Acasă Şasiu Releu de prezenta pentru aprinderea luminilor cu propriile maini. Senzori de mișcare pentru a aprinde luminile. Model cu fotocelula magnetica

Şasiu

Releu de prezenta pentru aprinderea luminilor cu propriile maini. Senzori de mișcare pentru a aprinde luminile. Model cu fotocelula magnetica

Diverse tipuri de detectoare care permit monitorizarea sistemelor de comunicații și de securitate din clădiri și case particulare facilitează gestionarea întregului complex în ansamblu. Datorită algoritmilor încorporați, dispozitivele funcționează autonom, iar intervenția umană devine minimă. Unul dintre elementele importante ale unor astfel de circuite sunt senzorii de mișcare. Cu ajutorul acestor dispozitive puteți proteja teritoriul de intruziunile nedorite și puteți economisi energie electrică. Senzorii vor aprinde și stinge automat iluminatul în casă și pe stradă și vor comuta alimentarea la alte aparate electrice.

Majoritatea acestor detectoare pot fi realizate independent; principalul lucru este să înțelegeți principiul de funcționare al acestor detectoare. Un senzor de mișcare DIY poate fi un dispozitiv complex sau, dimpotrivă, poate fi asamblat din mai multe părți.

Comutator inel

Cei mai simpli senzori de mișcare includ puncte de autoretur (comutatoare cu inel). Un astfel de echipament este folosit la aprinderea luminii din frigider. Pentru a opera circuitul, se utilizează următoarele:

un comutator lamelă sau contact etanș este un balon cu 2 contacte feromagnetice sigilate în interiorul acestuia;
magnet.

Când magnetul se apropie de comutatorul cu lame, contactele se închid, iar când sunt îndepărtate, se deschid. Când contactele sunt deschise, lampa din frigider este furnizată tensiune și lumina se aprinde. Când contactele sunt închise, becul este dezactivat.

Acest senzor de mișcare de casă poate fi pur și simplu conectat la o alarmă de securitate existentă sau la un detector de sunet. Din acest motiv, atunci când contactele se deschid, adică ușa se deschide, sistemul va emite un semnal sonor. Schema este utilizată pe ușile obiectelor protejate, dar nu este potrivită pentru zonele deschise.

Pentru a controla suprafețe mari, sunt folosite dispozitive mai complexe care pot răspunde la diferite schimbări ale mediului. Astfel de elemente includ:

relee foto, - și sonore;
senzori de câmp;
piroreceptoare.

Senzor de mișcare de lumină

Destul de des, un senzor de mișcare este necesar pentru a detecta un obiect în timp ce se deplasează pe o anumită linie, de exemplu, la intrarea într-o cameră. Pentru a crea un astfel de senzor, sunt necesare două dispozitive: o sursă de lumină și un fotodetector. Când o persoană trece în zona fasciculelor, conexiunea dintre sursă și receptor se va pierde, senzorul va funcționa și va produce un semnal sonor.

Întregul circuit al acestui dispozitiv se bazează pe o celulă foto - un tranzistor. Mai mult, un astfel de fototranzistor poate fi realizat și cu propriile mâini. Pentru a face acest lucru, trebuie să luați un tranzistor care arată ca o pălărie cu boru pe trei picioare, de exemplu, P417A. Trebuie să tăiați partea superioară a elementului, astfel încât să se formeze o gaură, sau pur și simplu deschideți întregul cristal. Acum, atunci când este expus la lumină, elementul va începe să funcționeze ca un fototranzistor, deși sensibilitatea sa va fi puțin mai mică decât de obicei. Nu trebuie să pierdeți timpul cu această operațiune, ci luați imediat o fotocelulă gata făcută.

Mai întâi asamblam fotodetectorul. Dispozitivul folosește următoarele elemente:

VT1 – fototranzistor;
R1 – rezistor;
C1 – condensator;
DA1 – amplificator operațional cu feedback;
R2 – rezistor cu feedback la amplificatorul operațional;
R1 – îndeplinește funcțiile de sarcină și colector. Folosind acest element, se stabilește punctul de operare. Selectarea valorii cerute se face empiric.

Atunci când alegeți caracteristicile lui R2, trebuie amintit că cu cât câștigul este mai mare, cu atât amplificatorul este mai puțin stabil. Pe de altă parte, cu cât valoarea rezistenței este mai mare, cu atât câștigul este mai mare. Este optim să folosiți o valoare nominală de 100 kOhm.

Produsele de casă funcționează după cum urmează:

când lumina lovește tranzistorul, apare o tensiune mică de funcționare și elementul se deschide;
condensatorul este încărcat;
dacă lumina dispare, condensatorul începe să se descarce;
în punctul A scade tensiunea, ceea ce reduce tensiunea la ieșire;
Este necesar un amplificator operațional pentru a amplifica semnalul din punctul A pentru transmiterea ulterioară către alte dispozitive.

O fotodiodă poate fi folosită ca sursă de lumină la distanțe scurte. Laserul roșu vă va permite să câștigați în mod semnificativ distanța. Senzorul de mișcare cu laser poate fi utilizat pe suprafețe mari. Dar dacă trebuie să faceți senzorul invizibil, utilizați o diodă în infraroșu.

Atenţie! Atunci când selectați o diodă laser, verificați dacă caracteristicile acesteia sunt conforme cu normele de siguranță. Unele dintre aceste elemente au un efect dăunător asupra ochilor.

Fotosenzorul în sine trebuie să fie întunecat și acoperit cu material transmisiv întunecat. Acest lucru va reduce influența iluminatului convențional. Așezăm sursa de lumină vizavi de senzor. Din acest motiv, se formează o conexiune optică, adică până când obiectul acoperă sursa de lumină (trece linia), tensiunea din fototranzistor va fi constantă. Când conexiunea optică este întreruptă, tensiunea de ieșire este redusă la zero de către amplificatorul operațional.

Pentru a analiza datele provenite de la senzor, un releu trebuie conectat la circuit. Conectăm înfășurarea la intrare, aplicăm 12 V la 1 contact, împământăm celălalt capăt și conectăm al treilea la radio. Dacă lumina cade pe fotocelula, circuitul de alimentare este conectat la fotodetector, radioul nu funcționează. Dacă legătura optică este întreruptă, tensiunea scade și sursa de alimentare este scurtcircuitată la radio. Acest lucru face ca radioul să se pornească. În locul unui receptor radio, pot fi utilizați și alți detectoare.

Senzori de miscare cu releu capacitiv

Releul capacitiv reacționează la apariția obiectelor pe o rază dată. Elementele principale ale unui astfel de echipament sunt o antenă și un generator de microunde.

Mulți dintre noi am observat că sunetul unui radio se schimbă atunci când o persoană se apropie foarte mult de acesta, apar zgomote ciudate în funcționare sau forma de undă a stației se pierde. Senzorii de mișcare cu microunde funcționează exact pe același principiu.

Rolul generatorului de înaltă frecvență al receptorului radio în circuit este îndeplinit simultan de tranzistorul VT1. Este necesară o diodă detector pentru a rectifica tensiunea, care stabilește polarizarea la baza tranzistorului VT2. Transformatorul T1 are înfășurări reglate la frecvențe diferite. Dacă antena nu este afectată de obiecte externe, detectorul VD1 nu are tensiune, deoarece amplitudinile semnalului se anulează reciproc. Dacă frecvențele se modifică, amplitudinile încep să se adună și sunt detectate pe diodă. Din această cauză, VT2 se deschide. Pentru a seta cu precizie valoarea pentru oprire și pornire, se folosește un comparator - tiristorul VS1. Acest tiristor este controlat de un releu de putere de 12 volți.

Important! Senzorii nu trebuie plasați lângă ventilatoare sau aparate electrocasnice mari. Toate aceste echipamente pot interfera cu modul de funcționare al oricărui senzor.

Platforme de proiectare

Pentru a crea dispozitive mai complexe și mai funcționale, puteți utiliza plăci gata făcute pentru proiectarea radio, de exemplu, Arduino. Acesta este numele unei platforme de calcul hardware cu propriul procesor și memorie. Arduino îndeplinește mai multe sarcini importante simultan:

citește și procesează semnalul de la senzorul infraroșu;
reacționează la mișcare;
efectuează notificarea.

Pentru a crea senzorul veți avea nevoie de platforma în sine, de un senzor PIR, de o placă de breadboard și de fire. Puteți conecta senzorul direct la Arduino, dar este mai dificil să asigurați o potrivire strânsă. Prin urmare, este mai convenabil să utilizați un Bradboard.

Toți senzorii cu infraroșu au aceeași structură. Principalul parametru prin care un senzor poate fi distins de altul este sensibilitatea și, prin urmare, optica utilizată. Senzorul PIR optim de astăzi este un dispozitiv cu lentile Fresnel. Aceste lentile pot concentra radiațiile, crescând pragul de sensibilitate.

Sarcina principală a platformei este să trimită date prin USB Serial atunci când este detectată mișcare la anumite intervale. Depanarea hardware este efectuată folosind software-ul Python și PySerial.

Un astfel de senzor de mișcare pentru aprinderea luminii poate fi programat pentru a crea un anumit nivel de iluminare. Acest echipament poate fi folosit pentru a configura un sistem de alarma in garaj, apoi detectorul va fi conectat la modulul de sunet.

Video

Acest articol este o continuare a articolului despre, care a provocat discuții aprinse și multe întrebări. Ei bine, din moment ce primesc o mulțime de întrebări despre repararea senzorilor de mișcare, am decis să le includ într-un articol de continuare separat.

Cel mai important lucru pe care vreau să-l transmit este că principalul lucru este să nu știi să lipim și să verifici integritatea elementelor. Principalul lucru este să poți gândi logic și critic, să cercetezi și să analizezi. Și câștigă experiență.

Există multe scheme de senzori de mișcare, dar principiul este același. Acest principiu și multe altele despre acest dispozitiv sunt date în linkul de la începutul articolului; recomand încă o dată să-l studiați și comentariile la el. Același articol conține link-uri către alte articole despre senzorii de mișcare, puteți descărca instrucțiuni și fișe tehnice pentru detaliile circuitului electric al senzorului.

Defecțiuni tipice ale senzorului de mișcare

Senzorul de mișcare pentru aprinderea luminii poate avea următoarele defecțiuni:

Nu se aprinde.
Nu se stinge.
Se pornește sau se oprește la momentul nepotrivit.

Mai jos vom analiza aceste defecțiuni în detaliu.

Abonati-va! Va fi interesant.

Încă o dată despre scheme

Deci, voi oferi din nou cel mai popular circuit de senzor de mișcare:

Această diagramă a fost trimisă de cititorul meu obișnuit, Alexander de la Korolev, în decembrie 2014, pentru care îi mulțumesc din nou. Mă voi baza pe această diagramă pe tot parcursul textului articolului, deoarece este cea mai tipică. Nu ar trebui să fie confuz faptul că circuitul din exemplul nostru va fi împrăștiat pe două plăci - curent scăzut și putere.

La sfârșitul articolului, se va oferi o rafinare a acestei scheme.

Acum public fotografii cu plăci cu senzori de mișcare trimise de un alt cititor de-al meu, Renat.

Placă cu senzor de mișcare cu curent scăzut

Placă de alimentare cu senzor de mișcare

Iată corespondența noastră cu Renat:

Renat: Buna! Conform diagramei și descrierii, am același senzor, nu știu modelul exact, mi-au cerut să mă uit la el, „s-a oprit să funcționeze”. M-am instalat pe placa de alimentare. Am verificat toate elementele, dupa ce iese puntea de diode + 24V, iesirile diodei zener + 8V, am dezlipit partea a doua a circuitului (placa cu receptor IR, microcircuit etc.). Și acum, nu înțeleg de ce releul se activează atunci când aplic tensiune?

Renat: Salut Alexandru! Un stabilizator integral nu merită. L-am conectat, totul este în continuare la fel (releul este activat, nu răspunde la senzor, reglarea senzorului, a orei și a modului „zi”/”noapte” nu schimbă nimic.

Renat a muncit mult cu propriile sale mâini și voi încerca să-l ajut în acest articol.

De unde să începeți reparațiile dacă senzorul nu funcționează

Aceste argumente și metode ale mele se aplică nu numai unui anumit senzor de mișcare, ci și multor dispozitive electronice. De exemplu, k, al cărui circuit este mult mai simplu, dar principiul este același.

1. Verificați dacă conexiunea este corectă.În această etapă, trebuie să aflați și de ce senzorul de mișcare nu funcționează și în ce circumstanțe. Opțiuni (brainstorming):

Ce este nou în grupul VK? SamElectric.ru ?

Abonați-vă și citiți articolul în continuare:

salt de lumină,
a oprit curentul electric
lucrari de constructii,
un electrician a venit la vecini,
un fel de miros
copiii se învârteau
lovit
a mestecat câinele
vecinii inundati
a fost vânt ieri
uneori nu mergea bine
etc.

În această etapă, este deja posibil să se identifice direcția în care să se deplaseze mai departe.

Trebuie să verificați dacă conexiunea este corectă, asigurați-vă că senzorul primește puterea corectă și, dacă există indicatoare, acestea ar trebui să fie aprinse. Niste. Uneori. Apoi, simulați o situație în care ar trebui să funcționeze.

2. Ajustări corecte. Regulatoarele pot fi instalate incorect și este suficient să reglați corect senzorul. Pentru a face acest lucru, este necesar să puneți comenzile în pozițiile în care este cel mai probabil să se pornească: Setați nivelul de iluminare într-o poziție în care senzorul va funcționa atât ziua, cât și noaptea. Setați sensibilitatea la maxim. Setați timpul de funcționare la minim. În orice caz, merită să rotiți comenzile și să analizați cum se comportă senzorul și dacă reacționează.

Deschiderea senzorului

Dacă după prima etapă senzorul nu funcționează, trebuie să te apuci de treabă.

Deschidem senzorul și ne uităm la plăci. Primul lucru la care trebuie să acordați atenție este integritatea elementelor. În plus, mirosul va spune multe unei persoane informate. Nu ar trebui să existe părți suspecte - întunecate, crăpate, umflate, libere.

Urmele PCB trebuie să fie intacte. Uneori se întâmplă să crape sau să se spargă în apropierea punctelor de rație (nichele). Și, desigur, dacă pista este arsă, trebuie să o restaurați cu un jumper și să analizați motivul.

Verificăm cu atenție lipirea. În cazul celei mai mici suspiciuni, scuturăm părțile suspecte și lipim aceste locuri. Adesea, firele de intrare și firele dintre plăci sunt sigilate, precum și elementele de reglare (rezistoare variabile).

Run test

Conectați alimentarea la senzor. Recomand folosirea unui bec incandescent cu o putere de 25-60 W ca sarcina pentru a indica functionarea senzorului. În caz contrar, dacă vă concentrați pe clicul releului, este posibil să nu auziți sau să înțelegeți dacă este pornit sau oprit. Acum verificăm releele și conexiunile.

O opțiune mai bună este conectarea printr-un transformator (cu o tensiune de ieșire de 220V) sau un difavtomat, acest lucru va reduce semnificativ riscul de șoc electric (vom lucra cu părți sub tensiune deschise!).

O alta optiune este printr-un bec incandescent de 60-100W, asta te va scuti de un scurtcircuit. Dar nu este convenabil.

Despre utilizarea întrerupătoarelor de circuit.

Verificăm dacă tensiunea de alimentare necesară este prezentă pe placa de alimentare.

Nu vă voi spune cum să folosiți instrumentele de măsurare sau cum să verificați piesele. Dacă aveți întrebări, scrieți în comentarii.

În plus, vă îndemn să fiți atenți și să vă amintiți siguranța! În timpul reparațiilor se poate strica!

Încă o dată ne întoarcem de unde am început reparația (punctul 1). Există o mare probabilitate ca, după inspecție, lipire și înlocuire a pieselor defecte vizual, totul să funcționeze.

Verificarea puterii

În senzorul de mișcare, puterea de intrare de 220 V este convertită în tensiune CC necesară pentru alimentarea circuitului. De regulă, aceste tensiuni sunt de 8, 12, 15, 24 V în combinații diferite, în funcție de circuit.

Toate tensiunile sunt măsurate relativ la zero. Punctul în care puteți lua un zero - de exemplu, minusul unui condensator electrolitic la ieșirea unei punți de diode.

În acest caz, mai întâi trebuie să verificați tensiunea de +24V (vezi diagrama de la începutul articolului). Dacă nu este acolo, trebuie să verificați elementele de limitare (stingere) din fața punții de diode și diodele în sine.

Este posibil ca circuitul următor să „stingă” sau să adauge putere. Pentru a verifica acest lucru, trebuie să deconectați circuitul următor de la circuitul de alimentare.

De asemenea, verificăm tensiunea joasă +8V, care este folosită pentru alimentarea circuitelor amplificatoarelor operaționale.

Dacă nu este acolo, verificăm circuitele înaintea lui (prezența +24V), circuitele de stabilizare (dioda zener) și testăm deconectarea sarcinii.

Circuite de putere

Nu ne aprofundăm încă în complexitatea amplificatoarelor operaționale; continuăm să le explorăm pe cele mai evidente și mai probabile.

În acest caz, aceasta este verificarea funcționării releului plăcii de alimentare. Acest releu pornește, adică o tensiune de 24 V este furnizată bobinei sale, dacă tranzistorul cheie se deschide. În acest caz, S9013, n-p-n.

Este mai bine să verificați cu placa de curent scăzut complet deconectată. Tocmai l-am oprit când am verificat sursa de alimentare la pasul 4.

Pentru a verifica funcționarea unui tranzistor, baza acestuia trebuie conectată la emițător, de preferință printr-un rezistor. Este acolo (R21, 20 kOhm), sau folosește-ți propriul, aproximativ 2 kOhm - 33 kOhm. În acest caz, tranzistorul va fi închis (nu trece curent prin el), iar releul trebuie oprit.

În continuare, verificăm deschiderea tranzistorului și, în consecință, activarea releului. Pentru a face acest lucru, prin același rezistor (este necesar un rezistor, jumperul va arde tranzistorul) conectăm baza tranzistorului la +24V. Releul ar trebui să pornească.

Dacă tranzistorul nu funcționează, acesta trebuie verificat cu un ohmmetru prin oprirea alimentării (puteți verifica înainte de a manipula rezistorul). Cum să verific un tranzistor - este posibil, nu voi scrie?

De asemenea, releul poate fi defect.

Subtilități

Dacă reparația a ajuns în această etapă fără a aduce rezultate, atunci reparația poate fi considerată complexă și prelungită. La fel ca acest articol.

Prin urmare, nu voi intra în mai multe detalii, dar dacă este necesar, pune întrebări în comentarii, cu siguranță voi răspunde.

Și da, va fi mai bine dacă, împreună cu întrebările tale, descrii progresul reparațiilor punct cu punct în articol. Și ar fi grozav dacă ar exista o fotografie a senzorului, a plăcilor sale și a unei scheme de circuit.

Primă. Întrebarea cititorului despre senzorul de pe LP8072C

Să luăm în considerare un circuit de senzor de mișcare pe un cip specializat LP8072C, care a fost trimis de cititorul Andrey (vezi comentariul la articolul din 15 decembrie 2015)

Circuitul senzorului pentru LP8072C

Îi repet întrebarea din nou și îi răspund:

Am scos senzorul. Două blocuri (alimentare de la releu și pe de altă parte toți senzorii), cu 3 fire - 0.5V, 11 contacte la bază.

Da, circuitul este împărțit în două plăci, ca în senzorul de la începutul articolului. 0V – GND, pe pinul 5 al microcircuitului, 5V – alimentare, VDD, pe pinul 13, și ieșire pentru controlul tranzistorului.

Privit
13 - VDD 5v.
9 - CDS (circuit fotodiodă) de la un rezistor variabil se schimbă de la 0,4 V la 2 V.
11 - există 5V constant - releul este declanșat și lampa este aprinsă, nu depinde de CDS.

Totul este corect pana acum. Doar pentru distracție, puteți scurtcircuita baza și emițătorul tranzistorului (de exemplu, cu o șurubelniță, iar ieșirea 5V va scădea peste rezistorul de 5,6 kOhm, nu este înfricoșător). Releul și sarcina ar trebui să se oprească. Acest lucru va indica faptul că tranzistorul și circuitele de putere funcționează.

Adevărat, l-am pus pe masă, am lipit firele la 0 și în serie la 13, 9, 11 pentru voltmetru.
Când am măsurat între 0 și 11, senzorul a funcționat. A fost posibilă modificarea duratei de ardere a lămpii cu un rezistor variabil.

Între pinii 5 și 11? Aceasta este doar o putere de ieșire, voltmetrul nu ar trebui să o afecteze. Se dovedește că voltmetrul a ocolit ieșirea microcircuitului, așa cum am recomandat mai sus prin scurtcircuitarea emițătorului de bază cu o șurubelniță. Acest lucru nu ar trebui să se întâmple, fie microcircuitul este defect (cel mai probabil), fie voltmetrul.

Dar am încercat senzorul cu o lampă obișnuită de 60 W. Am fost încântat, am pus totul în lumina reflectoarelor - și din nou era aprins constant.
Timpul de ardere poate deveni foarte lung.

Circuitul tău conține un amplificator și un comparator.
Există pini de două amplificatoare operaționale aici. Poate că pot fi ceva la care să te uiți.
Am observat un lanț lângă firul roșu din circuitul tău RC.

Da, acest lanț pentru a reduce scânteia contactelor releului nu joacă un rol în acest caz.

Recomand schimbarea microcircuitului. Dar mai întâi, studiați cazul când a fost luată o măsurătoare și senzorul a funcționat. Faptul este că rezistența de intrare a unui voltmetru în timpul măsurării afectează circuitul și este mai bine dacă este mai mare. De obicei, rezistența de intrare este de aproximativ o sută de kiloohmi, dar modelele ieftine pot avea 20...50 kOhmi (în funcție de limita de măsurare). Prin urmare, luați un rezistor de aproximativ 100 kOhm sau puțin mai puțin și conectați-l în paralel cu ieșirea microcircuitului. Sau între baza și emițătorul tranzistorului.

Un astfel de rezistor trebuie construit în interiorul microcircuitului sau este plasat între baza și emițătorul tranzistorului, pentru a crește fiabilitatea operațională. Ca și în circuitul senzorului de lumină.

Și microcircuitul este cel mai probabil defect (parțial) sau a părăsit modul din cauza cablajului extern.

Scrieți în comentarii cum decurge renovarea.

Fotografie cu reflectorul și senzorul de mișcare, Andrey a trimis:

Un alt plus

Pe 10 februarie, cititorul meu Mihail a trimis o fotografie a senzorului (vezi comentariul pentru această dată), în care rezistența de pe placă s-a ars la pornire:

Dacă cineva are un astfel de senzor sau circuitul acestuia, ajută-l pe Mihail și spune-i valoarea rezistenței. Vă mulțumesc anticipat!

Voi adăuga că rezistorul pur și simplu nu arde, aceasta este o consecință! 90% că după înlocuire se va arde din nou!

Un alt bonus. Video cu repararea senzorului

Iată ce cred colegii mei despre repararea senzorilor de mișcare:

Apropo, știți de unde a venit poza din intro pentru videoclip? Și ce lipsește din ea? ;) Logo-ul meu!

Mai multe videoclipuri:

Circuit îmbunătățit al senzorului de mișcare cu erori corectate

Postez o revizuire a diagramei prezentate la începutul articolului. Acesta (revizuirea) a fost trimis de Alexey Filippov din Lvov:

Esența modificării este aceasta.

Exemplu de utilizare: Spot pe veranda unei case. Cum funcționează - lumina de pe hol este aprinsă - lumina de pe stradă este aprinsă constant, lumina de pe hol este stinsă - reflectorul de pe stradă este aprins de senzorul de mișcare (mod normal). Nu este nevoie de un întrerupător (și cablare) separat și, în același timp, lumina din hol nu se aprinde atunci când senzorul de pe stradă este declanșat, adică circuitele sunt decuplate.

Am făcut această modificare la serviciu, asamblată în două exemplare, unul la centrul de service, celălalt la depozit.

La intrarea in service se intuneca devreme iarna, lumina in camera este aprinsa si intrarea este iluminata din strada pentru clienti pana la orele de lucru; in restul timpului de intuneric, reflectorul cu senzor functioneaza asa cum trebuie. - în regim normal.

Mulțumesc Alexey!

Un alt circuit cu senzor de mișcare

Fotografie cu senzorul de mișcare pentru reparație

În loc de un rezistor SMD de 100 Ohm 1W (denumirea 101). Am instalat unul sovietic de 2 wați pe firele de la distanță.

Înlocuirea unui rezistor la repararea unui senzor de mișcare

Vă mulțumim tuturor pentru atenție, dacă aveți întrebări sau comentarii - bine ați venit la comentarii!

Tot felul de senzori vă permit să automatizați multe procese din viața de zi cu zi.

Unele dintre ele le poți face singur.

Astăzi vom învăța cum să o facem singuri.

Pe baza principiului lor de funcționare, senzorii de mișcare fabricați din fabrică sunt împărțiți în trei tipuri:

cu ultrasunete;
frecventa radio;
infraroşu.

Ultrasunete (SUA)

Zona de lucru a senzorului este formată din două părți:

emițător de ultrasunete;
analizor de semnal reflectat (receptor).

Când un obiect în mișcare apare în câmpul vizual al senzorului, vor apărea modificări în semnalul reflectat. Analizorul le va înregistra și va trimite un semnal către un comutator sau un releu cu semiconductor, determinând închiderea circuitului.

Avantajele senzorului cu ultrasunete:

este ieftin;
factorii atmosferici nu afectează funcționarea;
„vede” obiecte din orice material.

Defecte:

intervalul este limitat;
nu răspunde la mișcarea lină;
provoacă disconfort la animale (sunt sensibile la ultrasunete).

Frecvența radio (RF)

Principiul este același, doar că în loc de ultrasunete sunt emise unde radio.

Avantaje:

compactitate;
interval semnificativ;
capacitatea de a captura obiecte în mișcare situate în spatele sticlei sau a unei partiții opace subțiri;
precizie ridicată.

Defecte:

sunt scumpe;
sunt hipersensibili, motiv pentru care uneori apar fals pozitivi;
cu putere semnificativă, au un efect negativ asupra oamenilor și animalelor care se află în câmpul vizual al senzorului pentru o perioadă lungă de timp.

infraroșu (IR)

Nu emit nimic, ci doar captează radiația infraroșie, determinând astfel temperatura obiectelor. Atunci când în câmpul vizual apare un obiect cu o anumită temperatură (de obicei setată la 36,6 grade), acestea sunt declanșate, închizând circuitul lămpii.

Avantaje:

nu au efecte nocive asupra oamenilor și animalelor;
ușor de personalizat;
au un pret accesibil.

Defecte:

intervalul de temperatură de funcționare este limitat;
nu „vedeți” prin materiale care nu transmit radiații IR;
reacționează la dispozitivele de încălzire.

Senzorii cu ultrasunete și RF sunt numiți activi, IR - pasivi. Acestea din urmă sunt numite și piromodule - din engleză. PIR, care înseamnă Passive Infra-Red.

Clasificarea după scop

În funcție de scopul lor, senzorii de mișcare sunt împărțiți în:

interior (camera);
în aer liber (stradă).

Acestea din urmă se disting prin rezistența lor la temperaturi extreme și o gamă semnificativă de acțiune - 500 m sau mai mult.

Tipuri de senzori de casă

Senzorii de mișcare de casă funcționează pe diferite principii:

comutator cu lamelă. Comutatorul Reed este o expresie prescurtată pentru „contact etanș”. Aceasta este o capsulă cu două contacte din oțel feromagnetic, sensibilă la câmpul magnetic. Când un magnet este adus aproape de comutatorul cu lame, contactele din acesta se închid și, atunci când sunt îndepărtate, se deschid. Astfel de senzori de mișcare sunt instalați pe uși și ferestre: un comutator cu lame este atașat la montant, un magnet este atașat la cercevea. Când cerceveaua se deschide, magnetul este scos din comutatorul cu lame, contactele din acesta se deschid și alimentarea este alimentată la lampă sau la un fel de dispozitiv de semnalizare. Desigur, acest dispozitiv nu este un senzor de mișcare în sensul deplin al cuvântului. Este mai degrabă un senzor de deschidere a ușii;
ușoară. Senzorul este format din două părți: o sursă de lumină și o celulă foto. Când un obiect în mișcare traversează linia dintre ele, lumina încetează să curgă către fotocelula-tranzistor, ceea ce duce la închiderea circuitului;
cuptor cu microunde. Când o persoană se apropie de un radio care funcționează, acesta reacționează - interferența apar în redare. Acțiunea acestui senzor se bazează pe acest fenomen. Este format din două părți principale, o antenă și un generator de microunde.

Uneltele și materialele necesare

Pentru a-l realiza, veți avea nevoie doar de două instrumente:

Elementele și materialele necesare sunt:

fototranzistor (desemnat VT1 în diagramă);
(C1);
amplificator operațional cu feedback (DA1);
rezistența de feedback la amplificatorul operațional (R2);
normal (R1);
releu RES 55A;
indicator laser (dacă distanța dintre sursa de lumină și fotodetector este mică, se poate folosi o fotodiodă în locul unui laser);
garnitură pentru instalații sanitare;
şurub.

Puteți face singur un fototranzistor dintr-un tranzistor P417A sau oricare altul care arată ca o pălărie cu boru pe 3 picioare. Capacul carcasei este demontat, dezvăluind umplutura semiconductorului, sau se formează o gaură în el prin tăierea părții superioare. La iluminarea unui cristal deschis, dispozitivul va actiona ca un fototranzistor, doar cu o sensibilitate mai mica.

Evaluarea R2 este aleasă ținând cont de faptul că pe măsură ce crește, câștigul crește, iar acest lucru duce la o scădere a stabilității amplificatorului. Rezistența optimă este de 100 kOhm.

Etapele asamblarii dispozitivului

Senzorul de mișcare este asamblat în mai mulți pași:

Conectorul este întrerupt de la sursa de alimentare. Apoi, se folosește un multimetru pentru a determina miezul cu o sarcină pozitivă;
Un fotodetector este realizat din componentele enumerate mai sus, conectându-le într-un circuit.

Circuitul fotodetectorului

Apoi conectați indicatorul laser la sursa de alimentare:

lipiți două fire suplimentare la bloc;
străpungeți garnitura de apă cu un șurub și puneți această structură în indicatorul laser cu capul mai întâi, astfel încât să se sprijine de contactul cu arc.

Unul dintre firele suplimentare este conectat la șurub, al doilea este plasat în spațiul dintre garnitură și corpul indicatorului.

Cum se conectează un senzor de mișcare: diagramă

Este recomandabil să instalați un senzor de mișcare de lumină de casă într-o ușă - atunci o persoană care intră în cameră este garantată să traverseze linia dintre sursa de lumină și fotodetector.

Produsul va arăta mai elegant dacă circuitul fotodetectorului este plasat într-o cutie de plastic cu un orificiu opus fototranzistorului.

Instalarea aproximativă a unui senzor de mișcare pe stradă

Pentru a exclude influența altor surse de lumină, fotosenzorul este întunecat și acoperit cu material care transmite lumina întunecată.

Înălțimea de instalare - 1 m de podea. Cu această plasare, senzorul nu observă animalele de companie, iar laserul împiedică complet laserul să intre în ochii unei persoane (are un efect negativ asupra retinei). Pentru a furniza energie lampii, la senzor este conectat un releu RES 55A.

Schema de conectare este următoarea:

înfășurarea este conectată la intrare;
este furnizat unui contact;
al doilea contact este conectat la ;
al treilea este conectat la lampă.

Dispozitivul funcționează după cum urmează:

sub influența luminii, în fotorezistor se formează o tensiune de funcționare, determinând deschiderea acestuia;
puterea este furnizată la condensatorul C1, în urma căruia este încărcat;
când apare o barieră rezistentă la lumină între sursa de lumină și fotodetector (o persoană a intrat în cameră), fototranzistorul se închide și condensatorul C1 se descarcă;
aceasta duce la o scădere a tensiunii în punctul A și, în consecință, la ieșire la zero. Acest lucru este facilitat de amplificatorul operațional DA1;
când tensiunea scade, sursa de alimentare este închisă la lampă printr-un releu.

Senzorul poate fi făcut invizibil folosind o diodă în infraroșu în loc de o sursă de lumină vizibilă.

Realizarea unui senzor pentru microunde

Acest senzor este asamblat conform diagramei de mai jos. Aici, tranzistorul VT1 joacă simultan rolul unui generator de înaltă frecvență al unui receptor radio. Tensiunea stabilită de polarizarea la baza tranzistorului VT2 este rectificată de dioda detector.

Înfășurările T1 sunt reglate la frecvențe diferite. În stare normală (nu există obiecte în mișcare), amplitudinile semnalelor se anulează reciproc și nu se aplică nicio tensiune la detectorul VD1.

Schema schematică a unui senzor de mișcare cu microunde

Când apar obiecte în mișcare care întunecă antena și distorsionează undele radio care ajung la ea, amplitudinile semnalelor sunt însumate și detectate pe o diodă. Acest lucru face ca VT2 să se deschidă.

Setări

În circuitul 1 propus, rezistența R1 îndeplinește funcțiile de colector și sarcină. Punctul de operare poate fi reglat folosind acesta. Rezistența optimă este determinată de metoda de selecție.

Este necesar un comparator pentru reglarea fină a valorilor de pornire și oprire a senzorului de microunde (diagrama 2). Rolul său este jucat de tiristorul VS1. Este controlat de un releu de alimentare de 12 V.

Video pe tema

Cum să faci o lampă cu senzor de mișcare cu propriile mâini:

Procesul de realizare a unui senzor de mișcare de casă pentru controlul luminii nu este complicat. Chiar și un începător poate face față acestui lucru; trebuie doar să studiați cu atenție diagramele și recomandările prezentate în articol.

Dispozitivele electronice speciale care răspund la mișcarea în raza de acțiune a elementului lor sensibil devin din ce în ce mai populare în rândul consumatorului obișnuit. Cu ajutorul lor, este posibil nu numai protejarea obiectelor importante împotriva pătrunderii de către persoane neautorizate, ci și controlul funcționării echipamentelor conectate la acestea (în special brichete). Înainte de a realiza un senzor de mișcare cu propriile mâini, va trebui să vă familiarizați cu varietățile existente ale acestor dispozitive, precum și cu diagramele de conectare ale acestora.

Tipuri de senzori

Senzorii de mișcare detectează aspectul unui obiect într-o zonă controlată în diferite moduri

În conformitate cu principiul utilizat pentru generarea semnalului de control, toți senzorii de mișcare sunt împărțiți în următoarele tipuri:

Elemente sensibile la ultrasunete (SUA).
Dispozitive de radiofrecvență (RF).
Dispozitive cu infraroșu (IR).
Senzori laser.

Fiecare dintre aceste dispozitive folosește propriul tip de radiație, care este detectată de un element sensibil. Primul tip reacționează la un semnal ultrasonic reflectat de un obiect în mișcare, iar al doilea funcționează pe același principiu, dar în spectrul frecvenței radio.

Senzorii cu infraroșu, spre deosebire de alții, nu folosesc un semnal reflectat, ci detectează o persoană sau un animal în mișcare prin radiația termică a corpului lor.

Senzorii laser răspund la un semnal reflectat în intervalul de lungimi de undă corespunzătoare frecvenței pompei.

În funcție de scopul lor, toate aceste produse sunt împărțite în următoarele tipuri:

Securitate;
întrerupătoare de lumină;
întrerupătoare pentru aparate electrocasnice.

Primul tip de senzori vă permite să aprindeți un reflector puternic care luminează zonele protejate din fața casei sau a garajului atunci când o persoană neautorizată intră în ele. Modelele de al doilea tip controlează iluminarea zonelor de lucru interioare. Acestea aprind lumina atunci când o persoană se apropie de zona de colectare a deșeurilor, de exemplu, și o sting când pleacă. Senzorii care controlează funcționarea aparatelor de uz casnic sunt declanșați atunci când o persoană se apropie și conectează la rețea un fierbător electric în bucătărie sau un televizor din sufragerie.

Atunci când alegeți un circuit pentru un dispozitiv sensibil de casă, se pornește de obicei de la simplitatea implementării acestuia.

Senzori de mișcare de casă

Circuit senzor de mișcare pentru aprinderea luminii

Circuitele senzorilor de mișcare sunt suficient de simple pentru ca oricine să le facă acasă. Cele mai comune opțiuni în rândul utilizatorilor sunt următoarele:

senzor de lumina;
senzor capacitiv;
dispozitiv termic asamblat pe baza kitului Arduino

Primul din această listă este un dispozitiv format dintr-o sursă de lumină încorporată și o fotocelulă cu tranzistor plasate la o anumită distanță. Când o persoană în mișcare traversează linia de comunicare, fasciculul luminos este întrerupt, după care actuatorul este activat. Imediat după aceasta, lampa conectată la aceasta se aprinde. Dispozitivele de al doilea tip folosesc principiul modificării capacității unei camere atunci când o persoană apare în ea. Prin urmare, elementul său principal este un condensator distribuit, constând din structuri capacitive de casă.

Senzorul, asamblat pe baza constructorului Arduino, este declanșat atunci când modelul radiației termice se modifică.

Autoproducție

Producția independentă a unui dispozitiv sensibil la lumină începe cu pregătirea instrumentelor și materialelor necesare. Pentru a-l asambla veți avea nevoie de:

fier de lipit electric;
aparat de masura – multimetru;
tăietoare și pensete laterale;
fotocelula tranzistor;
amplificator operațional (op-amp);
set de piese: condensator, rezistente si releu RES55;
o sursă de alimentare gata făcută care furnizează tensiune circuitului.

De asemenea, trebuie să vă aprovizionați cu un indicator laser vechi care servește ca sursă de semnal luminos și un set de fire.

Puteți face singur o fotocelulă, folosind ca bază orice tranzistor vechi (P416, de exemplu). Pentru a face acest lucru, trebuie să luați tăietoare laterale și apoi să le folosiți pentru a „mușca” capacul tranzistorului, lăsând o platformă cu trei picioare. Sub influența luminii, baza de cristal a triodei deschise va funcționa ca o fotocelulă cu sensibilitate puțin mai mică.

Ordin de asamblare

Ansamblu senzor de mișcare

Este luată o sursă de alimentare veche, dar funcțională, de la 4,5 la 12 volți, iar conectorul de alimentare este întrerupt de la ea. Robinetul este proiectat sub forma a doi conductori (plus și minus), care sunt lipiți convenabil în circuit. Puteți determina polaritatea sursei de alimentare folosind un multimetru.

Toate operațiunile ulterioare arată astfel:

Din piesele pregătite, este asamblat un circuit simplu pentru recepția unui fascicul de lumină de la iluminarea laser.
El însuși este conectat la sursa de alimentare, pentru care va trebui să utilizați un fier de lipit.
Piesa asamblată cu elementul de primire este plasată într-o cutie de dimensiuni adecvate; în acest caz se scoate capacul elementului fotosensibil.

După finalizarea operațiunilor de asamblare, ar trebui să treceți la instalarea unui senzor de casă și conectarea ulterioară a acestuia.

Instalare și conectare

Diverse scheme de conectare

Un senzor de lumină de tip „do-it-yourself” este cel mai convenabil încorporat în prag. În acest caz, o persoană care intră în cameră va trece cu siguranță linia formată din fasciculul indicator și receptorul de radiație luminoasă (fotocelula).

Dacă sistemul este amplasat în aer liber, receptorul plasat într-o cutie de plastic este ușor umbrit de un baldachin de casă în timpul instalării. Uneori, în aceste scopuri, o bucată de material de transmisie a luminii este folosită pentru a acoperi orificiul de primire din cutie. Utilizarea unor astfel de tehnici vă permite să reduceți influența altor surse de lumină reflectate de suprafețele albe, de exemplu.

Înălțimea de instalare a indicatorului și receptorului în interior este aleasă să fie de un metru. Acest aranjament este optim pentru majoritatea membrilor familiei și, în același timp, dispozitivul nu va funcționa la mutarea animalelor. Această înălțime elimină, de asemenea, posibilitatea ca laserul să intre în ochii unui adult.

Releu lamelă RES-55A (5 volți)

Pentru pornirea și operarea circuitului, se folosește un releu de tip RES 55A, a cărui înfășurare este furnizată tensiune din partea executivă. Cum funcționează dispozitivul de casă:

Sub influența unui fascicul de lumină într-o stare normală (neactivată), un curent trece prin fotorezistor, ducând la ruperea acestuia.
O sarcină se acumulează pe un condensator conectat la ieșire, creând un anumit potențial pe plăcile sale (sistemul este în echilibru).
Când apare un obstacol sub forma unei persoane, receptorul fotorezistor se închide, iar sarcina acumulată pe plăci curge printr-un rezistor conectat în paralel.
Acest lucru duce la o scădere a potențialului la punctul de control al amplificatorului operațional până la aproape zero, în urma căreia o tensiune de joasă tensiune este furnizată înfășurării releului.

Contactele releului închid circuitul de alimentare al lămpii, care este alimentat instantaneu cu o tensiune de rețea de 220 de volți. După ce o persoană trece, sistemul va rămâne neschimbat atâta timp cât comutatorul rămâne cu butonul pornit.

Fabricarea și instalarea unui senzor de microunde

Schema schematică a unui senzor de mișcare cu microunde

Pentru fabricarea unui senzor cu microunde, va fi necesară experiența cu dispozitive generatoare de înaltă frecvență. Baza este un circuit amator al unui generator de tranzistori bazat pe o structură de câmp. Receptorul este realizat conform unui circuit selectiv de transformator cu o treaptă cheie pe un tranzistor KT315 încărcat pe o diodă detector.

Astăzi, senzorii de prezență au devenit foarte la modă pentru a detecta mișcarea atunci când o persoană se mișcă prin cameră.

Când conectați un astfel de dispozitiv la corpuri de iluminat, veți primi un sistem automat de aprindere a luminilor. Aproape oricine poate asambla un senzor de prezență pentru a detecta o persoană pe cont propriu. Și aici diagrama de asamblare va fi cea principală. Veți afla totul despre procesul de asamblare din acest articol.

Principiul de funcționare

Primul lucru pe care trebuie să-l știți când asamblați singur un astfel de dispozitiv este principiul funcționării acestuia.
Notă! Mulți oameni confundă astfel de dispozitive cu senzorii de mișcare. Dar acestea sunt modele diferite.
Principiul de funcționare al dispozitivului se bazează pe răspunsul senzorului la locația unei persoane sau a unui animal mare. Funcționarea dispozitivului se bazează pe efectul Doppler - o modificare a lungimii de undă și a frecvenței. Aceste modificări sunt înregistrate de senzor și transmise dispozitivului pentru a porni în continuare semnalul de iluminare sau sonor. Mai mult, semnalul ajunge la senzor indiferent dacă obiectul se mișcă sau rămâne nemișcat. Aparatul este echipat cu o antenă și un generator. Fără prezența unui semnal de antenă reflectorizant, dispozitivul este în modul de repaus. Schema de funcționare este prezentată mai jos.

Când dispozitivul este conectat la o sursă de lumină, în cazul apariției oricărui obiect în zona de lucru, lumina este activată. În același timp, pentru a aprinde iluminarea ca atare, nu este nevoie de mișcare (chiar ușoară).

Unde este folosit?

Senzorii de prezență sunt utilizați în mod activ astăzi în următoarele domenii:

sistem „casa inteligentă” pentru aprinderea automată a luminilor (schema de conectare este prezentată mai jos). În această situație, vă permite să economisiți semnificativ consumul de energie electrică;

Schema de conectare

sisteme de securitate;
robotică;
diverse linii de producție;
sisteme de supraveghere video;
pentru a controla consumul de energie electrică etc.

În plus, apar din ce în ce mai mult jucăriile interactive echipate cu dispozitive similare. Dar, în majoritatea cazurilor, atunci când dispozitivul reacționează, nu este nevoie să aprindeți lumina. Astfel de produse pot răspunde la temperatură, ultrasunete, greutate obiect și mulți alți parametri. Iluminatul nu se aprinde aici. Dispozitivul reacționează, de exemplu, pornind sunetul sau transmițând un semnal către un dispozitiv mobil portabil (pentru modelele moderne).
Astfel de evoluții sunt indispensabile în special în sistemul de securitate. Dar nu orice persoană își poate permite să achiziționeze un astfel de dispozitiv. Sunt destul de scumpe și este posibil să nu fie accesibile. Prin urmare, unii oameni fac astfel de dispozitive cu propriile mâini.

Să începem asamblarea

Pentru a asambla senzorul, veți avea nevoie de diagrama de mai jos.

În plus, veți avea nevoie de:

generator de microunde;
tranzistorul KT371 (KT368), care trebuie preamplificat de KT3102;
comparator;
microcircuit K554CA3.

Toate componentele necesare asamblarii se gasesc pe piata radio sau in magazinele specializate de electronice.
Conform acestei diagrame, este necesară asamblarea și lipirea elementelor de mai sus.
Conform diagramei date, senzorul va funcționa astfel:

generatorul produce un semnal de microunde;
apoi este transmis la antena bici;
apoi semnalul este reflectat de la un obiect care se deplasează în zona controlată;
rezultatul este o schimbare de frecvență;
apoi este returnat la antenă și la generatorul de microunde.

În această etapă va funcționa ca un receptor de conversie directă. Acest lucru se datorează faptului că semnalul primit este convertit în infrasonic (frecvență joasă).
După conversia semnalului, se întâmplă următoarele:

acum vibrațiile de joasă frecvență deja recepționate, ajungând la preamplificator, sunt amplificate;
sunt apoi transmise la comparator și transformate în impulsuri (dreptunghiulare).

Dacă semnalul nu este reflectat, atunci se obține o tensiune de nivel înalt la ieșirea comparatorului.
Este necesar un condensator trimmer pentru a seta frecvența. Trebuie să fie egală cu frecvența de rezonanță a antenei.

Notă! Acest parametru trebuie selectat în funcție de sensibilitatea maximă a senzorului.

Din punct de vedere constructiv, aparatul trebuie realizat pe un circuit imprimat din fibra de sticla. Placa trebuie așezată pe o carcasă de plastic.

Circuit imprimat (exemplu)

Puteți folosi o bucată de sârmă rigidă ca antenă. Pentru fabricarea sa, este mai bine să alegeți sârmă de cupru. Îl lipim pe suportul de contact al plăcii rezultate. Ieșirea antenei se realizează prin ieșirea de pe carcasă. Experții recomandă amplasarea antenei pe verticală.
Rețineți că niciun obiect de ecranare nu trebuie plasat în imediata apropiere a unui senzor auto-asamblat. În plus, trebuie să știți că pentru funcționarea normală a unui produs lipit, firul său comun trebuie să aibă o conexiune capacitivă la pământ.

Stadiu final

După ce ați instalat dispozitivul compact, acesta trebuie atârnat pe interiorul ușii, cât mai aproape de mânerul ușii și de încuietoarea ușii. Produsul poate fi amplasat și în alte locuri. Principalul lucru este că zona controlată este suficientă.
În timpul instalării, este necesar să se asigure că lungimea conductoarelor și conductoarelor elementelor este minimă. Acest lucru va evita interferențele, care ar putea duce la nefuncționarea corectă a dispozitivului.
Urmând instrucțiunile și diagrama furnizate, este relativ ușor să asamblați un senzor de prezență cu propriile mâini. Principalul lucru este să montați toate componentele în ordinea corectă.

Alegerea senzorilor autonomi potriviți pentru conducerea cu o sirenă Revizuirea și instalarea telecomenzii pentru controlul radio al luminii