- Види і класифікація
- Ультразвукові (УЗ)
- Радіочастотні (РЧ)
- Інфрачервоні (ІЧ)
- Класифікація за призначенням
- Різновиди саморобних датчиків
- Необхідні інструменти та матеріали
- Етапи складання приладу
- Як підключити датчик руху: схема
- Виготовлення мікрохвильового датчика
- Налаштування
- Відео по темі
Наша сеть партнеров Banwar
Всілякі сенсори дозволяють автоматизувати безліч процесів в побуті.
Деякі з них можна виготовити самостійно.
Сьогодні навчимося робити датчик руху для включення світла своїми руками.
Види і класифікація
За принципом дії датчики руху заводського виготовлення діляться на три типи:
- ультразвукові;
- радіочастотні;
- інфрачервоні.
Ультразвукові (УЗ)
Робоча область сенсора складається з двох частин:
- випромінювач ультразвуку;
- аналізатор відбитого сигналу (приймач).
При появі в поле зору датчика рухомого об'єкту, у відбитому сигналі з'являться зміни. Аналізатор зареєструє їх і подасть сигнал на напівпровідниковий перемикач або реле, що викликає замикання ланцюга.
Переваги УЗ-сенсора:
- дешево коштує;
- атмосферні фактори не впливають на роботу;
- «Бачить» об'єкти з будь-якого матеріалу.
недоліки:
- дальнодействие обмежена;
- не реагує на плавний рух;
- викликає дискомфорт у тварин (вони чутливі до УЗ).
Радіочастотні (РЧ)
Принцип той же, тільки замість УЗ випромінюються радіохвилі.
переваги:
- компактність;
- значна дальність дії;
- здатність фіксувати рухомі об'єкти, розташовані за склом або тонкої непрозорої перегородкою;
- висока точність.
недоліки:
- коштують дорого;
- надчутливі, тому іноді трапляються помилкові спрацьовування;
- при значній потужності чинять негативний вплив на людей і тварин, що знаходяться в полі зору сенсора тривалий час.
Інфрачервоні (ІЧ)
Нічого не випромінюють, а тільки вловлюють інфрачервоне випромінювання, визначаючи таким чином температуру об'єктів. При появі в поле зору об'єкта із заданою температурою (зазвичай налаштовується на 36,6 градусів) спрацьовують, замикаючи ланцюг світильника.
переваги:
- не роблять шкідливого впливу на людей і тварин;
- легко піддаються налаштуванню;
- мають доступну вартість.
недоліки:
- діапазон робочих температур обмежений;
- не "бачать" крізь матеріали, що не пропускають ІЧ-випромінювання;
- реагують на нагрівальні прилади.
Датчики УЗ і РЧ називають активними, ІК - пасивними. Останні ще називають піромодулямі - від англ. PIR, що означає Passive Infra-Red (пасивний інфрачервоний).
Класифікація за призначенням
За призначенням сенсори руху діляться на:
- внутрішні (кімнатні);
- зовнішні (вуличні).
Другі відрізняються стійкістю до екстремальних температур і значним радіусом дії - 500 м і більше.
Різновиди саморобних датчиків
Саморобні датчики руху працюють на інших принципах:
- герконовий. Геркон - скорочене словосполучення «герметичний контакт». Це капсула з двома контактами з феромагнітної сталі, чутливі до магнітного поля. При тому, що піднесло до геркона магніту контакти в ньому замикаються, при видаленні - розмикаються. Такі датчики руху встановлюють на дверях і вікнах: геркон кріпиться до одвірка, магніт - до стулки. При відкриванні стулки магніт відводиться від геркона, контакти в ньому розмикаються і підключений до джерела живлення на світильник чи якесь сигнальний пристрій. Звичайно, даний прилад не є датчиком руху в повному розумінні цього слова. Це, скоріше, датчик відкривання дверей;
- світловий. Датчик складається з двох частин: джерела світла і фотоелемента- транзистора . При перетині рухається лінії, між ними світло перестає надходити на фотоелемент-транзистор, що призводить до замикання ланцюга лампи ;
- мікрохвильовий. Коли людина наближається до працюючого радіоприймача, той реагує - в відтворенні з'являються перешкоди. На цьому явищі заснована дія даного сенсора. Він складається з двох основних частин антени і генератора мікрохвиль.
Далі буде розглянуто процес виготовлення світлового датчика руху.
Необхідні інструменти та матеріали
Для виготовлення знадобиться всього два інструменти:
- паяльник ;
- мультиметр .
Елементи і матеріали потрібні такі:
- фототранзистор (на схемі позначений VT1);
- конденсатор (З 1);
- операційний підсилювач зі зворотним зв'язком (DA1);
- резистор зі зворотним зв'язком на операційний підсилювач (R2);
- звичайний резистор (R1);
- блок живлення ;
- реле РЕЗ 55А;
- лазерна указка (при невеликій відстані між джерелом світла і фотоприймачем замість лазера можна використовувати фотодіод);
- дріт ;
- прокладка водопровідна;
- шуруп.
Фототранзистор можна виготовити самостійно з транзистора П417А або будь-якого іншого, що має вигляд капелюхи з полями на 3-х ніжках. Кришку корпусу демонтують, відкриваючи напівпровідникову начинку або в ній формують отвір, зрізуючи верхню частину. При висвітленні відкритого кристала прилад буде діяти, як фототранзистор, тільки з меншою чутливістю.
Номінал R2 вибирають з урахуванням того, що з його збільшенням зростає коефіцієнт посилення, а це призводить до зниження стійкості підсилювача. Оптимальне опір - 100 кОм.
Етапи складання приладу
Датчик руху збирається в кілька прийомів:
- від блоку живлення відрізається роз'єм. Далі мультиметром визначається жила з плюсовим зарядом;
- з перерахованих вище компонентів роблять фотоприймач, поєднуючи їх в схему.
схема фотоприймача
Потім підключають лазерну указку до блоку живлення:
- припаюють до блоку два додаткових дроти;
- протикають шурупом водопровідну прокладку і поміщають дану конструкцію в лазерну указку капелюшком вперед, так щоб та вперлася в пружинний контакт.
Один з додаткових проводів під'єднують до шурупу, другий - поміщають в щілину між прокладкою і корпусом указки.
Як підключити датчик руху: схема
Саморобний світловий датчик руху бажано встановлювати в дверному отворі - тоді входить в кімнату людина гарантовано перетне лінію між джерелом світла і фотоприймачем.
Виріб буде виглядати витонченіше, якщо схему фотоприймача помістити в пластмасову коробку з отвором навпроти фототранзистор.
Орієнтовна установка датчика руху на вулиці
Щоб виключити вплив інших джерел світла, фотодатчик затемнюють і закривають темним світлопропускній матеріалом.
Висота установки - 1 м від підлоги. При такому розміщенні сенсор не помічає домашніх тварин і при цьому повністю виключається потрапляння лазера в очі людині (робить негативний вплив на сітківку). Для подачі живлення на світильник, до датчика підключається реле РЕЗ 55А.
Схема підключення наступна:
- обмотка з'єднується зі входом;
- на один контакт подається напруга 12 В ;
- другий контакт підключається до заземлення ;
- третій підводиться до світильника.
Працює пристрій наступним чином:
- під впливом світла в фоторезистори формується робоча напруга, що викликає його відкриття;
- на конденсатор С1 підключений до джерела живлення, внаслідок чого він заряджається;
- при появі світлонепроникної перепони між джерелом світла і фотоприймачем (до кімнати зайшов чоловік), фототранзистор закривається і конденсатор С1 розряджається;
- це призводить до зниження напруги в точці А і, відповідно, на виході до нульового значення. Цьому сприяє операційний підсилювач DA1;
- при падінні напруги, джерело живлення за допомогою реле замикається на світильнику.
Датчик можна зробити непомітним, застосувавши замість джерела видимого світла інфрачервоний діод.
Виготовлення мікрохвильового датчика
Цей сенсор збирається по схемі нижче. Тут транзистор VT1 попутно грає роль високочастотного генератора радіоприймача. Напруга, що задається зсувом на базі транзистора VT2, випрямляється детекторним діодом.
обмотки трансформатора Т1 налаштовані на різні частоти. У нормальному стані (відсутні рухомі об'єкти) амплітуди сигналів компенсують один одного і на детекторі VD1 напруга не подається.
Схема принципова мікрохвильового датчика руху
При появі рухомих об'єктів, що затінюють антену і спотворюють йдуть до неї радіохвилі, амплітуди сигналів підсумовуються і детектируются на діоді. Це викликає відкриття VT2.
Налаштування
У запропонованій схемі 1 на резистор R1 покладаються функції колектора і навантаження. Налаштування робочої точки здійснюється з його допомогою. Оптимальне опір визначають методом підбору.
Для точної настройки значень включення і відключення мікрохвильового датчика (схема 2) потрібно компаратор. Його роль грає тиристор VS1. Він знаходиться під управлінням силового реле напругою 12 В.
Відео по темі
Як зробити світильник з датчиком руху своїми руками:
Процес виготовлення саморобного датчика руху для управління освітленням не відрізняється складністю. Справитися з цим може і початківець, слід тільки уважно вивчити представлені в статті схеми і рекомендації.