ערכות של חיישני תנועה ועקרון עבודתם, דיאגרמות חיווט

חיישן תנועה משמש לרוב להפעלת תאורה כשאתה הולך או קרוב אליו. בעזרתו תוכלו לחסוך בחסכון ולחסוך לעצמכם את הבעייתיות בהפניית מתג. מכשיר זה משמש גם במערכות אזעקה לגילוי פריצות לא רצויות. בנוסף, ניתן למצוא אותם על קווי ייצור, הם נדרשים לשם ביצוע אוטומטי של כל משימות טכנולוגיות. חיישני תנועה נקראים לעיתים חיישני תפוסה.

סוגי חיישני תנועה

חיישני תנועה מבחינים על פי עקרון הפעולה, עבודתם, דיוק פעולתם ותכונות השימוש בהם תלויים בכך. לכל אחד מהם נקודות חוזק וחולשה. המחיר הסופי של חיישן כזה תלוי גם בעיצוב ובסוג האלמנט המשמש.

ניתן לבצע את חיישן התנועה בבית אחד ובבניינים שונים (יחידת הבקרה נפרדת מהחיישן).

יצירת קשר

האפשרות הקלה ביותר עבור חיישן תנועה היא להשתמש מתג הגבלה או מתג ריד. מתג ריד (מגע אטום) הוא מתג שנסע כאשר מופיע שדה מגנטי. תמצית העבודה היא להתקין מתג הגבלה עם אנשי קשר פתוחים בדרך כלל או מתג ריד על הדלת, כשאתה פותח אותה ונכנס לחדר, המגעים ייסגרו, הדליקו את המסר, והוא ידליק את האור. מעגל כזה מוצג להלן.

אינפרא אדום

הם מופעלים על ידי קרינה תרמית, מגיבים לשינויים בטמפרטורה. כשאתה נכנס לשדה הראייה של חיישן כזה, הוא מופעל על ידי קרינה תרמית מגופך. החיסרון של שיטת קביעה זו הוא חיובי כוזב. קרינה תרמית טבועה בכל מה שמסביב. להלן מספר דוגמאות:

1. חיישן תנועה IR הוא עומד בחדר עם דוד חשמלי, המופעל ומכבה מעת לעת על ידי טיימר או תרמוסטט. כאשר הדוד מופעל, אזעקות שווא אפשריות. תוכלו לנסות להימנע מכך תוך התאמה ארוכה וקפדנית של הרגישות, כמו גם ניסיון לכוון אותה כך שלא יהיה דוד בקו ראייה ישיר.

2. בעת ההתקנה ברחוב, ניתן להפעיל משבי רוח חמים.

באופן כללי, חיישנים אלה עובדים מצוין, וזו האופציה הזולה ביותר. חיישן PIR משמש כאלמנט רגיש, הוא יוצר שדה חשמלי פרופורציונלי לקרינה תרמית.

אבל לחיישן עצמו אין כיוון רחב, עדשת פרנל מותקנת עליו.

יהיה נכון יותר לומר - עדשה מרובת מגזרים, או עדשות מרובות. שימו לב לחלון של חיישן כזה, הוא מחולק לקטעים ואלו מקטעי עדשות, הם ממקדים את קרינת האירוע לקורה צרה ומכוונים אותה לאזור הרגיש של החיישן. כתוצאה מכך קרני קרינה מצדדים שונים נופלות על חלון הקליטה הקטן של החיישן הפירואלקטרי.

כדי להגביר את היעילות של זיהוי תנועה, ניתן להתקין חיישנים כפולים או ארבעה או כמה מהם נפרדים. כך, שדה הראיה של המכשיר מתרחב.

על סמך האמור לעיל, יש לציין כי החיישן לא אמור לקבל אור מהמנורה, ולא אמורות להיות מנורות ליבון בשדה הראייה שלו, הוא גם מהווה מקור חזק לקרינה אינפרא אדום, אז פעולת המערכת כולה תהיה בלתי יציבה ולא צפויה. קרינת אינפרא אדום אינה עוברת היטב דרך הזכוכית, כך שהיא לא תעבוד אם תצא מחוץ לחלון או לדלת זכוכית.

זהו הסוג הנפוץ ביותר של חיישן, אתה יכול לקנות אותו או שאתה יכול להרכיב אותו בעצמך על בסיס, אז בואו נשקול את העיצוב שלו בפירוט.

כיצד להרכיב חיישן תנועה של IR במו ידיכם?

האפשרות הנפוצה ביותר היא HC-SR501. ניתן לקנות אותו בחנות חלקי הרדיו, באלי-אקספרס, המסופק לעתים קרובות בערכות ארדואינו. ניתן להשתמש בו הן בשילוב עם מיקרו-בקר, או באופן עצמאי. זהו לוח מעגלים מודפס עם מיקרו מעגל, חסון וחיישן PIR אחד. האחרון מכוסה בעדשה, ישנם שני פוטנציומטרים על הלוח, אחד מהם מווסת את הרגישות, ובפעם השנייה קיים אות ביציאת החיישן. כשאתה מזהה תנועה ביציאה מופיע אות ושעה קבועה מוחזקת.

הוא מופעל על ידי מתח של 5 עד 20 וולט, פועל במרחק של 3 עד 7 מטרים, ואות הפלט מחזיק מ -5 עד 300 שניות, אתה יכול להאריך תקופה זו אם אתה משתמש זריקה אחת ב- NE555בקר מיקרו או ממסר עיכוב זמן. זווית הצפייה היא בערך 120 מעלות.

התצלום מציג את מכלול החיישנים (משמאל), העדשה (מימין למטה), את הצד האחורי של הלוח (מימין למעלה).

שקול את הלוח ביתר פירוט. מצדו הקדמי אלמנט חישה. מאחור יש מיקרו-מעגל, הרתמה שלו, מימין ישנם שני נגדי כוונון, כאשר העליון הוא זמן השהיית האות והתחתון הוא הרגישות. בחלק הימני התחתון של המגשר כדי לעבור למצבים H ו- L. במצב L, החיישן נותן אות פלט רק פרק הזמן שנקבע על ידי הפוטנציומטר. מצב H נותן איתות כשאתה נמצא באזור כיסוי החיישן, וכשתעזוב את האות הוא ייעלם לאחר הזמן שנקבע על ידי הפוטנציומטר העליון.

אם אתה רוצה להשתמש בחיישן ללא בקרי מיקרו, אז הרכיבו את המעגל הזה, כל האלמנטים חתומים. המעגל מוזן דרך קבל מרווה, מתח האספקה ​​מוגבל ל 12 וולט באמצעות דיודה זנר. כאשר מופיע אות חיובי של ממסר P ביציאת החיישן, הוא מופעל דרך טרנזיסטור NPN (לדוגמה, BC547, mje13001-9, KT815, KT817 ואחרים). אתה יכול להשתמש בממסר לרכב או בכל סוג אחר עם סליל 12 וולט.

אם אתה צריך ליישם פונקציות אחרות - אתה יכול להשתמש בהן בד בבד עם מיקרו-בקר, למשל לוח ארדואינו. להלן תרשים החיבור וקוד התוכנית.

קולי

הפולט פועל בתדרים גבוהים - מ -20 קילו-הרץ ל -60 קילו-הרץ. צרה אחת מגיעה מכאן - בעלי חיים, כמו כלבים, רגישים לתדרים אלה, יתר על כן, הם משמשים להפחדתם ולהכשירם. חיישנים כאלה יכולים להרגיז אותם ובעיות מתעוררות בכך.

חיישן התנועה הקולי פועל על אפקט דופלר. הגל הנפלט, המשתקף מאובייקט נע, מוחזר ומקבל על ידי המקלט, ואילו אורך הגל (התדר) משתנה מעט. זה מתגלה, והחיישן מפיק אות המשמש לשליטה בממסר או בסימיסטור ולהעברת העומס.

החיישן מסתדר היטב, אך אם התנועות איטיות מאוד, יתכן שהוא לא יעבוד. היתרון הוא שהם אינם רגישים לשינויים בתנאי הסביבה.

חיישני לייזר או צילום

יש להם פולט (למשל, LED IR) ומקלט (פוטודיוד בספקטרום דומה). זהו חיישן פשוט, ניתן ליישם בשתי גרסאות:

1. הפולט והפוטודיוד מורכבים במעבר (אזור מבוקר) זה מול זה. כשאתה עובר דרכו אתה מטשטש את הקרינה והוא לא מגיע למקלט, ואז החיישן מופעל והממסר מופעל. ניתן להשתמש בזה במערכות אזעקה.

2. הפולט והפוטודיוד נמצאים אחד ליד השני, כשאתם בכיסוי החיישן, הקרינה משתקפת מכם ופוגעת בפוטודיוד. זה נקרא גם גלאי מכשולים, הוא משמש בהצלחה ברובוטיקה.

מיקרוגל

זה מורכב גם משדר ומקלט. הראשון מפיק אות בתדר גבוה, השני מקבל אותם. כשאתה עובר ליד השינויים בתדר.המקלט מוגדר באופן שכאשר התדר משתנה, האות מוגבר ומועבר לגוף המנהל, כמו ממסר, והעומס מופעל.

חיישני תנועה במיקרוגל רגישים מאוד, הם מאפשרים לך "לראות" חפץ אפילו מאחורי דלת או מאחורי זכוכית, אך הדבר גורם גם לבעיות של הפעלת שווא כאשר האובייקט נמצא מחוץ לשדה הנראות המיועד.

אלה חיישנים יקרים למדי, אך הם מגיבים אפילו לתנועות הקטנות ביותר.

מכשירים קיבוליים עובדים באופן דומה. מעגל כזה מוצג להלן.

כיצד לחבר חיישן תנועה?

אתה יכול להמציא אינספור אפשרויות וסכמות לחיבור חיישן תנועה בהתאם לצרכים שלך, לפעמים אתה צריך שהמערכת תעבוד בעת מעבר במקומות שונים, למשל תאורת רחוב בדרך מהבית לשער ולהיפך, במקרים אחרים יש צורך להדליק או לכבות את האור וכו '. .ד. נשקול מספר אפשרויות.

בדרך כלל, לחיישן תנועה שלושה חוטים או שלושה מסופים לחיבור:

1. השלב הקרוב.

2. השלב היוצא להעברת העומס.

3. אפס.

אם אין לך מספיק כוח חיישן, השתמש בממסר ביניים ו- מתנע מגנטי 220 וולט עם סליל. לשם כך, במקום נורה, מובילי הסלילים מחוברים בתכניות שלמטה.

סכמה מספר 1. המנורה נדלקת רק מחיישן התנועה.

סכמה מספר 2. המנורה נדלקת מחיישן התנועה או מהמתג (כיבוי מאולץ).

סכמה מספר 3. חיישן התנועה מושבת. כך שזה לא יעבוד כשאינך זקוק לו, למשל בשעות היום.

סכמה מס '4 - הדלקת המנורה משני חיישנים הממוקמים במקומות שונים.

התצלום למטה מראה את המסופים אליהם מחוברים חוטי החשמל.

מסקנה

השימוש בחיישני תנועה, לא משנה איך זה נשמע, הוא צעד לבית חכם. ראשית, זה יעזור לחסוך אנרגיה וחיי מנורה. שנית, זה מבטל את הצורך בלחיצה על המתג בכל פעם. כדי להאיר את הרחוב בהגדרות הנכונות, תוכלו לוודא שהאור נדלק כשאתם ניגשים לשער הבית.

אם המרחק מהשער לבית הוא 7-10, אתה יכול לעשות עם חיישן אחד, אז אתה לא צריך להניח את הכבל לחיישן השני או להרכיב מעגל עם מתג מעבר.

כאמור, הנפוצים ביותר הם חיישני IR, הם מספיקים למשימות פשוטות, אם אתם זקוקים לרגישות או דיוק רב יותר, הסתכלו בסוגים אחרים של חיישנים.

Comments

[#1 אולג קובל]

עכשיו זה כבר לא רלוונטי במשרדים, אבל לפני כן, אחד המקורות הנפוצים ביותר לחיובי כוזב של חיישן פירו היה פקס עם נייר תרמי.

חבר שלי במשרד הדביק בצורה כזו, סידר מחדש את הפקס בין המקרים בשדה הראיה של החיישן - ויצא לטיולי לילה כשהמשרד נשמר והפקס נשאר בתשובה האוטומטית. הלא מחלקה, שתחתיה חפץ, כעס בכעס :-) ...

תגיד, הם לא אמרו לך ?! לא, זה היה רק ​​שבהתחלה הפקס עמד בפינה וכיסה את הארון שלו, וכשסדרו את הרהיטים מחדש - איכשהו אף אחד אפילו לא חשב שנייר תרמי חם זוחל מלמעלה כשמדפיס :-) ...

[#2 טום]

מאוד אהבתי את זה !!!!!