Liiketunnistimien kaaviot ja toimintaperiaate, kytkentäkaaviot

Liiketunnistinta käytetään useimmiten valaistuksen kytkemiseen päälle, kun kävelet tai olet sen lähellä. Sen avulla voit säästää sähköä ja säästää kytkimen kääntämisen vaikeuksia. Tätä laitetta käytetään myös hälytysjärjestelmissä ei-toivottujen tunkeutumisten havaitsemiseksi. Lisäksi niitä löytyy tuotantolinjoilta, niitä tarvitaan siellä kaikkien teknologisten tehtävien automaattiseen suorittamiseen. Liiketunnistimia kutsutaan joskus matkustusantureiksi.

Liiketunnistimien tyypit

Liiketunnistimet erottuvat toimintaperiaatteen mukaan, siitä riippuvat heidän työnsä, toiminnan tarkkuus ja käyttöominaisuudet. Jokaisella heistä on vahvuuksia ja heikkouksia. Tällaisen anturin lopullinen hinta riippuu myös käytetyn elementin mallista ja tyypistä.

Liiketunnistin voidaan tehdä yhdessä kotelossa ja eri rakennuksissa (ohjausyksikkö on erillään anturista).

kosketus

Liikeanturin helpoin vaihtoehto on käyttää rajakytkin tai ruokokatkaisin. Reed-kytkin (suljettu kontakti) on kytkin, joka laukeaa, kun magneettikenttä ilmestyy. Työn ydin on asentaa rajakytkin normaalisti avoimilla koskettimilla tai ruokokytkimellä oveen. Kun avaat oven ja siirryt huoneeseen, kosketimet sulkeutuvat, kytkevät releen päälle ja valo sytyttävät. Tällainen piiri on esitetty alla.

infrapuna

Ne laukaisevat lämpösäteily, reagoivat lämpötilan muutoksiin. Kun syötät tällaisen anturin näkökenttään, kehon lämpö säteily laukaisee sen. Tämän määritysmenetelmän haittana ovat väärät positiiviset. Lämpösäteily on luontainen kaikelle, mikä on ympärillä. Tässä on muutama esimerkki:

1. IR-liiketunnistin Se seisoo huoneessa, jossa on sähkölämmitin, jonka ajastin tai termostaatti kytkee ajoittain päälle ja pois päältä. Kun lämmitin kytketään päälle, väärät hälytykset ovat mahdollisia. Voit yrittää välttää tämän säätämällä herkkyyttä pitkällä ja tiukalla säädöllä sekä yrittämällä ohjata sitä siten, että lämmitintä ei ole suorassa näkyvissä.

2. Kun asennat kadulle, laukaiseminen lämpimän tuulen puhaltamisesta on mahdollista.

Yleensä nämä anturit toimivat hyvin, ja tämä on halvin vaihtoehto. PIR-anturia käytetään herkkänä elementtinä, se luo lämpökenttään verrannollisen sähkökentän.

Mutta itse anturilla ei ole suurta suuntausta, sen päälle on asennettu Fresnel-linssi.

On oikeampaa sanoa - monisegmenttinen linssi tai monilinssi. Kiinnitä huomiota tällaisen anturin ikkunaan, se on jaettu osiin ja nämä ovat linssisegmenttejä, ne kohdistavat tulevan säteilyn kapeaan säteeseen ja ohjaavat sen anturin herkälle alueelle. Tämän seurauksena eri puolilta tulevat säteilypalkit putoavat pyroelektrisen anturin pienelle vastaanottoikkunalle.

Liiketunnistuksen tehokkuuden lisäämiseksi voidaan asentaa kaksi tai nelinkertaista anturia tai useita erillisiä antureita. Siten laitteen näkökenttä laajenee.

Edellä esitetyn perusteella on huomattava, että anturi ei saisi vastaanottaa valoa lampusta, eikä sen näkökentässä saa olla hehkulamppuja, se on myös voimakas infrapunasäteilylähde, niin koko järjestelmän toiminta on epävakaa ja odottamaton. Infrapunasäteily ei läpäise hyvin lasia, joten se ei toimi, jos menet ikkunan tai lasioven ulkopuolelle.

Tämä on yleisin anturityyppi, voit ostaa sen tai itse koota sen perusteella, joten harkitaan sen suunnittelua yksityiskohtaisesti.

Kuinka koota IR-liiketunnistin omilla käsilläsi?

Yleisin vaihtoehto on HC-SR501. Sitä voi ostaa radion varaosakaupasta ali-expressillä, joka toimitetaan usein Arduino-pakkauksissa. Sitä voidaan käyttää sekä yhdessä mikrokontrollerin kanssa että itsenäisesti. Se on piirilevy, jossa on mikropiiri, vanne ja yksi PIR-anturi. Jälkimmäinen on peitetty linssillä, taulussa on kaksi potentiometriä, joista toinen säätelee herkkyyttä, ja toisen kerran signaali on läsnä anturin ulostulossa. Kun havaitaan liikettä ulostulossa, signaali tulee näkyviin ja asetettu aika pidetään.

Sitä saa 5–20 voltin jännitteellä, se toimii 3–7 metrin etäisyydellä ja lähtösignaali kestää 5–300 sekuntia. Voit pidentää tätä ajanjaksoa, jos käytät yksi laukaus NE555: llämikrokontrolleri tai viiverele. Katselukulma on noin 120 astetta.

Valokuvassa näkyy anturikokoonpano (vasen), linssi (alhaalla oikealla), taulun kääntöpuoli (ylhäällä oikealla).

Tarkastele hallitusta yksityiskohtaisemmin. Sen etupuolella on anturielementti. Takana on mikropiiri, sen valjaat, oikealla on kaksi viritysvastusta, joissa ylempi on signaalin viiveaika ja alempi herkkyys. Hyppääjän oikeassa alareunassa vaihtaaksesi tiloja H ja L. Anttila antaa tilassa L antosignaalin, vain se on potentiometrin asettama ajanjakso. H-tila antaa signaalin, kun olet anturin peittoalueella, ja kun poistut signaalista, se katoaa ylemmän potentiometrin asettaman ajan kuluttua.

Jos haluat käyttää anturia ilman mikro-ohjaimia, koota tämä piiri, kaikki elementit on allekirjoitettu. Piiri syötetään sammutuskondensaattorin kautta, syöttöjännite on rajoitettu 12 V: seen zener-diodilla. Kun releen P positiivinen signaali ilmestyy anturin ulostuloon, se kytketään päälle NPN-transistorin kautta (esimerkiksi BC547, mje13001-9, KT815, KT817 ja muut). Voit käyttää auton relettä tai mitä tahansa muuta 12 V: n kelan kanssa.

Jos joudut toteuttamaan joitain muita toimintoja - voit käyttää sitä samanaikaisesti esimerkiksi mikrokontrollerin kanssa Arduino-lauta. Alla on kytkentäkaavio ja ohjelmakoodi.

ultraääni

Lähetin toimii korkeilla taajuuksilla - 20 kHz - 60 kHz. Yksi ongelma tulee täältä - eläimet, kuten koirat, ovat herkkiä näille taajuuksille, lisäksi heitä käytetään pelättämään heidät pois ja kouluttamaan. Tällaiset anturit voivat ärsyttää heitä, ja tästä aiheutuu ongelmia.

Ultraääni-anturi toimii Doppler-efektillä. Liikkuvasta esineestä heijastunut emittoitu aalto palautetaan ja vastaanotetaan vastaanottimella, kun taas aallonpituus (taajuus) vaihtelee hieman. Tämä havaitaan, ja anturi tuottaa signaalin, jota käytetään releen tai simistorin ohjaamiseen ja kuorman vaihtamiseen.

Anturi toimii hyvin, mutta jos liikkeet ovat hyvin hitaita, se ei välttämättä toimi. Etuna on, että ne eivät ole herkkiä ympäristöolojen muutoksille.

Laser- tai valotunnistimet

Heillä on emitteri (esimerkiksi IR-LED) ja vastaanotin (fotodiodi, jolla on samanlainen spektri). Tämä on yksinkertainen anturi, se voidaan toteuttaa kahdessa versiossa:

1. Emitteri ja fotodiodi on asennettu käytävään (valvotulle alueelle) toisiaan vastapäätä. Kun kuljet sen läpi, hämärtää säteilyä eikä se saavuta vastaanotinta, anturi laukeaa ja rele kytketään. Tätä voidaan käyttää hälytysjärjestelmissä.

2. Lähetin ja fotodiodi ovat vierekkäin, kun olet anturin peittoalueella, säteily heijastuu sinusta ja osuu fotodiodiin. Tätä kutsutaan myös esteilmaisimeksi, sitä käytetään menestyksekkäästi robotiikassa.

mikroaaltouuni

Se koostuu myös lähettimestä ja vastaanottimesta. Ensimmäinen tuottaa korkeataajuisen signaalin, toinen vastaanottaa ne. Kun ohitat lähellä taajuuden muutokset.Vastaanotin on konfiguroitu siten, että kun taajuus muuttuu, signaali vahvistetaan ja lähetetään toimeenpanoelimelle, kuten releelle, ja kuorma kytketään päälle.

Mikroaaltouuni-anturit ovat erittäin herkkiä, niiden avulla voit "nähdä" esineen jopa oven tai lasin takana, mutta tämä aiheuttaa myös väärän laukaisun ongelmia, kun esine on tarkoitetun näkyvyyskentän ulkopuolella.

Nämä ovat melko kalliita antureita, mutta ne reagoivat pienimpiinkin liikkeisiin.

Kapasitiiviset laitteet toimivat samalla tavalla. Tällainen piiri on esitetty alla.

Kuinka kytkeä liikeanturi?

Voit keksiä lukemattomia vaihtoehtoja ja järjestelmiä liiketunnistimen kytkemiseen tarpeitasi mukaan riippuen, joskus tarvitset järjestelmän toimivan liikkuessasi eri paikoissa, esimerkiksi kadun valaistus matkalla kotoa portille ja päinvastoin, muissa tapauksissa on tarpeen kytkeä valo päälle tai pois päältä jne. .d. Tarkastellaan useita vaihtoehtoja.

Tyypillisesti liiketunnistimessa on kolme johtoa tai kolme liitäntää:

1. Tuleva vaihe.

2. Vaihe, joka lähtee kuorman syöttämiseksi.

3. nolla.

Jos sinulla ei ole tarpeeksi anturitehoa, käytä välirelettä ja 220 V magneettinen käynnistin kelalla. Tätä varten kelajohdot on kytketty lamppujen sijasta alla oleviin kaavioihin.

Järjestelmän numero 1. Lamppu syttyy vain liiketunnistimesta.

Kaavio numero 2. Lamppu syttyy liiketunnistimesta tai kytkimestä (pakko kytkeä päälle).

Järjestelmän numero 3. Liiketunnistin on poistettu käytöstä. Joten se ei toimi, kun et tarvitse sitä esimerkiksi päivällä.

Kaavio nro 4 - lampun kytkeminen päälle kahdesta anturista, jotka sijaitsevat eri paikoissa.

Alla olevassa valokuvassa näkyvät liittimet, joihin virtajohdot on kytketty.

johtopäätös

Liiketunnistimien käyttö on askel, riippumatta siitä, miltä se kuulostaa älykkääseen kotiin. Ensinnäkin se säästää energiaa ja lampun käyttöikää. Toiseksi tämä poistaa tarpeen napsauttaa kytkintä joka kerta. Voit valaistaa kadun oikeilla asetuksilla antamalla valon syttyä lähestyessäsi talon porttia.

Jos etäisyys portista taloon on 7-10, voit tehdä yhden anturin kanssa, sinun ei tarvitse asettaa kaapelia toiseen anturiin tai koota piiriä ohituskytkimellä.

Kuten jo mainittiin, yleisimmät ovat infrapuna-anturit. Niitä riittää yksinkertaisiin tehtäviin. Jos tarvitset enemmän herkkyyttä tai tarkkuutta, tutustu muun tyyppisiin antureihin.