Схеми на сензорите за движение и принципа на тяхната работа, схеми на свързване

Сензор за движение най-често се използва за включване на осветлението, когато ходите или сте в близост до него. С него можете да спестите електричество и да си спестите неприятностите от превключване на превключвател. Това устройство се използва и в алармени системи за откриване на нежелани прониквания. В допълнение, те могат да бъдат намерени на производствени линии, те са необходими там за автоматизирано изпълнение на всякакви технологични задачи. Сензорите за движение понякога се наричат ​​сензори за заетост.

Видове сензори за движение

Сензорите за движение се различават според принципа на действие, тяхната работа, точността на работа и характеристиките на употреба зависят от това. Всеки от тях има силни и слаби страни. Крайната цена на такъв сензор също зависи от дизайна и вида на използвания елемент.

Сензорът за движение може да бъде направен в един случай и в различни случаи (блок за управление отделно от сензора).

контакт

Най-лесният вариант за сензор за движение е да се използва краен превключвател или тръстов превключвател, Reed превключвател (запечатан контакт) е превключвател, който се изключва, когато се появи магнитно поле. Същността на работата е да инсталирате ограничителен превключвател с нормално отворени контакти или тръстов превключвател на вратата, когато го отворите и влезете в стаята, контактите ще се затворят, включете релето и ще се включи светлината. Такава схема е показана по-долу.

инфрачервен

Те се задействат от топлинно излъчване, реагират на промените в температурата. Когато влезете в зрителното поле на такъв сензор, той се задейства от топлинно излъчване от вашето тяло. Недостатъкът на този метод за определяне са фалшиви положителни резултати. Топлинното излъчване е присъщо на всичко, което е наоколо. Ето няколко примера:

1. IR сензор за движение Стои в стая с електрически нагревател, който периодично се включва и изключва от таймер или термостат. Когато нагревателят е включен, са възможни фалшиви аларми. Можете да се опитате да избегнете това с дълго и щателно регулиране на чувствителността, както и опит да го насочите така, че да няма нагревател в пряка видимост.

2. При инсталиране на улицата е възможно задействане от пориви на топъл вятър.

По принцип тези сензори работят добре и това е най-евтиният вариант. Като чувствителен елемент се използва PIR сензор, който създава електрическо поле, пропорционално на топлинното излъчване.

Но самият сензор няма широка ориентация, върху него е инсталиран обектив Fresnel.

Ще бъде по-правилно да се каже - мултисегментна леща или многообектив. Обърнете внимание на прозореца на такъв сензор, той е разделен на секции и това са сегменти от лещи, те фокусират падащото лъчение в тесен лъч и го насочват към чувствителната област на сензора. В резултат на това лъчите на радиация от различни страни падат върху малкия приемащ прозорец на пироелектричния сензор.

За да се увеличи ефективността на откриване на движение, могат да се монтират двойни или четворни сензори или няколко отделни. Така зрителното поле на устройството се разширява.

Въз основа на гореизложеното трябва да се отбележи, че сензорът не трябва да получава светлина от лампата и не трябва да има лампи с нажежаема жичка в нейното зрително поле, освен това е силен източник на инфрачервено лъчение, тогава работата на системата като цяло ще бъде нестабилна и непредвидена. Инфрачервеното лъчение не преминава добре през стъклото, така че няма да работи, ако отидете извън прозорец или стъклена врата.

Това е най-често срещаният тип сензор, можете да го купите или можете сами да го сглобите въз основа на, следователно, обмислете подробно неговия дизайн.

Как да сглобявате IR сензор за движение със собствените си ръце?

Най-често срещаният вариант е HC-SR501. Тя може да бъде закупена в магазина за радиочасти, на ali-express, често доставян в комплекти Arduino. Може да се използва както във връзка с микроконтролер, така и независимо. Това е платка с печатна платка с микросхема, обтегач и един PIR сензор. Последният е покрит с леща, на платката има два потенциометра, единият от тях регулира чувствителността, а вторият път, когато има сигнал на изхода на сензора. При откриване на движение на изхода се появява сигнал и се задържа зададеното време.

Захранва се от напрежение от 5 до 20 волта, работи на разстояние от 3 до 7 метра, а изходният сигнал задържа от 5 до 300 секунди, можете да удължите този период, ако използвате един изстрел на NE555микроконтролер или реле за забавяне на времето. Ъгълът на гледане е около 120 градуса.

Снимката показва монтажа на сензора (вляво), обектива (отдолу вдясно), обратната страна на платката (горе вдясно).

Разгледайте дъската по-подробно. От предната му страна има чувствителен елемент. На гърба има микросхема, неговата сбруя, вдясно има два тунинг резистора, където горният е времето на закъснение на сигнала, а долният е чувствителността. В долната дясна част на джъмпера за превключване на режими H и L. В режим L сензорът извежда изходен сигнал само тя период от време, зададен от потенциометъра. H режимът дава сигнал, докато сте в зоната на покритие на сензора, и когато оставите сигнала, той ще изчезне след времето, зададено от горния потенциометър.

Ако искате да използвате сензора без микроконтролери, след това сглобете тази схема, всички елементи са подписани. Веригата се захранва чрез загасващ кондензатор, захранващото напрежение е ограничено до 12 V с помощта на ценеров диод. Когато положителен сигнал на реле P се появи на изхода на сензора, той се включва чрез NPN транзистор (например BC547, mje13001-9, KT815, KT817 и други). Можете да използвате автомобилно реле или друго с 12V бобина.

Ако трябва да внедрите някои други функции - можете да го използвате в тандем например с микроконтролер Arduino дъска, По-долу е диаграмата на връзката и програмния код.

ултразвук

Излъчвателят работи на високи честоти - от 20 kHz до 60 kHz. Една неприятност идва от тук - животните, като кучетата, са чувствителни към тези честоти, освен това те се използват, за да ги плашат и да ги обучават. Такива сензори могат да ги дразнят и възникват проблеми с това.

Ултразвуковият сензор за движение работи върху ефекта на Доплер. Излъчената вълна, отразена от движещ се обект, се връща и получава от приемника, докато дължината на вълната (честотата) варира леко. Това се открива и сензорът генерира сигнал, който се използва за управление на релето или симистора и превключване на товара.

Сензорът работи добре, но ако движенията са много бавни, може да не работи. Предимството е, че те не са чувствителни към промените в условията на околната среда.

Лазерни или фото сензори

Те имат излъчвател (например инфрачервен светодиод) и приемник (фотодиод с подобен спектър). Това е прост сензор, може да бъде реализиран в две версии:

1. Излъчвателят и фотодиодът са монтирани в прохода (контролирана зона) един срещу друг. Когато преминете през него, затъмнявате радиацията и тя не достига до приемника, тогава сензорът се задейства и релето се включва. Това може да се използва в алармени системи.

2. Излъчвателят и фотодиодът са един до друг, когато сте в покритието на сензора, радиацията се отразява от вас и удря фотодиода. Това също се нарича детектор на препятствия, той се използва успешно в роботиката.

микровълнов

Състои се също от предавател и приемник. Първият генерира високочестотен сигнал, вторият ги приема. Когато преминете близо до промените в честотата.Приемникът е конфигуриран по такъв начин, че когато честотата се променя, сигналът се усилва и предава на изпълнителния орган, като реле, и натоварването се включва.

Микровълновите сензори за движение са много чувствителни, те ви позволяват да "видите" предмет дори зад врата или зад стъкло, но това също води до проблеми с фалшивото задействане, когато обектът е извън полето на предвидената видимост.

Това са доста скъпи сензори, но те реагират дори на най-малките движения.

Капацитивните устройства работят по подобен начин. Такава схема е показана по-долу.

Как да свържете сензор за движение?

Можете да измислите безброй опции и схеми за свързване на датчик за движение в зависимост от вашите нужди, понякога се нуждаете от системата да работи, когато се движите на различни места, например улично осветление по пътя от дома до портата и обратно, в други случаи е необходимо да включите или изключите светлината и т.н. .d. Ще разгледаме няколко варианта.

Обикновено сензорът за движение има три проводника или три извода за връзка:

1. Настъпващата фаза.

2. Изходната фаза за захранване на товара.

3. Нула.

Ако нямате достатъчно мощност на сензора, използвайте междинно реле и 220V магнитен стартер с бобина, За да направите това, вместо електрическа крушка, проводниците на бобините са свързани в схемите по-долу.

Схема номер 1. Лампата се включва само от сензора за движение.

Схема номер 2. Лампата се включва от сензора за движение или от превключвателя (принудително включване).

Схема номер 3. Сензорът за движение е деактивиран. Така няма да работи, когато нямате нужда, например през деня.

Схема № 4 - включване на лампата от два сензора, разположени на различни места.

Снимката по-долу показва клемите, към които са свързани захранващите проводници.

заключение

Използването на сензори за движение, без значение как звучи, е стъпка до умен дом, Първо, това ще помогне да се спести енергия и живот на лампата. Второ, това елиминира необходимостта да щракнете върху превключвателя всеки път. За да осветите улицата с правилните настройки, можете да се уверите, че светлината се включва, когато се приближите до портата на къщата.

Ако разстоянието от портата до къщата е 7-10, можете да направите с един сензор, тогава не е необходимо да полагате кабела към втория сензор или да сглобявате верига с преминаващ превключвател.

Както вече споменахме, най-често срещаните са IR сензорите, те са достатъчни за прости задачи, ако имате нужда от повече чувствителност или точност, разгледайте други видове сензори.