvý generuje vysokofrekvenčný signál, druhý ich prijíma. Keď prejdete blízko zmien frekvencie.Prijímač je nakonfigurovaný tak, že keď sa zmení frekvencia, signál sa zosilní a prenesie do výkonného orgánu, ako je relé, a záťaž sa zapne.

Mikrovlnné snímače pohybu sú veľmi citlivé, umožňujú vám „vidieť“ objekt aj za dverami alebo za sklom, ale tiež to spôsobuje problémy s nesprávnym spustením, keď je objekt mimo poľa zamýšľanej viditeľnosti.

Jedná sa o pomerne drahé senzory, ale reagujú aj na najmenšie pohyby.

Kapacitné zariadenia fungujú podobne. Takýto obvod je uvedený nižšie.

Ako pripojiť snímač pohybu?

V závislosti od vašich potrieb môžete prísť s nespočetnými možnosťami a schémami na pripojenie snímača pohybu. Niekedy potrebujete systém, aby pracoval pri pohybe na rôznych miestach, napríklad pouličné osvetlenie na ceste z domu k bráne a naopak, v iných prípadoch je potrebné zapnúť alebo vypnúť svetlo atď. .D. Zvážime niekoľko možností.

Snímač pohybu má obvykle tri vodiče alebo tri svorky na pripojenie:

1. Nadchádzajúca fáza.

2. Fáza odchádzajúca na napájanie záťaže.

3. Nula.

Ak nemáte dostatočný výkon snímača, použite prechodné relé a 220 V magnetický štartér s cievkou, Za týmto účelom sú namiesto schém žiaroviek zapojené cievky v schémach nižšie.

Schéma číslo 1. Lampa sa zapína iba zo snímača pohybu.

Schéma číslo 2. Lampa sa zapína zo snímača pohybu alebo zo spínača (nútené zapnutie).

Schéma číslo 3. Snímač pohybu je deaktivovaný. Takže to nebude fungovať, keď ho nepotrebujete napríklad počas dňa.

Schéma č. 4 - zapnutie žiarovky z dvoch snímačov umiestnených na rôznych miestach.

Na obrázku nižšie sú znázornené svorky, ku ktorým sú pripojené napájacie káble.

záver

Krokom je použitie snímačov pohybu bez ohľadu na to, ako to znie do inteligentného domu, Po prvé, pomôže to ušetriť energiu a životnosť lampy. Po druhé, eliminuje to potrebu kliknúť na prepínač zakaždým. Ak chcete osvetľovať ulicu správnymi nastaveniami, môžete si byť istí, že sa svetlo rozsvieti, keď sa blížite k bráne domu.

Ak je vzdialenosť od brány k domu 7-10, môžete urobiť s jedným senzorom, potom nemusíte položiť kábel k druhému senzoru alebo zostaviť obvod s prepínačom.

Ako už bolo spomenuté, najbežnejšie sú infračervené senzory, stačí na jednoduché úlohy, ak potrebujete väčšiu citlivosť alebo presnosť, pozrite sa na iné typy senzorov.