Skim sensor gerakan dan prinsip kerja mereka, gambar pendawaian

Sensor gerakan paling sering digunakan untuk menghidupkan lampu apabila anda berjalan atau berada di dekatnya. Dengan itu, anda boleh menjimatkan tenaga elektrik dan menyelamatkan diri anda dengan masalah membalikkan suis. Peranti ini juga digunakan dalam sistem penggera untuk mengesan pencerobohan yang tidak diingini. Di samping itu, mereka boleh didapati di talian pengeluaran, mereka diperlukan di sana untuk pelaksanaan automatik sebarang tugas teknologi. Sensor gerakan kadang-kadang dipanggil sensor penghuni.

Jenis sensor gerakan

Sensor gerakan membezakan mengikut prinsip tindakan, kerja mereka, ketepatan operasi dan ciri penggunaan bergantung pada ini. Setiap daripada mereka mempunyai kekuatan dan kelemahan. Harga akhir sensor sedemikian juga bergantung pada reka bentuk dan jenis elemen yang digunakan.

Sensor gerakan boleh dibuat dalam satu perumahan dan di bangunan yang berbeza (unit kawalan terpisah dari sensor).

Hubungi

Pilihan paling mudah untuk sensor gerakan adalah untuk digunakan had suis atau suis buluh. Suis Reed (kenalan tertutup) adalah suis yang pergi apabila medan magnet muncul. Intipati kerja ini ialah memasang suis had dengan kenalan yang biasanya terbuka atau suis buluh di pintu, apabila anda membukanya dan masuk ke dalam bilik, kenalan akan menutup, menghidupkan geganti, dan ia akan menghidupkan cahaya. Litar seperti ini ditunjukkan di bawah.

Inframerah

Mereka dicetuskan oleh radiasi haba, bertindak balas terhadap perubahan suhu. Apabila anda memasuki bidang pandangan sensor sedemikian, ia dicetuskan oleh radiasi haba dari badan anda. Kelemahan kaedah penentuan ini adalah positif palsu. Radiasi haba adalah wujud dalam semua yang ada di sekelilingnya. Berikut adalah beberapa contoh:

1. Sensor gerakan IR Ia berdiri di dalam bilik dengan pemanas elektrik, yang secara berkala dihidupkan dan dimatikan oleh pemasa atau termostat. Apabila pemanas dihidupkan, penggera palsu mungkin. Anda boleh cuba mengelakkan ini dengan kepekaan penyesuaian yang panjang dan teliti, serta percubaan untuk mengarahkannya supaya tidak ada pemanas dalam garis penglihatan langsung.

2. Apabila memasang di jalan raya, mencetuskan angin hangat mungkin.

Secara umum, sensor ini berfungsi dengan baik, dan ini adalah pilihan yang paling murah. Sensor PIR digunakan sebagai elemen yang sensitif, menjadikannya medan elektrik berkadar dengan radiasi termal.

Tetapi sensor itu sendiri tidak mempunyai orientasi yang luas, lensa Fresnel dipasang di atasnya.

Ia akan lebih tepat untuk dikatakan - lensa pelbagai segmen, atau pelbagai kanta. Beri perhatian kepada tetingkap sensor sedemikian, ia dibahagikan kepada bahagian-bahagian dan ini adalah segmen kanta, mereka menumpukan sinaran kejadian ke dalam balok sempit dan mengarahkannya ke kawasan sensitif sensor. Akibatnya, sinar radiasi dari pelbagai pihak jatuh pada tetingkap kecil penerima sensor pyroelectric.

Untuk meningkatkan kecekapan pengesanan gerakan, penderia dwi atau empat atau beberapa yang berasingan boleh dipasang. Oleh itu, bidang penglihatan peranti mengembang.

Berdasarkan yang tersebut di atas, perlu diperhatikan bahawa sensor tidak boleh menerima cahaya dari lampu, dan tidak seharusnya ada lampu pijar dalam bidang pandangannya, ia juga merupakan sumber radiasi inframerah yang kuat, maka operasi sistem secara keseluruhan akan tidak stabil dan tidak dapat diduga. Radiasi inframerah tidak lulus dengan baik melalui kaca, jadi ia tidak berfungsi jika anda keluar dari tingkap atau pintu kaca.

Ini adalah jenis sensor yang paling biasa, anda boleh membelinya atau anda boleh memasangnya sendiri, oleh itu, pertimbangkan rancangnya secara terperinci.

Bagaimana untuk memasang sensor gerakan IR dengan tangan anda sendiri?

Pilihan yang paling umum ialah HC-SR501. Ia boleh dibeli di kedai-kedai bahagian radio, di ali-express, sering dibekalkan dalam kit Arduino. Ia boleh digunakan bersama-sama dengan mikrokontroler, atau secara berasingan. Ia adalah papan litar bercetak dengan microcircuit, strapping dan satu sensor PIR. Yang kedua dilitupi dengan lensa, terdapat dua potensiometer di papan, salah satunya mengawal kepekaan, dan kedua kalinya isyarat hadir pada output sensor. Apabila mengesan pergerakan pada output, isyarat muncul dan masa ditetapkan.

Ia dikuasakan oleh voltan 5 hingga 20 volt, beroperasi pada jarak 3 hingga 7 meter, dan isyarat output memegang dari 5 hingga 300 saat, anda boleh melanjutkan tempoh ini jika anda menggunakan satu tembakan pada NE555pengawal mikrokontroler atau masa kelewatan. Sudut tontonan adalah kira-kira 120 derajat.

Foto menunjukkan pemasangan sensor (kiri), lensa (kanan bawah), bahagian belakang papan (kanan atas).

Pertimbangkan lembaga lebih terperinci. Di bahagian depannya terdapat unsur penginderaan. Di bahagian belakang terdapat mikrosirkuit, abahnya, di sebelah kanan terdapat dua penalaan tuning, di mana satu di atas adalah masa tunda isyarat, dan yang lebih rendah adalah kepekaan. Di bahagian kanan bawah jumper untuk menukar mod H dan L. Dalam mod L, sensor memberikan isyarat output hanya tempoh masa yang ditetapkan oleh potensiometer. Modus H memberi isyarat semasa anda berada di kawasan liputan sensor, dan apabila anda meninggalkan isyarat, ia akan hilang selepas masa yang ditetapkan oleh potensiometer atas.

Jika anda ingin menggunakan sensor tanpa mikrokontroler, maka memasang litar ini, semua elemen ditandatangani. Litar ini diberi makan melalui kapasitor pelindapkejutan, voltan bekalan terhad kepada 12V menggunakan diod zener. Apabila isyarat positif P menyambung pada output sensor, ia dihidupkan melalui transistor NPN (contohnya, BC547, mje13001-9, KT815, KT817 dan lain-lain). Anda boleh menggunakan relay kereta atau mana-mana yang lain dengan gegelung 12V.

Jika anda perlu melaksanakan beberapa fungsi lain - anda boleh menggunakannya sejajar dengan mikrokontroler, contohnya Papan Arduino. Berikut adalah gambar rajah sambungan dan kod program.

Ultrasonik

Pemancar beroperasi pada frekuensi tinggi - dari 20 kHz hingga 60 kHz. Satu masalah datang dari sini - haiwan, seperti anjing, sensitif terhadap frekuensi ini, lebih-lebih lagi, mereka digunakan untuk menakutkan mereka dan melatih mereka. Sensor sedemikian boleh mengganggu mereka dan masalah timbul dengan ini.

Sensor gerakan ultrasonik beroperasi pada kesan Doppler. Gelombang yang dipancarkan, yang dipantulkan dari objek bergerak, dikembalikan dan diterima oleh penerima, sementara panjang gelombang (kekerapan) berubah sedikit. Ini dikesan, dan sensor menghasilkan isyarat yang digunakan untuk mengawal relay atau simistor dan menukar beban.

Sensor berfungsi dengan baik, tetapi jika pergerakan sangat lambat, ia mungkin tidak berfungsi. Kelebihannya ialah mereka tidak peka terhadap perubahan dalam keadaan persekitaran.

Laser atau sensor foto

Mereka mempunyai pemancar (contohnya, IR LED) dan penerima (fotodiod spektrum yang sama). Ini adalah sensor mudah, ia boleh dilaksanakan dalam dua versi:

1. Pemancar dan fotodiod dipasang di laluan (kawasan terkawal) di seberang satu sama lain. Apabila anda melaluinya, anda menyekat radiasi dan ia tidak mencapai penerima, maka sensor dicetuskan dan geganti dihidupkan. Ini boleh digunakan dalam sistem penggera.

2. Pemancar dan fotodiode bersebelahan, apabila anda berada di liputan sensor, sinaran itu dapat dilihat daripada anda dan memaparkan fotodiod. Ini juga dikenali sebagai pengesan penghalang, ia berjaya digunakan dalam robotika.

Ketuhar gelombang mikro

Ia juga terdiri daripada pemancar dan penerima. Yang pertama menjana isyarat frekuensi tinggi, yang kedua menerimanya. Apabila anda melewati perubahan kekerapan.Penerima dikonfigurasikan sedemikian rupa sehingga apabila frekuensi berubah, isyarat dikuatkan dan dihantar kepada badan eksekutif, seperti relay, dan beban dihidupkan.

Sensor gerakan gelombang mikro sangat sensitif, mereka membolehkan anda "melihat" objek walaupun di belakang pintu atau di belakang kaca, tetapi ini juga menyebabkan masalah mencetuskan palsu ketika objek berada di luar bidang penglihatan yang dimaksudkan.

Ini adalah sensor yang agak mahal, tetapi mereka bertindak balas walaupun pergerakan terkecil.

Peranti kapasitif berfungsi sama. Litar seperti ini ditunjukkan di bawah.

Bagaimana untuk menyambungkan sensor gerakan?

Anda boleh membuat pilihan dan skema yang banyak untuk menyambungkan sensor gerakan bergantung kepada keperluan anda, kadang-kadang anda memerlukan sistem untuk berfungsi apabila bergerak di tempat yang berbeza, sebagai contoh, pencahayaan jalanan dalam perjalanan dari rumah ke pintu dan sebaliknya, dalam keadaan lain perlu menghidupkan atau mematikan cahaya, dan lain-lain. .d. Kami akan mempertimbangkan beberapa pilihan.

Biasanya, sensor gerakan mempunyai tiga wayar atau tiga terminal untuk sambungan:

1. Fasa yang akan datang.

2. Fasa keluar untuk menggerakkan beban.

3. Zero.

Jika anda tidak mempunyai kuasa sensor yang mencukupi, gunakan geganti perantaraan dan Pemula magnetik 220V dengan gegelung. Untuk melakukan ini, bukannya mentol cahaya, lead coil disambungkan dalam skema di bawah.

Skim nombor 1. Lampu hanya dihidupkan dari sensor gerakan.

Skim nombor 2. Lampu menyala dari sensor gerakan atau dari suis (terpaksa berpindah).

Skim nombor 3. Sensor gerakan dilumpuhkan. Oleh itu, ia tidak akan berfungsi apabila anda tidak memerlukannya, sebagai contoh, pada siang hari.

Skema No. 4 - menghidupkan lampu dari dua penderia yang terletak di tempat yang berbeza.

Gambar di bawah menunjukkan terminal di mana wayar kuasa disambungkan.

Kesimpulannya

Menggunakan sensor gerak, tidak kira bagaimana bunyi itu, adalah satu langkah ke rumah pintar. Pertama, ia akan membantu menjimatkan tenaga dan kehidupan lampu. Kedua, ini menghilangkan keperluan untuk mengklik suis setiap kali. Untuk menerangi jalan dengan tetapan yang betul, anda boleh memastikan bahawa lampu menyala apabila anda menghampiri pintu rumah.

Jika jarak dari pintu masuk ke rumah adalah 7-10, anda boleh lakukan dengan satu sensor, maka anda tidak perlu meletakkan kabel ke sensor kedua atau memasang litar dengan suis laluan.

Seperti yang telah disebutkan, yang paling umum ialah sensor IR, mereka cukup untuk tugas mudah, jika anda memerlukan kepekaan atau ketepatan yang lebih tinggi, lihat pada jenis sensor yang lain.