Schémata pohybových senzorů a princip jejich práce, schémata zapojení

Senzor pohybu se nejčastěji používá k zapnutí osvětlení, když kráčíte nebo jste poblíž. Díky tomu můžete ušetřit elektřinu a ušetřit si potíže s přepínáním spínače. Toto zařízení se také používá v poplašných systémech k detekci nežádoucích vniknutí. Kromě toho je lze nalézt na výrobních linkách, jsou tam potřebné pro automatizované provádění technologických úkolů. Pohybové senzory se někdy nazývají senzory obsazenosti.

Druhy pohybových senzorů

Pohybové senzory se liší podle principu činnosti, na tom závisí jejich práce, přesnost fungování a vlastnosti použití. Každá z nich má silné a slabé stránky. Konečná cena takového senzoru také závisí na konstrukci a typu použitého prvku.

Pohybový senzor může být vyroben v jednom krytu a v různých budovách (řídicí jednotka je oddělena od senzoru).

Kontakt

Nejjednodušší možností pro snímač pohybu je použití koncový spínač nebo rákosový spínač. Přepínač (jazýčkový kontakt) je spínač, který se vypne, když se objeví magnetické pole. Podstatou práce je instalace koncového spínače s normálně otevřenými kontakty nebo jazýčkovým spínačem na dveře, když je otevřete a jdete do místnosti, kontakty se sepnou, zapnou relé a rozsvítí se světlo. Takový obvod je uveden níže.

Infračervené

Jsou spouštěny tepelným zářením, reagují na změny teploty. Když vstoupíte do zorného pole takového senzoru, je spuštěno tepelným zářením z vašeho těla. Nevýhodou této metody stanovení jsou falešné pozitivy. Tepelné záření je nedílnou součástí všeho, co je kolem. Zde je několik příkladů:

1. IR senzor pohybu Stojí v místnosti s elektrickým topením, které se periodicky zapíná a vypíná časovačem nebo termostatem. Po zapnutí topení jsou možné falešné poplachy. Můžete se tomu pokusit vyhnout dlouhým a pečlivým nastavením citlivosti a také pokusem o nasměrování tak, aby v přímém zorném úhlu nebyl žádný ohřívač.

2. Při instalaci na ulici je možné spustit od nárazů teplého větru.

Obecně tyto senzory fungují dobře, a to je nejlevnější možnost. Jako citlivý prvek se používá PIR senzor, který vytváří elektrické pole úměrné tepelnému záření.

Samotný senzor však nemá širokou orientaci, na jeho horní straně je instalována Fresnelova čočka.

Přesněji řečeno - vícesegmentový objektiv nebo více objektivů. Věnujte pozornost oknu takového senzoru, je rozdělena do sekcí a jedná se o segmenty čoček, zaostřují dopadající záření na úzký paprsek a směřují do citlivé oblasti senzoru. V důsledku toho dopadají paprsky záření z různých stran na malé přijímací okno pyroelektrického senzoru.

Pro zvýšení účinnosti detekce pohybu mohou být instalovány duální nebo čtyřnásobné senzory nebo několik samostatných senzorů. Tím se pole výhledu zařízení rozšiřuje.

Na základě výše uvedeného je třeba poznamenat, že senzor by neměl přijímat světlo z lampy, a v jeho zorném poli by neměly být žádné žárovky, je to také silný zdroj infračerveného záření, a potom bude činnost systému jako celku nestabilní a nepředvídaná. Infračervené záření neprochází sklem dobře, takže nebude fungovat, pokud vyjdete ven z okna nebo skleněných dveří.

Jedná se o nejběžnější typ senzoru, který si můžete koupit, nebo si jej můžete sestavit sami na základě, proto se podrobně zamyslíme nad jeho designem.

Jak sestavit IR pohybový senzor vlastními rukama?

Nejběžnější možností je HC-SR501. Lze jej zakoupit v obchodě s rádiovými součástkami, na ali-expresu, často dodávaném v sadách Arduino. Může být použit ve spojení s mikrokontrolérem nebo samostatně. Jedná se o desku s plošnými spoji s mikroobvodem, páskováním a jedním senzorem PIR. Ten je pokryt čočkou, na desce jsou dva potenciometry, jeden reguluje citlivost a podruhé je na výstupu senzoru signál. Při detekci pohybu na výstupu se objeví signál a nastavený čas se podrží.

Je napájen napětím 5 až 20 voltů, pracuje ve vzdálenosti 3 až 7 metrů a výstupní signál trvá 5 až 300 sekund, tuto dobu můžete prodloužit, pokud používáte jednorázově na NE555mikrokontrolér nebo relé časového zpoždění. Úhel pohledu je asi 120 stupňů.

Fotografie ukazuje sestavu senzoru (vlevo), objektivu (vpravo dole), zadní stranu desky (vpravo nahoře).

Zvažte představenstvo podrobněji. Na přední straně je snímací prvek. Na zadní straně je mikroobvod, jeho kabelový svazek, na pravé straně jsou dva ladicí odpory, kde horní je doba zpoždění signálu a dolní citlivost. V pravé dolní části propojky přepíná režimy H a L. V režimu L dává senzor výstupní signál pouze v době nastavené potenciometrem. Režim H dává signál, když jste v oblasti pokrytí senzorem, a když signál opustíte, zmizí po uplynutí času nastaveného horním potenciometrem.

Pokud chcete použít senzor bez mikrokontrolérů, pak sestavte tento obvod, všechny prvky jsou podepsány. Okruh je napájen přes zhášecí kondenzátor, napájecí napětí je omezeno na 12V pomocí zenerovy diody. Když se na výstupu senzoru objeví pozitivní signál relé P, zapne se tranzistor NPN (například BC547, mje13001-9, KT815, KT817 a další). Můžete použít automobilové relé nebo jakékoli jiné s 12V cívkou.

Pokud potřebujete implementovat některé další funkce - můžete je použít společně s mikrokontrolérem Arduino deska. Níže je schéma připojení a programový kód.

Ultrazvuk

Emitor pracuje na vysokých frekvencích - od 20 kHz do 60 kHz. Odtud pochází jeden problém - zvířata, jako jsou psi, jsou citliví na tyto frekvence, navíc se používají k vystrašení a vyškolení. Takové senzory je mohou obtěžovat a s tím vznikají problémy.

Ultrazvukový senzor pohybu pracuje s Dopplerovým efektem. Vyzařovaná vlna, odrážená od pohybujícího se objektu, je vrácena a přijata přijímačem, zatímco vlnová délka (frekvence) se mírně mění. To je detekováno a senzor generuje signál, který se používá k ovládání relé nebo simistoru a ke spínání zátěže.

Čidlo funguje dobře, ale pokud jsou pohyby velmi pomalé, nemusí fungovat. Výhodou je, že nejsou citlivé na změny podmínek prostředí.

Laserové nebo fotografické senzory

Mají emitor (například IR LED) a přijímač (fotodioda podobného spektra). Jedná se o jednoduchý senzor, který lze implementovat ve dvou verzích:

1. Emitor a fotodioda jsou umístěny v průchodu (kontrolovaná oblast) proti sobě. Když jím projdete, zatemníte záření a nedosáhne přijímače, pak se spustí snímač a zapne se relé. To lze použít v poplašných systémech.

2. Emitor a fotodioda jsou vedle sebe, když jste v pokrytí senzorem, záření se odráží od vás a zasahuje fotodiodu. Tomu se také říká detektor překážky, který se úspěšně používá v robotice.

Mikrovlnná trouba

Skládá se také z vysílače a přijímače. První generuje vysokofrekvenční signál, druhý je přijímá. Když přejdete blízko změn frekvence.Přijímač je konfigurován tak, že při změně frekvence je signál zesílen a přenášen do výkonného orgánu, jako je relé, a zátěž je zapnuta.

Mikrovlnné snímače pohybu jsou velmi citlivé, umožňují vám „vidět“ objekt i za dveřmi nebo za sklem, ale také to způsobuje problémy s falešným spuštěním, když je objekt mimo pole zamýšlené viditelnosti.

Jedná se o poměrně drahé senzory, ale reagují i ​​na ty nejmenší pohyby.

Kapacitní zařízení fungují podobně. Takový obvod je uveden níže.

Jak připojit snímač pohybu?

Můžete přijít s nesčetnými možnostmi a schématy pro připojení snímače pohybu v závislosti na vašich potřebách, někdy potřebujete systém, aby pracoval při pohybu na různých místech, například pouliční osvětlení na cestě z domu k bráně a naopak, v jiných případech je nutné zapnout nebo vypnout světlo atd. .d. Budeme zvažovat několik možností.

Pohybový senzor má obvykle tři vodiče nebo tři svorky pro připojení:

1. Nadcházející fáze.

2. Fáze odcházející pro napájení zátěže.

3. Nula.

Pokud nemáte dostatečný výkon senzoru, použijte mezilehlé relé a 220 V magnetický spouštěč s cívkou. K tomu jsou namísto žárovky připojeny cívkové vodiče ve schématech níže.

Schéma číslo 1. Lampa se zapne pouze ze snímače pohybu.

Schéma číslo 2. Lampa se zapíná ze snímače pohybu nebo ze spínače (nucené zapnutí).

Schéma číslo 3. Snímač pohybu je deaktivován. Takže to nebude fungovat, když jej nepotřebujete, například ve dne.

Schéma č. 4 - zapnutí lampy ze dvou senzorů umístěných na různých místech.

Níže uvedená fotografie ukazuje svorky, ke kterým jsou připojeny napájecí vodiče.

Závěr

Používání pohybových senzorů, bez ohledu na to, jak zní, je krokem do inteligentního domu. Zaprvé to pomůže ušetřit energii a životnost lampy. Za druhé, eliminuje to nutnost poklepání na přepínač pokaždé. Chcete-li osvětlit ulici správným nastavením, můžete zajistit, aby se světlo rozsvítilo, když se přiblížíte k bráně domu.

Pokud je vzdálenost od brány k domu 7-10, můžete to udělat s jedním senzorem, pak nemusíte položit kabel k druhému senzoru nebo sestavit obvod s průchodovým spínačem.

Jak již bylo zmíněno, nejběžnější jsou IR senzory, stačí pro jednoduché úkoly, pokud potřebujete větší citlivost nebo přesnost, podívejte se na další typy senzorů.