Použití domácích automatizovaných systémů může výrazně ušetřit energii. Například instalací čidla na pouliční osvětlení na příjezdu k domu, ve vchodu, chodbě nebo spíži se ušetříte nutnosti tápat po vypínači ve tmě a nikdy jej nezapomenete vypnout. . V tomto článku budeme hovořit o vlastnostech senzorů a o tom, jak vyrobit pohybový senzor vlastníma rukama.
Krátce o senzorech
Snímač pohybu spíná zátěž za přítomnosti vnějšího vlivu, který závisí na typu snímače a principu jeho činnosti. Když je detekována přítomnost nebo pohyb tělesa, napájení je dodáváno do zátěže přes triak nebo elektromagnetické relé. Jako zátěž může fungovat cokoli: žárovka, topení, reproduktor, pokud výkon zátěže nepřekročí maximální spínací výkon senzoru. Typicky je maximální zátěžový výkon asi 1 kW.
Pokud potřebujete zapnout více energie, musíte do obvodu přidat další relé, aby napájecí svorky snímače pohybu sepnuly napětí do cívky relé.
Jak zařízení funguje
Princip činnosti snímače závisí na typu schématu zapojení a použitém prvku. Jejich úkol je sice stejný, ale způsoby provedení se liší Pohybové senzory lze rozdělit do skupin podle principu jejich činnosti. Podívejme se na výhody a nevýhody každého z nich.
Kontaktní nebo magnetické
Nejjednodušší možností je použití mechanického koncového spínače, pomocí kterého můžete rozsvítit světlo například při otevřených nebo zavřených dveřích. Nejedná se přímo o senzor, ale přesto jde o nejjednodušší způsob, jak implementovat automatické zapínání zařízení.
Další možností je jazýčkový spínač (uzavřený kontakt), jeho podstata je následující: ve skleněné baňce je dvojice kontaktů, které se mohou sepnout nebo otevřít vlivem magnetického pole. V tomto případě je na dveřích instalován permanentní magnet a na dveřích (platband) je jazýčkový spínač. Jeho kontakty často nejsou schopny procházet velké proudy, takže je lze použít k sepnutí vinutí relé pro zvýšení spínací kapacity.
Obvod snímače pohybuIR senzor
Infračervené pohybové senzory reagují na infračervené záření, jedná se o záření o vlnové délce 1± mm nebo frekvenci 300-400 GHz. Jako hlavní citlivý prvek je použito čidlo PIR. Zaznamenává na něm změny v množství radiace.
IR záření je tepelné záření.
To znamená, že v IR oblasti člověk vypadá jako velký zdroj záření. V tomto případě teplota samotného senzoru výrazně nemění jeho činnost. Informace z vnějšího světa se musí dostat k senzoru, protože toto záření je shromažďováno skupinou čoček, jako je Fresnelova čočka. Navenek to vypadá jako okno v plášti s žebrovaným sklem.
V závislosti na konstrukci může zorný úhel IR snímačů pohybu dosahovat až 360 stupňů, v tomto případě je uvnitř obvykle instalováno několik pyroelektrických prvků (PIR), na které se čočky zaměřují z odpovídajících zón viditelnosti. Takové širokoúhlé senzory jsou potřebné pro záznam pohybu ze všech stran, aby nebylo instalováno několik úzkoúhlých senzorů, jeden je instalován v 360 stupních na stropě.
IR senzory reagují na teplo Výhody:
- cena;
- jednoduchost;
- prevalence;
- funguje dobře v interiéru;
- dobré úpravy;
- Nedráždí zvířata.
Nedostatky:
- nespolehlivost;
- problémy při práci venku.
Protože reaguje na teplo, má mnoho „škodlivých“ faktorů pro přesný provoz. K falešným poplachům dochází v reakci na jakýkoli poryv teplého větru nebo zapnuté topení a teplota pozadí by se měla lišit (v menší míře) než teplota člověka. Proto je nepravděpodobné, že budete pracovat v kuchyni, když se ocitnete před horkým sporákem, ale je to tam potřeba?
Laser nebo fotosenzor
Laserový senzor je dvojice prvků, emitor a přijímač, přičemž emitor může být v IR spektru tak, aby byl lidským okem nedetekovatelný. Taková čidla se používají v alarmech, při zkřížení laserového paprsku nedosáhne fotodetektor (fotorezistor nebo fotodioda) a obvod generuje signál o přítomnosti v místnosti. Použití tohoto signálu závisí na dalších připojeních, světlo můžete zapnout pomocí časového relé nebo sirény nebo signálu do řídicí jednotky zabezpečovacího systému.
Jiný typ fotosenzorů vypadá takto: LED zářič a přijímač nejsou instalovány naproti sobě, ale poblíž, ve stejné rovině, záření se odráží a dopadá na optický přijímač, když vstoupíte do zorného pole snímače, aktivuje se pohybové čidlo. Jiný název je snímač překážek.
výhody:
- Jednoduchost.
nedostatky:
- Úzké zorné pole.
- Specifičnost aplikace.
Specifika činnosti pohybového foto senzoru Mikrovlnná trouba
Mikrovlnný snímač pohybu - pracuje na principu rádiového přijímače-vysílače. V obvodu jsou generovány a zde přijímány vysokofrekvenční oscilace, přijímací část je konfigurována tímto způsobem: když není nikdo poblíž, relé se vypne. Když vstoupíte do pracovní oblasti přijímače, změní se frekvence oscilace, v důsledku čehož je z detektorové diody odeslán signál, že musíte zapnout výkonový prvek a přivést napětí na zátěž.
nedostatky:
- Vysokofrekvenční záření je zdraví škodlivé (sice nosíte smartphone v kapse, ale tam je záření ještě více).
- Relativně vysoké náklady.
- Falešné poplachy jsou možné kvůli nárazům mimo pozorovaný prostor.
výhody:
- citlivost umožňuje detekovat předmět například za dveřmi nebo sklem;
- detekuje i ty nejmenší pohyby.
Takto funguje mikrovlnný pohybový senzor Ultrazvukový
Další typ je postaven na principu „emitor-přijímač“ – ultrazvukový snímač pohybu. Frekvence ultrazvukové vlny leží v rozsahu nad 20 kHz, ale pod 60 kHz. Princip detekce je založen na Dopplerově jevu. Délka odražené vlny se mění, přijímač tuto změnu zaznamená a dá signál o přítomnosti a pohybu nového předmětu.
Nedostatky:
- Zvířata na to mohou reagovat. Odpuzovače psů používají ultrazvukové zářiče.
- Pokud se pohybujete pomalu, ultrazvukový DD nemusí fungovat.
Výhody:
- rozumné náklady;
- necitlivé na změny podmínek prostředí.
Obvody pro podomácku vyrobené pohybové senzory
Navrhujeme zvážit několik schémat vhodných pro opakování a studium principů činnosti senzorů. Mikrovlnka vám navíc pomůže zvládnout i základy technologie rádiového přenosu a detekce signálu a obvody využívající mikrokontroléry vám umožní udělat modulární verzi s hotovými řešeními pro Arduino.
Obvod detektoru přítomnosti Kapacitní
Vezměme si normální stav, kdy v blízkosti senzoru není nikdo, a stav spouštění, když jste poblíž.
Tranzistor VT1 je generátorová jednotka na přepínači pole konfigurovaná na 100 kHz. Oscilační obvod L2C2 je s ním naladěn do rezonance. Elektricky připojen ke generátoru přes R2. VD1 (detekční dioda). Frekvence jsou indikovány při nepřítomnosti vnějších vlivů, to znamená, že se obvodu nedotýkáte a jsou z něj odstraněny. Část DA1 je komparátor, potřebný k porovnání signálu z diody a referenčního napětí specifikovaného přes R3. V normálním stavu by měl mít výstup tendenci k nule. V tomto případě je signál na neinvertujícím vstupu komparátoru „–“ 5 V a na výstupu – 0 V.
Když se přiblížíte k čidlu, kapacita se zvýší, frekvence generátoru se sníží, frekvenci generátoru ovlivníte a frekvence L2C2 se nastaví oscilačním obvodem paralelně s kapacitou a indukčností.
Rezonance mezi oscilátorem a tímto obvodem zmizí a napětí na neinvertujícím vstupu klesne. Vzhledem k tomu, že napětí na měniči vzroste, výstup se začne stahovat až na napájecí napětí a zastaví se na 8 voltech (přibližně), lze je použít k ovládání relé, přes tranzistor k zesílení výstupního proudu, tyristorů a dalších zařízení, ze kterých již napájíte zátěž.
Obě cívky jsou navinuty na feritových kroužcích 2000 NM, 20 mm s vnějším průměrem 100 závitů drátu PEV-2 0,2 mm, závit na závit. Na druhé straně má L1 kohoutek od 20. tahu a L2 od 50. tahu (od středu). Naviňte jej tak, aby vzdálenost mezi začátkem a koncem nebyla menší než 0,3 mm.
Senzor – 2 kusy drátu o průměru 1 mm a délce 1–1,5 m jsou umístěny ve vzdálenosti 20 cm od sebe.
Nastavení: voltmetrem změříme napětí C5, otáčením ladění C4 dosáhneme maximálního napětí (2,5–5 V), pokud je napětí nižší, přidáme paralelně s C3 konstantní kondenzátor 15 pF, pokud je stále není dostatečné napětí, snížíme R1, ale ne méně než 500 kOhm. Dalším krokem je odšroubování R3 do spodní polohy podle schématu a R2 do střední polohy. LED připojená k výstupu operačního zesilovače přes odpor se rozsvítí. Otočte R3, aby zhasl. Nastavení proveďte přímo tam, kde bude nainstalován. Pokud provedete nastavení na ploše a poté umístíte senzor tam, kde jste plánovali, budete jej pravděpodobně muset znovu nakonfigurovat.
Tepelný senzor na Arduinu
K sestavení projektu PIR pohybového senzoru na Arduinu potřebujete:
- PIR čidlo HC-SR501.
- Arduino UNO (nebo jakékoli jiné podobné).
- Napájení 4-6V.
Připojení senzorových prvků HC-SR501 – obsahuje 1 pyroelektrický prvek, je krytý čočkou a potřebnou kabeláž na desce plošných spojů. Trimrové rezistory jsou umístěny na jedné straně desky pro nastavení citlivosti a doby zpoždění. Výstupní signál má amplitudu 3,3 voltu a napájecí napětí je 5–12 voltů. Maximální vzdálenost, na kterou bude senzor fungovat, je 7 m, a časové zpoždění po aktivaci je až 5 minut.
Schéma zapojení snímače Schéma zapojení pro ovládání světla přes relé.
Ovládání světla Vizuální schéma spojení na nepájivém prkénku
Pohybový senzor se nejčastěji používá k rozsvícení světel, když kolem nich procházíte nebo jste v jejich blízkosti. S jeho pomocí ušetříte elektřinu a ušetříte si nutnost přehazovat vypínač. Toto zařízení se také používá v zabezpečovacích systémech k detekci nežádoucích vniknutí. Kromě toho je lze nalézt i na výrobních linkách, kde jsou potřeba k automatickému plnění jakýchkoli technologických úkolů. Pohybové senzory se někdy nazývají senzory přítomnosti.
Typy snímačů pohybu
Pohybové senzory se vyznačují svým principem činnosti, na tom závisí jejich funkce, přesnost a vlastnosti použití. Každý z nich má silné a slabé stránky. Konečná cena takového snímače závisí také na provedení a typu použitého prvku.
Snímač pohybu může být vyroben v jednom pouzdře nebo v různých pouzdrech (řídicí jednotka je oddělena od snímače).
Kontakt
Nejjednodušší možností snímače pohybu je použití popř. Jazýčkový spínač (uzavřený kontakt) je spínač, který se aktivuje, když se objeví magnetické pole. Podstatou práce je instalace koncového spínače s normálně otevřenými kontakty nebo jazýčkovým spínačem na dveře, když je otevřete a vstoupíte do místnosti, kontakty se sepnou, sepnou relé a rozsvítí osvětlení. Takový diagram je uveden níže.
Infračervený
Jsou spouštěny tepelným zářením a reagují na změny teploty. Když vstoupíte do zorného pole takového senzoru, spustí se tepelným zářením z vašeho těla. Nevýhodou této detekční metody jsou falešné poplachy. Tepelné záření je vlastní všemu, co je kolem. Zde jsou nějaké příklady:
1. stojí v místnosti s elektrickým přímotopem, který se periodicky zapíná a vypíná podle časovače nebo termostatu. Když je ohřívač zapnutý, může dojít k falešným poplachům. Můžete se tomu pokusit vyhnout tak, že budete dlouho a pečlivě upravovat citlivost, stejně jako se pokusíte nasměrovat ji tak, aby v přímém zorném poli nebylo topení.
2. Při instalaci venku může být spuštěn poryvy teplého větru.
Celkově tyto senzory fungují dobře a jsou nejlevnější možností. Jako citlivý prvek je použito čidlo PIR, které vytváří elektrické pole úměrné tepelnému záření.
Samotný snímač však nemá širokou směrovost, je na něm instalována Fresnelova čočka.
Správnější by bylo říci – vícesegmentová čočka, nebo vícečočka. Věnujte pozornost oknu takového snímače, je rozděleno na části; jedná se o segmenty čočky; zaostřují příchozí záření do úzkého paprsku a směřují jej do citlivé oblasti snímače. V důsledku toho dopadají paprsky záření z různých směrů na malé přijímací okénko pyroelektrického senzoru.
Pro zvýšení účinnosti detekce pohybu lze nainstalovat duální nebo čtyřnásobné senzory nebo několik samostatných. Tím se rozšiřuje zorné pole zařízení.
Na základě výše uvedeného je také třeba poznamenat, že snímač by neměl být vystaven světlu z lampy a v jeho zorném poli by neměly být žádné žárovky, to je také silný zdroj IR záření, pak provoz systém jako celek bude nestabilní a neočekávaný. Infračervené paprsky neprocházejí dobře sklem, takže nebude fungovat, pokud budete chodit za oknem nebo skleněnými dveřmi.
Jedná se o nejrozšířenější typ senzoru, můžete si jej koupit nebo si jej můžete sami sestavit, pojďme se tedy podívat na jeho konstrukci podrobně.
Jak sestavit IR snímač pohybu vlastníma rukama?
Nejběžnější možností je HC-SR501. Dá se koupit v obchodě s rádiovými díly, na Aliexpress a často se dodává v sadách Arduino. Lze použít ve spojení s mikrokontrolérem nebo samostatně. Jedná se o plošný spoj s mikroobvodem, kabeláží a jedním PIR senzorem. Ten je krytý čočkou, na desce jsou dva potenciometry, z nichž jeden reguluje citlivost a druhý je čas, kdy je na výstupu snímače signál. Při detekci pohybu se na výstupu objeví signál a trvá nastavenou dobu.
Je napájen napětím 5 až 20 voltů, pracuje na vzdálenost 3 až 7 metrů a výstupní signál trvá od 5 do 300 sekund, tuto dobu můžete prodloužit, pokud použijete mikrokontrolér nebo časové relé. Pozorovací úhel je asi 120 stupňů.
Fotografie ukazuje sestavu snímače (vlevo), čočku (vpravo dole) a zadní stranu desky (vpravo nahoře).
Pojďme se na desku podívat blíže. Na jeho přední straně je citlivý prvek. Na zadní straně je mikroobvod, jeho zapojení, vpravo jsou dva trimovací odpory, kde horní je doba zpoždění signálu a spodní je citlivost. V pravé dolní části je propojka pro přepínání mezi režimy H a L. V režimu L vytváří snímač výstupní signál pouze po dobu nastavenou potenciometrem. Režim H produkuje signál, když jste v dosahu senzoru, a když jej opustíte, signál po čase nastaveném horním potenciometrem zmizí.
Pokud chcete použít snímač bez mikrokontrolérů, sestavte tento obvod, všechny prvky jsou označeny. Obvod je napájen přes zhášecí kondenzátor, napájecí napětí je omezeno na 12V pomocí zenerovy diody. Když se na výstupu snímače objeví kladný signál, sepne se relé P přes tranzistor NPN (například BC547, mje13001-9, KT815, KT817 a další). Můžete použít autorelé nebo jakékoliv jiné s 12V cívkou.
Pokud potřebujete implementovat nějaké další funkce, můžete jej použít například ve spojení s mikrokontrolérem. Níže je schéma zapojení a kód programu.
Ultrazvukový
Zářič pracuje na vysokých frekvencích - od 20 kHz do 60 kHz. To vede k jednomu problému – zvířata, jako jsou psi, jsou na tyto frekvence citlivá, navíc jsou zvyklá je plašit a cvičit. Takové senzory je mohou dráždit a to způsobuje problémy.
Ultrazvukový snímač pohybu pracuje na Dopplerově jevu. Emitovaná vlna, odražená od pohybujícího se předmětu, se vrací zpět a je přijímána přijímačem, přičemž vlnová délka (frekvence) se mírně mění. To je detekováno a snímač vydává signál, který se používá k ovládání relé nebo triaku a spínání zátěže.
Snímač dobře zpracovává pohyby, ale pokud jsou pohyby velmi pomalé, nemusí fungovat. Výhodou je, že nejsou citlivé na změny podmínek prostředí.
Laserové nebo foto senzory
Mají emitor (například IR LED) a přijímač (fotodiodu podobného spektra). Jedná se o jednoduchý senzor, lze jej implementovat ve dvou verzích:
1. Zářič a fotodioda jsou namontovány v průchodu (kontrolované oblasti) proti sobě. Když jím projdete, zablokujete záření a nedostane se k přijímači, pak se spustí senzor a sepne relé. To lze také použít v poplašných systémech.
2. Zářič a fotodioda jsou umístěny vedle sebe, když jste v dosahu snímače, záření se od vás odráží a dopadá na fotodiodu. Tomu se také říká překážkový senzor a úspěšně se používá v robotice.
Mikrovlnná trouba
Skládá se také z vysílače a přijímače. První generuje vysokofrekvenční signál, druhý je přijímá. Když projdete poblíž, frekvence se změní. Přijímač je nakonfigurován tak, že když se frekvence změní, signál se zesílí a přenese do akčního členu, jako je relé, a zátěž se zapne.
Mikrovlnné snímače pohybu jsou velmi citlivé, umožňují „vidět“ předmět i za dveřmi nebo za sklem, ale to také způsobuje problémy s falešnými poplachy, když je předmět mimo zamýšlené pole viditelnosti.
Jsou to docela drahé senzory, které ale reagují i na ty nejmenší pohyby.
Kapacitní zařízení fungují podobně. Takový diagram je uveden níže.
Jak připojit pohybový senzor?
Můžete si vymyslet nespočet možností a schémat připojení pohybového senzoru podle vašich potřeb, někdy potřebujete, aby se systém spustil při pohybu na různých místech, například pouliční osvětlení na cestě od domu k bráně a naopak , v ostatních případech je nutné vynutit rozsvícení nebo zhasnutí světla atd. .d. Podíváme se na několik možností.
Typicky má snímač pohybu tři vodiče nebo tři svorky pro připojení:
1. Přicházející fáze.
2. Opuštění fáze pro napájení zátěže.
Pokud nemáte dostatečný výkon snímače, použijte mezilehlé relé a. K tomu jsou místo žárovky v obvodech níže připojeny svorky cívky.
Níže uvedená fotografie ukazuje svorky, ke kterým jsou připojeny napájecí vodiče.
Závěr
Použití pohybových senzorů je, jakkoli to zní, krok. Za prvé to pomůže šetřit energii a životnost lampy. Za druhé, eliminuje to potřebu pokaždé přepnout přepínač. U venkovního osvětlení můžete při správném nastavení rozsvítit světlo, když se přiblížíte k bráně domu.
Pokud je vzdálenost od brány k domu 7-10, vystačíte si s jedním senzorem, pak nebudete muset pokládat kabel k druhému senzoru nebo sestavovat obvod s průchozím spínačem.
Jak již bylo zmíněno, IR senzory jsou nejrozšířenější, pro jednoduché úkony postačí, pokud potřebujete větší citlivost nebo přesnost, podívejte se blíže na jiné typy senzorů.
Systém tzv. „Smart Home“ je stále populárnější v každodenním životě, kdy v bytech, domech a vchodech je pro úsporu elektrické energie a zvýšení komfortu bydlení instalováno speciální zařízení, které řídí rozsvícení světel při živé aktivitě (přítomnost a pohybu osoby) - pohybový senzor. Toto užitečné zařízení se již stalo nezbytnou součástí moderních bezpečnostních systémů, ale jeho vysoké náklady nutí „řemeslníky“ vytvářet vlastní nápady, vytvářet analogy, poté, co nejprve pečlivě prostudovali princip fungování senzoru a jeho typy.
Jaké typy pohybových senzorů existují?
Existují externí senzory, které jsou obvykle instalovány na ulicích, a interní, používané v interiéru. Vzdálenost pouličního zařízení k objektu umožňuje pochopit, jak funguje, a vybrat optimální zařízení pro přesnou odezvu na pohyb.
Pokud je vzdálenost velká, např. obrovská chata nebo prostranství před bytovým domem, pak je nutné nainstalovat obvodový alarm, který reaguje na aktivitu až do vzdálenosti 500 metrů.
Jaké jsou rozdíly mezi pohybovými zařízeními?
Ultrazvukový snímač pohybu zůstává jedním z nejoblíbenějších na trhu, protože je levný, velmi trvanlivý a odolný proti opotřebení. Jeho práce je založena na ultrazvuku, který je emitován při detekci pohybu.
Velmi známý je také radiofrekvenční snímač, který je mnohem dražší než ultrazvukový, především proto, že dokáže rozpoznat pohyby v různých rozsazích. Jeho provoz je založen na radaru.
Nejdražším, ale velmi praktickým zařízením je infračervený senzor. Nastaví se na určitou teplotu a zapne se, když se v poli dostupnosti přesně objeví majitel požadovaných indikátorů teploty, což eliminuje zbytečnou aktivaci, když kolem proběhne potkan nebo jiné zvíře.
Jak to udělat sám?
Sestavení takového senzoru je poměrně jednoduché, ale přesto musíte pochopit, že projekt má během implementace pozitivní i negativní aspekty.
Na pozitivní straně:
- neuvěřitelné úspory zdrojů a financí;
- pro nastavení není nutná žádná další údržba nebo pomoc průvodce;
- vše je vypočítáno speciálně pro vás a podle vašich životních podmínek nebo umístění;
- Pokud je vše správně sestaveno a čidlo funguje, ušetříte za elektřinu.
Negativní body:
- Nemusí to vyjít napoprvé, bude spousta pokusů a omylů;
- pokud něco zapájíte nesprávně, nebudete to moci opravit, stačí jen hledat nové pouzdro a díly;
- Shánění těchto dílů je někdy mnohem zdlouhavější, než jen jít do obchodu a koupit hotový výrobek.
Pokud si přesto chcete snímač pohybu sestavit sami, začněte proces hledáním schématu. Můžete například použít velmi jednoduchý diagram uvedený níže:
Dopplerův senzor je nejjednodušší na výrobu a můžete ho vyrobit z dostupných materiálů.
Můžete vytvořit zařízení pro zapnutí světla podle jiného schématu. Nejsou vyžadovány velké znalosti fyziky a elektroniky, a pokud budete postupovat podle pokynů v tomto článku, nenastanou žádné potíže.
Budete potřebovat:
- napájení s vodiči různých délek;
- páječka;
- laser (prodává se v každém obchodě pro domácí kutily nebo FIX CENA);
- šrouby a fotodiody;
- odpor (ladění);
- voltmetr;
- relé.
Jakmile získáte všechny potřebné díly, můžete začít s montáží. Je nutné striktně dodržovat plán.
- Odřízněte konektory od zdroje napájení a poté pomocí voltmetru najděte plus.
- Vezměte rezistor 10 kOhm a připájejte jej ke kladnému pólu.
- Připájejte katodu fotodiody ke kladnému pólu samotného rezistoru a poté připájejte anodu fotodiody.
- Připojte emitor tranzistoru VT1 na mínus.
- Připájejte emitor VT2 k zápornému pólu rezistoru.
- Kolektor VT2 připájejte na kontakt zařízení pro spínání elektrických obvodů.
- Připojte druhý kontakt jazýčkového relé k napájení. Použijte laserové ukazovátko a připojte k napájecímu zdroji několik dalších vodičů, abyste ušetřili peníze.
- Nyní budete potřebovat těsnící instalatérské těsnění. Musíte do něj vložit šroub tak, aby jeho krytka byla uvnitř laserového ukazovátka.
- Připojte jeden drát ke šroubu a druhý vložte mezi tělo ukazatele a těsnění.
- Ujistěte se, že jsou všechny body dokončeny a vše je správně sestaveno.
- Zapněte zařízení, abyste mohli otestovat chyby a pracovat na nich, pokud jsou nějaké nalezeny.
Nyní máte své vlastní zařízení, které reaguje na světlo, vyrobené sami. Můžete také zkusit vyrobit pohybový senzor pro alarm. Budete mít vlastní zabezpečovací systém, jehož montáž nezabere mnoho času.
Ideální je k tomu infračervený senzor, jehož zhotovení nebude složité. Je absolutně bezpečný pro lidi i zvířata a je spolehlivý v provozu.
Potřebujete získat:
- rákosové pole;
- dráty (napájecí);
- fotodioda;
- rám;
- n-p-n tranzistor;
- odpor (ladění).
Když jsou všechny díly nalezeny, provádíme instalaci. Náš rezistor bude regulovat citlivost a funkce srovnávacích relé bude plnit zenerova dioda. Připravíme si anténu. Abyste zabránili oxidaci, musíte ji vyleštit a potřít acetonem. Omotejte cívky dráty, upevněte objímku ve středovém otvoru.
Vyrobené zařízení umístěte do připraveného pouzdra (můžete si vzít starý z domácího spotřebiče), pouze nejprve udělejte otvory pro zajištění konstrukce a pro lepší viditelnost LED. Poté připevněte zářivku.
Při vytváření otvorů musíte být velmi opatrní, aby nebyly příliš velké.
Jak správně nastavit citlivost?
Senzor a fotorelé mají stejný princip připojení. Když se podíváte pozorně, uvidíte 3 svorky a 3 vodiče. Vodiče samotného snímače jsou napájeny napětím 220 voltů, což se rovná nule, a vstupní fází. Třetí vodič jde do fáze lampy, do této fáze bude dodáváno 220 voltů z rozvodné skříně.
Pokud chcete světlo zapnout sami, můžete nainstalovat přepínač mezi příchozí a odchozí fází. Tento spínač v případě potřeby přemostí snímač. Pokud potřebujete násilně zhasnout světlo, pak je spínač umístěn v mezeře před senzorem pro příchozí fázi.
Pokud zařízení funguje správně, můžete jej nainstalovat na plánované místo a s hrdostí sklízet plody své práce. Nyní můžete hodně ušetřit na účtech za elektřinu a být majitelem podomácku vyrobeného bezpečnostního systému. Samozřejmě si vždy můžete koupit hotové zařízení v obchodě s elektrickým zbožím a náklady nezlomí vaši peněženku, protože se pohybují kolem 600 rublů, ale je mnohem příjemnější udělat si něco doma a být 100% jistý každým detailem.
Chcete-li se dozvědět, jak vytvořit snímač pohybu vlastníma rukama, viz níže.
Co jsou pyromoduly? Jak je správně povolit a používat? Na všechny tyto otázky odpoví tento článek.
Vytvoření a instalace pyromodulů v tomto článku bude diskutováno na příkladu modernizace kávovaru EK-0,3.
Jak víte, tento typ kávovaru nemá funkci vypnutí po uvaření kávy. Velmi často mají taková zařízení smutný osud, protože mohou explodovat, protože jim chybí automatika. Proto, aby byl provoz zařízení bezpečný a jeho „životnost“ dlouhá, je nutné přijmout určitá opatření.
Jednou z možností je použití speciálního tepelného spínače, který kávovar vypne. Nevýhodou této metody je, že spínač bude fungovat pouze tehdy, když je teplota pouzdra vyšší než 120 stupňů. A při této teplotě obvykle není v nádržce kávovaru úplně žádná voda. V důsledku toho vše povede k přehřátí těla kávovaru a množství potřebné energie se několikanásobně zvýší. Nejlepší možností je použít pohybový senzor, který bude nezávisle sledovat okamžik nalití kávy do konvice.
PIR (pohybový) senzor (pyromodul) - co to je?
Tato zkratka znamená:
– PIR– pasivní infračervené;
– HODY- Pasivní infračervené.
Tak co to je? Toto zařízení přeměňuje infračervené záření (přesněji řečeno změnu jeho intenzity) na elektrický proud. V určitých krystalických horninových materiálech dochází při změně teploty k pyrostatickému efektu. Právě na tomto efektu je založen provoz pyromodulu. Teplota v materiálech se mění právě díky infračervenému záření.
Elektrické pole musí být registrováno, ale k tomu je třeba jej změnit. A při změně budou krystalická dielektrika kompenzována volnými elektrickými náboji. Tuto vlastnost mají všechny senzory postavené pomocí pyroelektrik. To znamená, že všichni budou schopni sledovat i sebemenší změnu intenzity záření. V tomto případě nebude mít samotný pyromodul (jeho teplota) žádný vliv na výsledky měření.
Pro ochranu pyrosenzoru před různými negativními vlivy a různými rušeními je nutné jej uzavřít do utěsněného kovového pouzdra. Kryt musí mít okno, které umožňuje průchod světla (úzký dosah záření). Aby světlo procházelo v tomto rozsahu, musí být okno zakryto infračerveným oddělovacím filtrem. Spektrální charakteristika filtru je 10 um (1 x 104 nm).
Návrh importovaného pyromodulu:
– kromě samotného pyrosenzoru je za infračerveným filtrem umístěn také speciální zesilovač. Pracuje na unipolárním nízkošumovém tranzistoru. Výše uvedené schéma ukazuje, jak zapnout pyromodul „PIR D203S“ (zahraniční výroba), stejně jako jeho pinout.
Chcete-li připojit sovětské pyromoduly, budete muset nainstalovat tranzistor s efektem pole. Výše uvedený diagram ukazuje, jak zapnout „PM-4“ (sovětská výroba), stejně jako jeho pinout.
Dříve byly pyromoduly vyvíjeny tajně ve vojensko-průmyslových komplexech. Byly instalovány v raketách a dalších podobných zařízeních a byly součástí Thermal Homing Heads nebo TGS.
Dnes je použití modulů ve stavebnictví velmi rozšířené. Nejrozšířenější oblastí jsou detektory pohybu v zabezpečovacích systémech a systémech řízení osvětlení. Na obrázku výše je příklad snímače Feron LX20/SEN5, který je určen pro systém řízení osvětlení.
Jakých výsledků by mělo být dosaženo při vylepšení kávovaru?
- Kávovar by měl vypnout napájení, jakmile začne do konvice téct káva. Proces bude dokončen bez elektřiny, tepelná energie akumulovaná krytem bude dostatečná k jeho dokončení.
- Kávovar by se měl abnormálně vypnout, když teplota překročí 120 stupňů. V opačném případě vyhoří kvůli nedostatku vody.
Tento obrázek ukazuje blokové schéma. Pohybové čidlo vysílá signály do řídící jednotky. Řídící jednotka zase dokáže ve správný čas vypnout elektromagnetické relé. A díky elektromagnetickému relé se celý kávovar vypne ve správnou chvíli.
Toto schéma znázorňuje řídicí jednotku v elektrické verzi. Prvky obvodu a jejich účel:
- PM-4– jedná se o pyromodul bez vestavěného zesilovače;
- VT1– s jeho pomocí se zesílí pyromodulový signál;
- DA1-1-DA1-2– upravuje zesílení signálu pyromodulu;
- VD1– teplotní senzor na bázi germaniové diody;
- DA1-3– zesiluje signál z teplotního čidla;
- DA1-4– stabilizuje virtuální zemi;
- VS1– blokuje relé P1 a jeho napájení. Je prahovým prvkem;
- VT2– toto relé provádí v určitých okamžicích zpoždění. Zabraňuje například vypnutí kávovaru během přechodových procesů, když je již napájeno;
- Z1– stabilizuje napětí na 12 V;
- Z2– stabilizuje napětí na 8V.
Konstrukce a její detaily.
Na obrázku je deska s plošnými spoji, na které jsou osazeny všechny díly s výjimkou teplotního čidla. Rozměry desky – 45x85mm.
Zde je deska přímo sestavená.
Jak již bylo zmíněno, teplotní senzor je vyroben pomocí germaniové diody. Držák snímače je vyroben z plechové dózy.
Senzor je připevněn k tělu kávovaru, pro spolehlivější upevnění je vhodný silikonový tmel. Mezi pouzdro a držák můžete také nanést kapku teplovodivé pasty KPT-8. Vodič MGTF se používá k připojení snímače (fluoroplastová izolace).
Do stojanu na kávovar musíte vyvrtat dva otvory.
Tyto otvory jsou potřebné pro uložení pěti drátů. Pro napájení jsou potřeba dva vodiče, jeden vodič bude ovládat zátěž a dva další od teplotního čidla. Řídící jednotka je vyrobena tak, aby byla kdykoliv vhodná k opravě.
Oko pyromodulu musí být chráněno. Pro tento účel je ideální polypropylenová deska. Taková deska může být odebrána do jednorázové injekční stříkačky, odříznutá od pístu. Pyromodul pracuje v poměrně úzkém spektru infračerveného záření. Toto spektrum lze blokovat jednoduchým sklem, ale polypropylen ho propustí.
Doplňkové materiály.
Opravy transformátorů se svařovanými jádry. Jednoduché schéma pro ovládání rádia a elektrických zařízení přes Com porty
Poměrně běžnou praxí jsou zvuková a pohybová čidla v domě. Navrhujeme, abyste zvážili, jak vyrobit snímače pohybu s vlastními rukama, pokyny, diagramy a fotografiemi v našem článku.
Jak zařízení funguje
Provoz zařízení je založen na příjmu a přenosu impulsů vycházejících z vibrací vzduchu (nebo vody např. v bazénech) při pohybu (a je jedno, zda se jedná o automobil, osobu nebo zvíře). ). Funkčnost zařízení se může lišit v závislosti na požadavcích na něj. Existuje několik typů pohybových senzorů:
- tepelné (reagují na změny teploty v dosažitelném poli). Nejvýraznějším příkladem je infračervený nebo laserový senzor, používaný hlavně v bezpečnostních systémech;
- zvuk (vysílat a přijímat impuls, když vzduch vibruje ze zvuků). Velmi jednoduché zařízení, sloužící k záznamu pohybu v otevřeném prostoru;
- oscilační (reagují na kolísání prostředí a změny magnetického pole při pohybu v dosahu). Nejčastěji se používají v bytě nebo domě k rozsvícení nebo zhasnutí světel, zvuku a dalších věcí.
Jak vyrobit senzor
Podívejme se, jak vzniká nejběžnější pohybový senzor pro alarm. To se provádí na základě tohoto schématu
Obvod snímače pohybu Musíte připravit následující nástroje a díly:
- objemné tělo (lze vzít ze starého fotoaparátu);
- Základna ovládacích prvků v sovětském stylu (koupíte v jakémkoli obchodě s elektrickým zbožím nebo na bleším trhu);
- pájecí stroj;
- dráty;
- šrouby;
- šroubovák;
Průvodce krok za krokem
Na bázi tranzistoru je sestaven autodyn, který se nyní stal lokálním oscilátorem a směšovacím zařízením pro signalizaci. Jakmile jsou detekovány vzduchové vibrace (pohyb) v poli chráněném zařízením, změní se úroveň signálu. Plně odpovídá Dopplerovu posunu a bude se rovnat několika hertzům.
Video: jak vyrobit pohybový senzor vlastníma rukama
Dále pomocí kondenzátoru (ve schématu C2) a dolní propusti (označené jako C1, L3 bude puls poslán na kontakt alarmu, který bude zároveň filtrační částí. Díky tomu bude puls dosáhne svého maxima a udrží tyto parametry po určitou dobu.Rezistor (na obrázku R11) upraví citlivost obvodu.
Komparátory jsou v tomto případě VD3 - zenerova dioda a malé relé (K1). Je nutné vzít v úvahu, že jmenovité síťové napětí je 11 voltů. Kvůli tomu také doporučujeme zapojit do obvodu stabilizátor zesilující signál.
Krok dva: nastavte desku na požadované parametry
V horní části naší desky je anténa, kterou je potřeba důkladně vyleštit a ošetřit odmašťovacími roztoky, velmi vhodné je překrýt kalafunou nebo alespoň acetonem, protože je vysoká pravděpodobnost oxidace materiálu antény při jeho použití.
Dále je potřeba omotat cívku L1 a cívku L2 dvanácti závity drátu malého průřezu (vzali jsme PEL-0,23).
Pomocí šroubu o průměru 3 přišroubujte průchodku ke středovému otvoru budoucího snímače, zajistěte ji a zkontrolujte pevnost spoje.
Nyní začneme přizpůsobovat naše tělo. Změříme to, potřebujeme, aby deska volně zapadla do krabice, tzn. karoserie se buď piluje, nebo se vybere jiná. V něm označíme umístění středu desky a tam také vyvrtáme podobný otvor jako na schématu, ošetříme acetonem a vyzkoušíme desku.
Do rohů pouzdra, kde je instalován elektrický obvod, je třeba vyvrtat tři milimetry. V závislosti na vašich montážních šroubech je povolena určitá odchylka.
Šrouby, pouzdro a desky mohou být z jakéhokoli materiálu, ale ujistěte se, že jsou otvory a nohy rovné. V některých případech budete stále muset vyvrtat otvory pro budoucí LED, ale v podstatě jsou vidět skrz tělo.
Nejjednodušší senzor je připraven, po sestavení bude vypadat nějak takto. Instalace probíhá podle přehledného schématu: k detektoru připojíme pokojovou lampu nebo zářivku.
Pohybový senzor Jak vyrobit laserový snímač pohybu
Ve filmech každý viděl lasery, které signalizují vstup lupičů do banky. Vytvoření elektronického snímače pohybu vlastníma rukama pomocí laseru také není tak obtížné, jak se zdá. Musíte připravit následující komponenty:
- infračervená dioda nebo fotodioda, v závislosti na možnostech a požadavcích;
- kapacitní relé typ RES55A,
- schéma vodičů;
- tranzistorové a odporové bloky;
- 5 voltová nabíječka;
- multimetr;
- další nástroje a díly (těsnění, šrouby, páječka).
Nejprve rozebereme nabíječku. Odkryjeme dráty a najdeme tam kladné a záporné kontakty. Dále, podle pravidel, musíme nastavit náš odpor na mínus. Nyní k němu připojíme diodu pomocí katody a anodu je nutné připájet k nastavovacímu odporu. Dále připájeme tranzistorový emitor k zápornému vodiči a připojíme odpor k základnímu obvodu.
Celkem získáme: rezistor - mínus, stykač - do relé, relé - signalizační zařízení. Schéma infračerveného senzoru vypadá asi takto:
Schematické schéma snímače pohybu Pomocí šroubu musíte celou tuto konstrukci připevnit k těsnění a připojit napájecí vodič k hlavě šroubu. Důležité: namontujte spojovací šroub tak, aby se opíral o distanční pružinu, v tomto obvodu je to citlivá součást.
Tento světelný alarm lze nainstalovat kdekoli, pokud je poblíž zásuvka. Nejlogičtější je umístit jej na úroveň nohou.
Kteroukoli z výše uvedených možností lze přizpůsobit individuálním potřebám.
- Samotná webová kamera může fungovat jako indikátor pohybu. Pokud jej připojíte k alarmu, bude dokonce vydávat zvuky, ale ve většině případů stačí pouze stáhnout speciální program do počítače;
- Při připojování senzoru k osvětlovacímu systému se ujistěte, že v jeho dosahu nejsou žádné ventilátory nebo velké domácí spotřebiče;
- Chcete-li vytvořit „chytrý domov“ vlastníma rukama, doporučujeme použít dotykový spínač. Faktem je, že ve většině případů je již vestavěný pohybový senzor;
- Pečlivě vybírejte diody pro váš laser. IR záření může být škodlivé pro oči, proto se nedoporučuje pro domácí použití;
- Autoalarmy jsou vyrobeny na podobném principu. Ke schématu zapojení je také připojen pouze akustický alarm. Když senzor zaznamená pohyb, rozsvítí se světlo a zazní tón, podobně jako u detektoru kovů. Takové zařízení se také nazývá radarový senzor;
- V případě potřeby zahrňte do obvodu kapacitní displej, který zobrazí indikátory „Work“ a „Stop“. Nebo připojte monitor k okruhu podobnému webové kameře a získejte plnohodnotnou domácí video monitorovací síť;
- GSM alarm je docela možné udělat na běžném telefonu, k tomu si stačí stáhnout program, stejně jako na PC.
Pokud potřebujete provést opravy, lze všechny indikátory velmi rychle rozebrat a v zásadě problém spočívá v kontaktech, stačí je vyčistit.
Když prostě nemáte čas na výrobu pohybových senzorů sami, můžete si je koupit v každé elektroprodejně, dobré recenze jsou na modely GrandWay a Siemens. Průměrná cena zařízení je 500 rublů.
