รูปแบบของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวและหลักการทำงานแผนภาพการเดินสาย

เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวมักใช้ในการเปิดไฟเมื่อคุณเดินหรืออยู่ใกล้กับมัน ด้วยคุณสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าและช่วยตัวเองในการพลิกสวิตช์ อุปกรณ์นี้ยังใช้ในระบบเตือนภัยเพื่อตรวจจับการบุกรุกที่ไม่พึงประสงค์ นอกจากนี้พวกเขาสามารถพบได้ในสายการผลิตพวกเขามีความจำเป็นสำหรับการดำเนินการอัตโนมัติของงานเทคโนโลยีใด ๆ เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวบางครั้งเรียกว่าเซ็นเซอร์ตรวจจับการเข้าพัก

ประเภทของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว

เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวแยกแยะตามหลักการของการกระทำการทำงานความแม่นยำในการใช้งานและคุณสมบัติการใช้งานขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ แต่ละคนมีจุดแข็งและจุดอ่อน ราคาสุดท้ายของเซ็นเซอร์ดังกล่าวยังขึ้นอยู่กับการออกแบบและประเภทขององค์ประกอบที่ใช้

เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวสามารถทำได้ในอาคารเดียวและในอาคารต่าง ๆ (ชุดควบคุมแยกจากเซ็นเซอร์)

ติดต่อ

ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดสำหรับเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวคือการใช้ ลิมิตสวิตช์ หรือ สวิทช์กก. Reed switch (หน้าสัมผัสที่ปิดสนิท) เป็นสวิตช์ที่เคลื่อนที่เมื่อมีสนามแม่เหล็กปรากฏขึ้น สาระสำคัญของงานคือการติดตั้งสวิทช์ จำกัด ที่มีรายชื่อที่เปิดตามปกติหรือสวิทช์กกที่ประตูเมื่อคุณเปิดมันและเข้าไปในห้องที่ติดต่อจะปิดเปิดรีเลย์และจะเปิดไฟ วงจรดังกล่าวแสดงไว้ด้านล่าง

อินฟราเรด

เกิดจากการแผ่รังสีความร้อนตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เมื่อคุณเข้าสู่มุมมองของเซ็นเซอร์ดังกล่าวมันจะถูกกระตุ้นโดยการแผ่รังสีความร้อนจากร่างกายของคุณ ข้อเสียของวิธีการพิจารณานี้เป็นผลบวกที่ผิดพลาด การแผ่รังสีความร้อนนั้นมีอยู่ในทุกสิ่งที่อยู่รอบ ๆ นี่คือตัวอย่างบางส่วน:

1. เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว IR มันตั้งอยู่ในห้องที่มีเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าซึ่งเปิดและปิดเป็นระยะโดยจับเวลาหรือเทอร์โม เมื่อเครื่องทำความร้อนเปิดใช้งานจะมีการเตือนที่ผิดพลาด คุณสามารถพยายามหลีกเลี่ยงสิ่งนี้ด้วยการปรับความไวที่ยาวและพิถีพิถันรวมถึงความพยายามที่จะควบคุมมันเพื่อที่จะไม่มีฮีตเตอร์ในแนวสายตา

2. เมื่อติดตั้งบนถนนสามารถเกิดลมกระโชกแรงได้

โดยทั่วไปเซ็นเซอร์เหล่านี้ทำงานได้ดีและนี่คือตัวเลือกที่ถูกที่สุด เซ็นเซอร์ PIR ใช้เป็นองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนมันสร้างสนามไฟฟ้าตามสัดส่วนของการแผ่รังสีความร้อน

แต่ตัวเซ็นเซอร์เองไม่มีการวางแนวกว้างเลนส์ Fresnel ติดตั้งอยู่ด้านบน

มันจะถูกต้องมากขึ้นที่จะพูด - เลนส์หลายส่วนหรือหลายเลนส์ ให้ความสนใจไปที่หน้าต่างของเซ็นเซอร์ดังกล่าวมันแบ่งออกเป็นส่วน ๆ และส่วนเหล่านี้เป็นส่วนเลนส์พวกเขามุ่งเน้นการแผ่รังสีที่ตกกระทบเป็นลำแสงแคบ ๆ และนำไปยังบริเวณที่บอบบางของเซ็นเซอร์ ด้วยเหตุนี้คานรังสีจากด้านต่าง ๆ จึงตกลงบนหน้าต่างรับสัญญาณขนาดเล็กของเซ็นเซอร์ pyroelectric

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการตรวจจับการเคลื่อนไหวสามารถติดตั้งเซ็นเซอร์คู่หรือสี่เท่าหรือหลาย ๆ อันแยกกันได้ ดังนั้นการมองเห็นของอุปกรณ์จะขยาย

จากที่กล่าวมาข้างต้นควรสังเกตว่าเซ็นเซอร์ไม่ควรรับแสงจากหลอดและไม่ควรมีหลอดไส้ในมุมมองของมันเป็นแหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดที่แข็งแกร่งจากนั้นการทำงานของระบบโดยรวมจะไม่เสถียรและไม่คาดฝัน รังสีอินฟราเรดไม่ผ่านผ่านกระจกดังนั้นมันจะไม่ทำงานหากคุณออกไปนอกหน้าต่างหรือประตูกระจก

นี่เป็นเซนเซอร์ที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดคุณสามารถหาซื้อได้หรือคุณสามารถรวบรวมมันด้วยตัวเองดังนั้นลองพิจารณาการออกแบบในรายละเอียด

วิธีการประกอบเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว IR ด้วยมือของคุณเอง?

ตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดคือ HC-SR501 สามารถหาซื้อได้ที่ร้านขายชิ้นส่วนทางวิทยุบน ali-express ซึ่งจำหน่ายในชุด Arduino มันสามารถใช้ทั้งร่วมกับไมโครคอนโทรลเลอร์หรือเป็นอิสระ มันเป็นแผงวงจรพิมพ์ที่มี microcircuit, รัดและเซ็นเซอร์ PIR หนึ่ง ด้านหลังถูกปกคลุมด้วยเลนส์มีโพเทนชิโอมิเตอร์สองตัวบนบอร์ดหนึ่งในนั้นควบคุมความไวและครั้งที่สองที่มีสัญญาณที่เอาต์พุตของเซ็นเซอร์ เมื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวที่เอาต์พุตสัญญาณจะปรากฏขึ้นและเวลาที่ตั้งไว้จะถูกเก็บไว้

มันขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้า 5 ถึง 20 โวลต์ทำงานที่ระยะ 3 ถึง 7 เมตรและสัญญาณเอาท์พุตค้างไว้จาก 5 ถึง 300 วินาทีคุณสามารถขยายช่วงเวลานี้ถ้าคุณใช้ one-shot ที่ NE555ไมโครคอนโทรลเลอร์หรือรีเลย์หน่วงเวลา มุมมองประมาณ 120 องศา

ภาพแสดงชุดเซ็นเซอร์ (ซ้าย), เลนส์ (ด้านล่างขวา), ด้านหลังของบอร์ด (ด้านบนขวา)

พิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมในกระดาน ที่ด้านหน้าของมันเป็นองค์ประกอบการตรวจจับ ที่ด้านหลังมี microcircuit สายรัดด้านขวามีตัวต้านทานปรับค่าสองตัวที่ด้านบนเป็นเวลาหน่วงของสัญญาณและด้านล่างมีความไว ที่ส่วนล่างขวาของจัมเปอร์เพื่อสลับโหมด H และ L ในโหมด L เซ็นเซอร์จะให้สัญญาณเอาต์พุตเฉพาะช่วงเวลาที่กำหนดโดยโพเทนชิออมิเตอร์ โหมด H ให้สัญญาณในขณะที่คุณอยู่ในพื้นที่ครอบคลุมของเซ็นเซอร์และเมื่อคุณปล่อยสัญญาณไว้มันจะหายไปหลังจากเวลาที่โพเทนชิออมิเตอร์ตั้งไว้

หากคุณต้องการใช้เซ็นเซอร์ที่ไม่มีไมโครคอนโทรลเลอร์ให้ประกอบวงจรนี้องค์ประกอบทั้งหมดจะถูกเซ็นชื่อ วงจรถูกป้อนผ่านตัวเก็บประจุดับแรงดันไฟฟ้าจะถูก จำกัด เพียง 12V โดยใช้ซีเนอร์ไดโอด เมื่อสัญญาณบวกของรีเลย์ P ปรากฏที่เอาต์พุตของเซ็นเซอร์จะถูกเปิดผ่านทรานซิสเตอร์ NPN (เช่น BC547, mje13001-9, KT815, KT817 และอื่น ๆ ) คุณสามารถใช้รีเลย์รถยนต์หรืออื่น ๆ ด้วยขดลวด 12V

หากคุณจำเป็นต้องใช้ฟังก์ชั่นอื่น ๆ - คุณสามารถใช้มันควบคู่กับไมโครคอนโทรลเลอร์ได้ บอร์ด Arduino. ด้านล่างเป็นแผนภาพการเชื่อมต่อและรหัสโปรแกรม

เสียงพ้น

อีซีแอลทำงานที่ความถี่สูง - จาก 20 kHz ถึง 60 kHz ปัญหาหนึ่งมาจากที่นี่ - สัตว์เช่นสุนัขมีความอ่อนไหวต่อความถี่เหล่านี้ยิ่งไปกว่านั้นพวกเขายังคุ้นเคยกับการทำให้ตกใจและฝึกพวกเขา เซ็นเซอร์ดังกล่าวสามารถรบกวนพวกเขาและปัญหาที่เกิดขึ้นกับสิ่งนี้

เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวล้ำเสียงทำงานบนเอฟเฟกต์ Doppler คลื่นที่ปล่อยออกมาซึ่งสะท้อนจากวัตถุที่เคลื่อนที่จะถูกส่งคืนและรับโดยผู้รับในขณะที่ความยาวคลื่น (ความถี่) แตกต่างกันเล็กน้อย ตรวจพบสิ่งนี้และเซ็นเซอร์จะสร้างสัญญาณที่ใช้ในการควบคุมรีเลย์หรือ Simistor และเปลี่ยนโหลด

เซ็นเซอร์ทำงานได้ดี แต่ถ้าการเคลื่อนไหวช้ามากมันอาจไม่ทำงาน ข้อดีคือพวกเขาไม่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม

เซ็นเซอร์เลเซอร์หรือภาพถ่าย

พวกมันมีอีซีแอล (ตัวอย่างเช่น IR LED) และตัวรับ (โฟโตไดโอดของสเปกตรัมที่คล้ายกัน) นี่เป็นเซ็นเซอร์แบบง่ายสามารถใช้งานได้สองรุ่น:

1. อิมิเตอร์และโฟโตไดโอดจะติดตั้งในทางเดิน (พื้นที่ควบคุม) ซึ่งอยู่ตรงข้ามกัน เมื่อคุณผ่านมันไปคุณจะปิดกั้นการแผ่รังสีและมันจะไปไม่ถึงตัวรับสัญญาณจากนั้นเซ็นเซอร์ก็จะทำงานและรีเลย์ก็จะทำงาน สามารถใช้ในระบบเตือนภัย

2. อีซีแอลและโฟโตไดโอดอยู่ติดกันเมื่อคุณอยู่ในบริเวณที่ครอบคลุมเซ็นเซอร์การแผ่รังสีจะสะท้อนจากคุณและกระทบโฟโตไดโอด สิ่งนี้เรียกว่าเครื่องตรวจจับสิ่งกีดขวางซึ่งถูกใช้ในหุ่นยนต์

ไมโครเวฟ

นอกจากนี้ยังประกอบด้วยเครื่องส่งและรับ ครั้งแรกสร้างสัญญาณความถี่สูงที่สองได้รับพวกเขา เมื่อคุณผ่านใกล้การเปลี่ยนแปลงความถี่ตัวรับสัญญาณได้รับการกำหนดค่าในลักษณะที่เมื่อความถี่เปลี่ยนแปลงสัญญาณจะถูกขยายและส่งไปยังส่วนบริหารเช่นรีเลย์และโหลดจะเปิดขึ้น

เซนเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวไมโครเวฟนั้นมีความไวสูงพวกมันช่วยให้คุณสามารถ "มองเห็น" วัตถุได้แม้กระทั่งหลังประตูหรือด้านหลังกระจก แต่สิ่งนี้ยังทำให้เกิดปัญหาการทริกเกอร์ผิดพลาดเมื่อวัตถุนั้นอยู่นอกเขตทัศนวิสัยที่ต้องการ

สิ่งเหล่านี้เป็นเซ็นเซอร์ที่มีราคาค่อนข้างสูง แต่ตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวแม้แต่น้อยที่สุด

อุปกรณ์ capacitive ทำงานคล้ายกัน วงจรดังกล่าวแสดงไว้ด้านล่าง

วิธีการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว?

คุณสามารถสร้างตัวเลือกและรูปแบบที่นับไม่ถ้วนสำหรับการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหวขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณบางครั้งคุณจำเป็นต้องใช้ระบบเพื่อทำงานเมื่อเคลื่อนที่ในสถานที่ต่าง ๆ เช่นไฟถนนระหว่างทางจากบ้านสู่ประตูและในทางกลับกัน .d เราจะพิจารณาหลายทางเลือก

โดยทั่วไปแล้วเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวจะมีสามสายหรือสามขั้วสำหรับการเชื่อมต่อ:

1. ขั้นตอนที่จะมาถึง

2. ขั้นตอนการส่งออกพลังงานของโหลด

3. ศูนย์

หากคุณมีพลังงานเซ็นเซอร์ไม่เพียงพอให้ใช้รีเลย์ระดับกลางและ แม่เหล็กสตาร์ท 220V พร้อมขดลวด. ในการทำเช่นนี้แทนที่จะเป็นหลอดไฟขดลวดนำไปสู่การเชื่อมต่อในรูปแบบด้านล่าง

จำนวนโครงการ 1 หลอดไฟจะเปิดใช้งานจากเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวเท่านั้น

จำนวนโครงการ 2 หลอดไฟเปิดจากเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวหรือจากสวิตช์ (บังคับเปิดสวิตช์)

หมายเลขโครงการ 3 เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวถูกปิดใช้งาน ดังนั้นมันจะไม่ทำงานเมื่อคุณไม่ต้องการตัวอย่างเช่นในเวลากลางวัน

จำนวนโครงการที่ 4 - เปิดหลอดไฟจากเซ็นเซอร์สองตัวที่อยู่ในสถานที่ต่างกัน

รูปภาพด้านล่างแสดงขั้วที่ต่อสายไฟ

ข้อสรุป

การใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวไม่ว่าเสียงจะเป็นเพียงขั้นตอนเดียว ถึงบ้านอัจฉริยะ. ประการแรกมันจะช่วยประหยัดพลังงานและอายุหลอดไฟ ประการที่สองสิ่งนี้ไม่จำเป็นต้องคลิกสวิตช์ทุกครั้ง ในการส่องสว่างถนนด้วยการตั้งค่าที่ถูกต้องคุณสามารถตรวจสอบให้แน่ใจว่าไฟเปิดเมื่อคุณเข้าใกล้ประตูบ้าน

หากระยะทางจากประตูถึงบ้านคือ 7-10 คุณสามารถทำได้ด้วยเซ็นเซอร์เดียวจากนั้นคุณไม่ต้องวางสายเคเบิลกับเซ็นเซอร์ตัวที่สองหรือประกอบวงจรด้วยสวิตช์ทาง

ตามที่ได้กล่าวไปแล้วที่พบบ่อยที่สุดคือเซ็นเซอร์ IR ซึ่งเพียงพอสำหรับงานง่าย ๆ หากคุณต้องการความไวหรือความแม่นยำมากขึ้นลองดูที่เซ็นเซอร์ประเภทอื่น