Schema's van bewegingssensoren en het principe van hun werk, bedradingsschema's

Een bewegingssensor wordt meestal gebruikt om verlichting in te schakelen wanneer u loopt of in de buurt bent. Hiermee kunt u elektriciteit besparen en uzelf de moeite besparen een schakelaar om te schakelen. Dit apparaat wordt ook gebruikt in alarmsystemen om ongewenste intrusies te detecteren. Bovendien zijn ze te vinden op productielijnen, ze zijn daar nodig voor de geautomatiseerde uitvoering van technologische taken. Bewegingssensoren worden soms aanwezigheidssensoren genoemd.

Soorten bewegingssensoren

Bewegingssensoren onderscheiden zich volgens het werkingsprincipe, hun werk, nauwkeurigheid van de werking en gebruiksfuncties zijn hiervan afhankelijk. Elk van hen heeft sterke en zwakke punten. De uiteindelijke prijs van een dergelijke sensor hangt ook af van het ontwerp en het type element dat wordt gebruikt.

De bewegingssensor kan in één behuizing en in verschillende gebouwen worden gemaakt (de besturingseenheid is gescheiden van de sensor).

contact

De eenvoudigste optie voor een bewegingssensor is om te gebruiken eindschakelaar of reed-schakelaar. Reed-schakelaar (gesloten contact) is een schakelaar die uitschakelt wanneer een magnetisch veld verschijnt. De essentie van het werk is het installeren van een eindschakelaar met normaal open contacten of een reed-schakelaar op de deur, wanneer u deze opent en de kamer binnengaat, zullen de contacten sluiten, het relais inschakelen en het licht inschakelen. Een dergelijke schakeling is hieronder weergegeven.

infrarood

Ze worden geactiveerd door thermische straling, reageren op veranderingen in temperatuur. Wanneer u het gezichtsveld van een dergelijke sensor betreedt, wordt deze geactiveerd door thermische straling van uw lichaam. Het nadeel van deze bepalingsmethode is vals-positief. Thermische straling is inherent aan alles wat er is. Hier zijn een paar voorbeelden:

1. IR bewegingssensor Het staat in een kamer met een elektrische verwarming, die periodiek wordt in- en uitgeschakeld door een timer of thermostaat. Wanneer de verwarming wordt ingeschakeld, zijn valse alarmen mogelijk. U kunt proberen dit te voorkomen met een lange en zorgvuldige aanpassing van de gevoeligheid, evenals een poging om het zo te richten dat er geen verwarming in de directe zichtlijn is.

2. Bij installatie op straat is activering door windstoten mogelijk.

Over het algemeen werken deze sensoren prima, en dit is de goedkoopste optie. Een PIR-sensor wordt gebruikt als een gevoelig element; het creëert een elektrisch veld dat evenredig is met thermische straling.

Maar de sensor zelf heeft geen brede oriëntatie, er is een Fresnel-lens op geïnstalleerd.

Het is juister om te zeggen - multi-segment lens of multi-lens. Let op het venster van een dergelijke sensor, het is verdeeld in secties en dit zijn lenssegmenten, deze richten de invallende straling in een smalle straal en richten deze naar het gevoelige gebied van de sensor. Dientengevolge vallen stralingsstralen van verschillende kanten op het kleine ontvangvenster van de pyro-elektrische sensor.

Om de efficiëntie van bewegingsdetectie te vergroten, kunnen dubbele of viervoudige sensoren of verschillende afzonderlijke sensoren worden geïnstalleerd. Zo wordt het gezichtsveld van het apparaat groter.

Op basis van het voorgaande moet worden opgemerkt dat de sensor geen licht van de lamp mag ontvangen en dat er geen gloeilampen in het gezichtsveld mogen zijn, het is ook een sterke bron van infraroodstraling, dan is de werking van het systeem als geheel onstabiel en onvoorzien. IR-straling komt niet goed door het glas, dus het werkt niet als je buiten het raam of de glazen deur gaat.

Dit is het meest voorkomende type sensor, u kunt het kopen of u kunt het zelf monteren op basis van het ontwerp daarom in detail.

Hoe een IR-bewegingssensor met uw eigen handen samenstellen?

De meest voorkomende optie is de HC-SR501. Het kan worden gekocht in de radio-onderdelenwinkel, op de ali-express, vaak geleverd in Arduino-kits. Het kan zowel in combinatie met een microcontroller worden gebruikt, of onafhankelijk. Het is een printplaat met een microschakeling, omsnoeringsband en één PIR-sensor. De laatste is bedekt met een lens, er zijn twee potentiometers op het bord, een ervan regelt de gevoeligheid en de tweede keer is er een signaal aanwezig aan de uitgang van de sensor. Wanneer beweging aan de uitgang wordt gedetecteerd, verschijnt een signaal en wordt de ingestelde tijd vastgehouden.

Het wordt gevoed door een spanning van 5 tot 20 volt, werkt op een afstand van 3 tot 7 meter en het uitgangssignaal houdt van 5 tot 300 seconden, u kunt deze periode verlengen als u one-shot op NE555microcontroller of vertragingsrelais. De kijkhoek is ongeveer 120 graden.

De foto toont de sensorassemblage (links), de lens (rechtsonder), de achterkant van het bord (rechtsboven).

Overweeg het bord in meer detail. Aan de voorkant zit een sensorelement. Aan de achterkant is er een microschakeling, het harnas, aan de rechterkant zijn er twee afstemweerstanden, waarbij de bovenste de signaalvertragingstijd is en de onderste de gevoeligheid. Rechtsonder in de jumper om de modi H en L te schakelen. In modus L geeft de sensor alleen een uitgangssignaal af van de door de potentiometer ingestelde tijdsperiode. Modus H geeft een signaal terwijl u zich in het bereik van de sensor bevindt en wanneer u het signaal verlaat, verdwijnt het na de tijd die is ingesteld door de bovenste potentiometer.

Als u de sensor zonder microcontrollers wilt gebruiken, assembleer dan dit circuit, alle elementen zijn ondertekend. Het circuit wordt gevoed door een bluscondensator, de voedingsspanning wordt beperkt tot 12V met behulp van een zenerdiode. Wanneer een positief signaal van relais P aan de uitgang van de sensor verschijnt, wordt dit ingeschakeld via een NPN-transistor (bijvoorbeeld BC547, mje13001-9, KT815, KT817 en andere). U kunt een autorelais of een ander met een 12V-spoel gebruiken.

Als u enkele andere functies moet implementeren, kunt u deze bijvoorbeeld in combinatie met een microcontroller gebruiken Arduino bord. Hieronder vindt u het aansluitschema en de programmacode.

ultrageluid

De zender werkt op hoge frequenties - van 20 kHz tot 60 kHz. Een probleem komt hier - dieren, zoals honden, zijn bovendien gevoelig voor deze frequenties, bovendien worden ze gebruikt om ze weg te jagen en te trainen. Dergelijke sensoren kunnen hen irriteren en er doen zich problemen voor.

De ultrasone bewegingssensor werkt op het Doppler-effect. De uitgezonden golf, gereflecteerd door een bewegend object, wordt teruggestuurd en ontvangen door de ontvanger, terwijl de golflengte (frequentie) enigszins varieert. Dit wordt gedetecteerd en de sensor genereert een signaal dat wordt gebruikt om het relais of de simistor te regelen en de belasting te schakelen.

De sensor werkt goed, maar als de bewegingen erg langzaam zijn, werkt deze mogelijk niet. Het voordeel is dat ze niet gevoelig zijn voor veranderingen in omgevingsomstandigheden.

Laser- of fotosensoren

Ze hebben een zender (bijvoorbeeld een IR-led) en een ontvanger (een fotodiode met een vergelijkbaar spectrum). Dit is een eenvoudige sensor, deze kan in twee versies worden geïmplementeerd:

1. De zender en fotodiode zijn tegenover elkaar in de doorgang (gecontroleerd gebied) gemonteerd. Wanneer u er doorheen gaat, blokkeert u de straling en bereikt deze de ontvanger niet, waarna de sensor wordt geactiveerd en het relais wordt ingeschakeld. Dit kan worden gebruikt in alarmsystemen.

2. De zender en de fotodiode staan ​​naast elkaar, wanneer u zich in het sensorbereik bevindt, wordt de straling door u gereflecteerd en raakt deze de fotodiode. Dit wordt ook een obstakeldetector genoemd en wordt met succes in robotica gebruikt.

magnetronoven

Het bestaat ook uit een zender en een ontvanger. De eerste genereert een hoogfrequent signaal, de tweede ontvangt ze. Wanneer u dichtbij komt, verandert de frequentie.De ontvanger is zodanig geconfigureerd dat wanneer de frequentie verandert, het signaal wordt versterkt en doorgestuurd naar de uitvoerende instantie, zoals een relais, en de belasting wordt ingeschakeld.

Microgolfbewegingssensoren zijn zeer gevoelig, u kunt een object zelfs achter een deur of achter een glas "zien", maar dit veroorzaakt ook problemen met valse triggering wanneer het object zich buiten het gebied van de beoogde zichtbaarheid bevindt.

Dit zijn vrij dure sensoren, maar ze reageren zelfs op de kleinste bewegingen.

Capacitieve apparaten werken op dezelfde manier. Een dergelijke schakeling is hieronder weergegeven.

Hoe een bewegingssensor aansluiten?

Je kunt talloze opties en schema's bedenken voor het aansluiten van een bewegingssensor, afhankelijk van je behoeften, soms heb je het systeem nodig om te werken bij het verplaatsen op verschillende plaatsen, bijvoorbeeld straatverlichting op weg van huis naar de poort en vice versa, in andere gevallen is het nodig om het licht in of uit te schakelen, enz. .d. We zullen verschillende opties overwegen.

Doorgaans heeft een bewegingssensor drie draden of drie terminals voor aansluiting:

1. De komende fase.

2. De uitgaande fase om de belasting van stroom te voorzien.

3. Nul.

Als u niet genoeg sensorkracht heeft, gebruikt u een tussenrelais en 220V magnetische starter met spoel. Om dit te doen, zijn in plaats van een gloeilamp de spoelkabels aangesloten in de onderstaande schema's.

Schema nummer 1. De lamp gaat alleen aan vanaf de bewegingssensor.

Schema nummer 2. De lamp wordt ingeschakeld vanaf de bewegingssensor of vanaf de schakelaar (geforceerd inschakelen).

Schema nummer 3. De bewegingssensor is uitgeschakeld. Het werkt dus niet als u het bijvoorbeeld overdag niet nodig hebt.

Schema nr. 4 - de lamp inschakelen vanaf twee sensoren die zich op verschillende plaatsen bevinden.

De onderstaande foto toont de aansluitingen waarop de stroomdraden zijn aangesloten.

conclusie

Het gebruik van bewegingssensoren, hoe het ook klinkt, is een stap naar smart home. Ten eerste zal het helpen om energie en levensduur van de lamp te besparen. Ten tweede is het niet meer nodig om elke keer op de schakelaar te klikken. Om de straat met de juiste instellingen te verlichten, kunt u ervoor zorgen dat het licht aangaat wanneer u de poort van het huis nadert.

Als de afstand van de poort naar het huis 7-10 is, kunt u dit doen met één sensor, dan hoeft u de kabel naar de tweede sensor niet te leggen of een circuit samen te stellen met een doorgangsschakelaar.

Zoals eerder vermeld, worden IR-sensoren meestal gevonden, ze zijn voldoende voor eenvoudige taken, als u meer gevoeligheid of nauwkeurigheid nodig hebt, kijk dan eens naar andere soorten sensoren.