Esquemas de sensores de movimiento y el principio de su trabajo, diagramas de cableado

Un sensor de movimiento se usa con mayor frecuencia para encender la iluminación cuando camina o está cerca de él. Con él, puede ahorrar electricidad y ahorrarse la molestia de accionar un interruptor. Este dispositivo también se utiliza en sistemas de alarma para detectar intrusiones no deseadas. Además, se pueden encontrar en las líneas de producción, se necesitan allí para la ejecución automatizada de cualquier tarea tecnológica. Los sensores de movimiento a veces se denominan sensores de ocupación.

Tipos de sensores de movimiento

Los sensores de movimiento se distinguen de acuerdo con el principio de acción, su trabajo, precisión de operación y características de uso dependen de esto. Cada uno de ellos tiene fortalezas y debilidades. El precio final de dicho sensor también depende del diseño y el tipo de elemento utilizado.

El sensor de movimiento se puede hacer en una vivienda y en diferentes edificios (la unidad de control está separada del sensor).

Contacto

La opción más fácil para un sensor de movimiento es usar interruptor de límite o interruptor de láminas. El interruptor de láminas (contacto sellado) es un interruptor que se dispara cuando aparece un campo magnético. La esencia del trabajo es instalar un interruptor de límite con contactos normalmente abiertos o un interruptor de láminas en la puerta, cuando la abre y entra a la habitación, los contactos se cerrarán, encenderán el relé y encenderán la luz. Tal circuito se muestra a continuación.

Infrarrojo

Son activados por la radiación térmica, reaccionan a los cambios de temperatura. Cuando ingresa al campo de visión de dicho sensor, se activa por la radiación térmica de su cuerpo. La desventaja de este método de determinación son los falsos positivos. La radiación térmica es inherente a todo lo que está alrededor. Aquí hay algunos ejemplos:

1. Sensor de movimiento IR Se encuentra en una habitación con un calentador eléctrico, que se enciende y apaga periódicamente por temporizador o termostato. Cuando se enciende el calentador, son posibles las falsas alarmas. Puede intentar evitar esto con un ajuste largo y riguroso de la sensibilidad, así como con un intento de dirigirlo para que no haya calentador en la línea de visión directa.

2. Cuando se instala en la calle, es posible que se disparen las ráfagas de viento cálido.

En general, estos sensores funcionan bien, y esta es la opción más barata. Se utiliza un sensor PIR como elemento sensible; crea un campo eléctrico proporcional a la radiación térmica.

Pero el sensor en sí no tiene una orientación amplia, se instala una lente Fresnel encima.

Será más correcto decir: lentes de varios segmentos o lentes múltiples. Preste atención a la ventana de dicho sensor, se divide en secciones y estos son segmentos de lentes, enfocan la radiación incidente en un haz estrecho y la dirigen al área sensible del sensor. Como resultado de esto, los rayos de radiación de diferentes lados caen sobre la pequeña ventana receptora del sensor piroeléctrico.

Para aumentar la eficiencia de la detección de movimiento, se pueden instalar sensores duales o cuádruples o varios separados. Por lo tanto, el campo de visión del dispositivo se expande.

Con base en lo anterior, debe tenerse en cuenta que el sensor no debe recibir luz de la lámpara, y no debe haber lámparas incandescentes en su campo de visión, también es una fuente fuerte de radiación infrarroja, entonces el funcionamiento del sistema en su conjunto será inestable e imprevisto. La radiación infrarroja no pasa bien a través del vidrio, por lo que no funcionará si sale de una ventana o puerta de vidrio.

Este es el tipo de sensor más común, puede comprarlo o puede ensamblarlo usted mismo, así que consideremos su diseño en detalle.

¿Cómo armar un sensor de movimiento IR con tus propias manos?

La opción más común es el HC-SR501. Se puede comprar en la tienda de repuestos de radio, en el ali-express, a menudo suministrado en kits Arduino. Se puede utilizar tanto en combinación con un microcontrolador como de forma independiente. Es una placa de circuito impreso con un microcircuito, flejes y un sensor PIR. Este último está cubierto con una lente, hay dos potenciómetros en el tablero, uno de ellos regula la sensibilidad y la segunda vez que hay una señal en la salida del sensor. Al detectar movimiento en la salida, aparece una señal y se mantiene el tiempo establecido.

Está alimentado por un voltaje de 5 a 20 voltios, opera a una distancia de 3 a 7 metros, y la señal de salida se mantiene de 5 a 300 segundos, puede extender este período si usa one-shot en NE555microcontrolador o relé de retardo de tiempo. El ángulo de visión es de aproximadamente 120 grados.

La foto muestra el conjunto del sensor (izquierda), la lente (abajo a la derecha), el reverso de la placa (arriba a la derecha).

Considere el tablero con más detalle. En su parte frontal hay un elemento sensor. En la parte posterior hay un microcircuito, su arnés, a la derecha hay dos resistencias de sintonía, donde la superior es el tiempo de retraso de la señal y la inferior es la sensibilidad. En la parte inferior derecha del puente para cambiar los modos H y L. En el modo L, el sensor emite una señal de salida, solo es el período de tiempo establecido por el potenciómetro. El modo H emite una señal mientras está en el área de cobertura del sensor, y cuando abandona la señal, desaparecerá después del tiempo establecido por el potenciómetro superior.

Si desea usar el sensor sin microcontroladores, luego monte este circuito, todos los elementos están firmados. El circuito se alimenta a través de un condensador de enfriamiento, la tensión de alimentación se limita a 12 V utilizando un diodo zener. Cuando aparece una señal positiva del relé P en la salida del sensor, se activa a través de un transistor NPN (por ejemplo, BC547, mje13001-9, KT815, KT817 y otros). Puede usar un relé de automóvil o cualquier otro con una bobina de 12V.

Si necesita implementar algunas otras funciones, puede usarlo en conjunto con un microcontrolador, por ejemplo Tablero Arduino. A continuación se muestra el diagrama de conexión y el código del programa.

Ultrasónico

El emisor funciona a altas frecuencias, de 20 kHz a 60 kHz. Un problema viene de aquí: los animales, como los perros, son sensibles a estas frecuencias, además, se usan para asustarlos y entrenarlos. Tales sensores pueden molestarlos y surgen problemas con esto.

El sensor de movimiento ultrasónico funciona con el efecto Doppler. La onda emitida, reflejada por un objeto en movimiento, es devuelta y recibida por el receptor, mientras que la longitud de onda (frecuencia) varía ligeramente. Esto se detecta y el sensor genera una señal que se utiliza para controlar el relé o el simistor y cambiar la carga.

El sensor funciona bien, pero si los movimientos son muy lentos, puede que no funcione. La ventaja es que no son sensibles a los cambios en las condiciones ambientales.

Láser o fotosensores

Tienen un emisor (por ejemplo, un LED IR) y un receptor (un fotodiodo de un espectro similar). Este es un sensor simple, se puede implementar en dos versiones:

1. El emisor y el fotodiodo se montan en el pasaje (área controlada) uno frente al otro. Cuando lo atraviesas, oscureces la radiación y no llega al receptor, luego se dispara el sensor y se enciende el relé. Esto se puede usar en sistemas de alarma.

2. El emisor y el fotodiodo están uno al lado del otro, cuando estás en la cobertura del sensor, la radiación se refleja desde ti y golpea el fotodiodo. Esto también se llama detector de obstáculos, se utiliza con éxito en robótica.

Microondas

También consta de un transmisor y un receptor. El primero genera una señal de alta frecuencia, el segundo los recibe. Cuando pasas cerca de la frecuencia cambia.El receptor está configurado de tal manera que cuando la frecuencia cambia, la señal se amplifica y se transmite al cuerpo ejecutivo, como un relé, y la carga se enciende.

Los sensores de movimiento de microondas son muy sensibles, le permiten "ver" un objeto incluso detrás de una puerta o detrás de un vidrio, pero esto también causa problemas de activación falsa cuando el objeto está fuera del campo de visibilidad previsto.

Estos son sensores bastante caros, pero responden incluso a los movimientos más pequeños.

Los dispositivos capacitivos funcionan de manera similar. Tal circuito se muestra a continuación.

¿Cómo conectar un sensor de movimiento?

Puede encontrar innumerables opciones y esquemas para conectar un sensor de movimiento según sus necesidades, a veces necesita que el sistema funcione cuando se mueve en diferentes lugares, por ejemplo, alumbrado público en el camino desde su casa a la puerta y viceversa, en otros casos es necesario encender o apagar la luz, etc. .d. Consideraremos varias opciones.

Por lo general, un sensor de movimiento tiene tres cables o tres terminales para la conexión:

1. La próxima fase.

2. La fase saliente para alimentar la carga.

3. Cero.

Si no tiene suficiente potencia del sensor, use un relé intermedio y Arrancador magnético 220V con bobina. Para hacer esto, en lugar de una bombilla, los cables de la bobina se conectan en los esquemas a continuación.

Esquema número 1. La lámpara se enciende solo desde el sensor de movimiento.

Esquema número 2. La lámpara se enciende desde el sensor de movimiento o desde el interruptor (encendido forzado).

Esquema número 3. El sensor de movimiento está desactivado. Por lo tanto, no funcionará cuando no lo necesite, por ejemplo, durante el día.

Esquema No. 4: encender la lámpara desde dos sensores ubicados en diferentes lugares.

La foto a continuación muestra los terminales a los que están conectados los cables de alimentación.

Conclusión

Usar sensores de movimiento, no importa cómo suene, es un paso a casa inteligente. En primer lugar, ayudará a ahorrar energía y vida útil de la lámpara. En segundo lugar, esto elimina la necesidad de hacer clic en el interruptor cada vez. Para iluminar la calle con la configuración correcta, puede encender la luz cuando se acerque a la puerta de la casa.

Si la distancia desde la puerta hasta la casa es de 7-10, puede hacerlo con un sensor, entonces no tiene que tender el cable al segundo sensor o armar un circuito con un interruptor de paso.

Como ya se mencionó, los más comunes son los sensores IR, son suficientes para tareas simples, si necesita más sensibilidad o precisión, eche un vistazo a otros tipos de sensores.