Sơ đồ cảm biến chuyển động và nguyên lý làm việc của chúng, sơ đồ nối dây

Một cảm biến chuyển động thường được sử dụng để bật đèn khi bạn đi bộ hoặc ở gần nó. Với nó, bạn có thể tiết kiệm điện và tiết kiệm cho mình những rắc rối khi lật công tắc. Thiết bị này cũng được sử dụng trong các hệ thống báo động để phát hiện các cuộc xâm nhập không mong muốn. Ngoài ra, chúng có thể được tìm thấy trên các dây chuyền sản xuất, chúng cần thiết ở đó để thực hiện tự động bất kỳ nhiệm vụ công nghệ nào. Cảm biến chuyển động đôi khi được gọi là cảm biến chiếm chỗ.

Các loại cảm biến chuyển động

Cảm biến chuyển động phân biệt theo nguyên tắc hoạt động, công việc của chúng, độ chính xác của hoạt động và tính năng sử dụng phụ thuộc vào điều này. Mỗi người trong số họ có điểm mạnh và điểm yếu. Giá cuối cùng của một cảm biến như vậy cũng phụ thuộc vào thiết kế và loại phần tử được sử dụng.

Cảm biến chuyển động có thể được chế tạo trong một vỏ và trong các tòa nhà khác nhau (bộ điều khiển tách biệt với cảm biến).

Liên hệ

Tùy chọn dễ nhất cho cảm biến chuyển động là sử dụng công tắc giới hạn hoặc công tắc sậy. Công tắc sậy (tiếp điểm kín) là một công tắc ngắt khi từ trường xuất hiện. Bản chất của công việc là cài đặt một công tắc giới hạn với các tiếp điểm thường mở hoặc công tắc sậy trên cửa, khi bạn mở nó và đi vào phòng, các tiếp điểm sẽ đóng lại, bật rơle và nó sẽ bật đèn. Một mạch như vậy được hiển thị dưới đây.

Hồng ngoại

Chúng được kích hoạt bởi bức xạ nhiệt, phản ứng với những thay đổi về nhiệt độ. Khi bạn đi vào trường quan sát của một cảm biến như vậy, nó được kích hoạt bởi bức xạ nhiệt từ cơ thể bạn. Nhược điểm của phương pháp xác định này là dương tính giả. Bức xạ nhiệt vốn có trong mọi thứ xung quanh. Dưới đây là một vài ví dụ:

1. Cảm biến chuyển động hồng ngoại Nó đứng trong một căn phòng có lò sưởi điện, được bật và tắt định kỳ bằng bộ hẹn giờ hoặc bộ điều chỉnh nhiệt. Khi bật máy sưởi, có thể báo động sai. Bạn có thể cố gắng tránh điều này bằng một sự điều chỉnh độ nhạy dài và tỉ mỉ, cũng như cố gắng điều khiển nó để không có lò sưởi trong tầm nhìn trực tiếp.

2. Khi lắp đặt trên đường phố, có thể kích hoạt từ những cơn gió ấm.

Nhìn chung, các cảm biến này hoạt động tốt, và đây là lựa chọn rẻ nhất. Một cảm biến Pir được sử dụng như một yếu tố nhạy cảm, nó tạo ra một điện trường tỷ lệ thuận với bức xạ nhiệt.

Nhưng bản thân cảm biến không có định hướng rộng, ống kính Fresnel được lắp đặt phía trên nó.

Sẽ đúng hơn khi nói - ống kính nhiều phân khúc, hoặc đa ống kính. Hãy chú ý đến cửa sổ của một cảm biến như vậy, nó được chia thành các phần, đây là các phân đoạn của ống kính, chúng tập trung bức xạ tới một chùm hẹp và hướng nó đến khu vực nhạy cảm của cảm biến. Do đó, các chùm bức xạ từ các phía khác nhau rơi vào cửa sổ thu nhỏ của cảm biến nhiệt điện.

Để tăng hiệu quả phát hiện chuyển động, có thể cài đặt cảm biến kép hoặc bốn hoặc một vài cảm biến riêng biệt. Do đó, lĩnh vực tầm nhìn của thiết bị mở rộng.

Dựa trên những điều đã nói ở trên, cần lưu ý rằng cảm biến không nên nhận ánh sáng từ đèn và không nên có đèn sợi đốt trong trường nhìn của nó, nó cũng là một nguồn bức xạ hồng ngoại mạnh, sau đó toàn bộ hoạt động của hệ thống sẽ không ổn định và không lường trước được. Bức xạ hồng ngoại không truyền qua kính tốt, vì vậy nó sẽ không hoạt động nếu bạn đi ra ngoài cửa sổ hoặc cửa kính.

Đây là loại cảm biến phổ biến nhất, bạn có thể mua nó hoặc bạn có thể tự lắp ráp nó trên cơ sở, vì vậy hãy xem xét chi tiết thiết kế của nó.

Làm thế nào để lắp ráp một cảm biến chuyển động hồng ngoại bằng tay của chính bạn?

Tùy chọn phổ biến nhất là HC-SR501. Nó có thể được mua tại cửa hàng phụ tùng radio, trên ali-express, thường được cung cấp trong bộ dụng cụ Arduino. Nó có thể được sử dụng cả kết hợp với vi điều khiển hoặc độc lập. Nó là một bảng mạch in với một vi mạch, dây đai và một cảm biến Pir. Cái sau được bao phủ bởi một ống kính, có hai chiết áp trên bảng, một trong số chúng điều chỉnh độ nhạy và lần thứ hai có tín hiệu xuất hiện ở đầu ra của cảm biến. Khi phát hiện chuyển động ở đầu ra, tín hiệu sẽ xuất hiện và thời gian đã đặt được giữ.

Nó được cung cấp bởi điện áp từ 5 đến 20 volt, hoạt động ở khoảng cách 3 đến 7 mét và tín hiệu đầu ra giữ từ 5 đến 300 giây, bạn có thể kéo dài thời gian này nếu bạn sử dụng one-shot trên NE555vi điều khiển hoặc rơle thời gian trễ. Góc nhìn khoảng 120 độ.

Ảnh hiển thị cụm cảm biến (trái), ống kính (dưới cùng bên phải), mặt trái của bảng (trên cùng bên phải).

Hãy xem xét bảng chi tiết hơn. Trên mặt trước của nó là một yếu tố cảm biến. Ở mặt sau có một microcircuit, dây nịt của nó, bên phải có hai điện trở điều chỉnh, trong đó cái trên là thời gian trễ tín hiệu và cái dưới là độ nhạy. Ở phần dưới bên phải của jumper để chuyển đổi chế độ H và L. Ở chế độ L, cảm biến chỉ cho tín hiệu đầu ra, đó là khoảng thời gian được đặt bởi chiết áp. Chế độ H cho tín hiệu khi bạn ở trong vùng phủ sóng của cảm biến và khi bạn rời khỏi tín hiệu, nó sẽ biến mất sau thời gian được đặt bởi chiết áp trên.

Nếu bạn muốn sử dụng cảm biến mà không cần vi điều khiển, sau đó lắp ráp mạch này, tất cả các yếu tố được ký kết. Mạch được đưa qua một tụ điện dập tắt, điện áp cung cấp được giới hạn ở mức 12 V sử dụng diode zener. Khi tín hiệu dương của rơle P xuất hiện ở đầu ra của cảm biến, nó được bật thông qua một bóng bán dẫn NPN (ví dụ: BC547, mje13001-9, KT815, KT817 và các loại khác). Bạn có thể sử dụng rơle xe hoặc bất kỳ loại nào khác có cuộn dây 12V.

Nếu bạn cần triển khai một số chức năng khác - ví dụ, bạn có thể sử dụng chức năng này với vi điều khiển Bảng mạch Arduino. Dưới đây là sơ đồ kết nối và mã chương trình.

Siêu âm

Bộ phát hoạt động ở tần số cao - từ 20 kHz đến 60 kHz. Một rắc rối đến từ đây - động vật, chẳng hạn như chó, rất nhạy cảm với các tần số này, hơn nữa, chúng được sử dụng để khiến chúng sợ hãi và huấn luyện chúng. Các cảm biến như vậy có thể làm phiền họ và vấn đề phát sinh với điều này.

Cảm biến chuyển động siêu âm hoạt động dựa trên hiệu ứng Doppler. Sóng phát ra, được phản xạ từ một vật thể chuyển động, được thu và nhận bởi người nhận, trong khi bước sóng (tần số) thay đổi một chút. Điều này được phát hiện và cảm biến tạo ra tín hiệu được sử dụng để điều khiển rơle hoặc simistor và chuyển đổi tải.

Cảm biến hoạt động tốt, nhưng nếu các chuyển động rất chậm, nó có thể không hoạt động. Ưu điểm là chúng không nhạy cảm với những thay đổi trong điều kiện môi trường.

Cảm biến laser hoặc hình ảnh

Chúng có bộ phát (ví dụ, đèn LED hồng ngoại) và bộ thu (photodiode có phổ tương tự). Đây là một cảm biến đơn giản, nó có thể được thực hiện trong hai phiên bản:

1. Bộ phát và photodiode được gắn trong lối đi (khu vực được kiểm soát) đối diện nhau. Khi bạn đi qua nó, bạn che khuất bức xạ và nó không đến được máy thu, sau đó cảm biến được kích hoạt và rơle được bật. Điều này có thể được sử dụng trong các hệ thống báo động.

2. Bộ phát và photodiode nằm cạnh nhau, khi bạn ở trong vùng phủ sóng của cảm biến, bức xạ được phản xạ từ bạn và chạm vào photodiode. Đây còn được gọi là máy phát hiện chướng ngại vật, nó được sử dụng thành công trong chế tạo robot.

Lò vi sóng

Nó cũng bao gồm một máy phát và máy thu. Cái đầu tiên tạo ra tín hiệu tần số cao, cái thứ hai nhận chúng. Khi bạn vượt qua gần thay đổi tần số.Máy thu được cấu hình theo cách mà khi tần số thay đổi, tín hiệu được khuếch đại và truyền đến cơ quan điều hành, chẳng hạn như rơle và tải được bật.

Cảm biến chuyển động của lò vi sóng rất nhạy, chúng cho phép bạn "nhìn" một vật ngay cả sau cửa hoặc sau kính, nhưng điều này cũng gây ra vấn đề kích hoạt sai khi vật ở ngoài trường nhìn thấy được.

Đây là những cảm biến khá đắt tiền, nhưng chúng đáp ứng ngay cả những chuyển động nhỏ nhất.

Các thiết bị điện dung hoạt động tương tự. Một mạch như vậy được hiển thị dưới đây.

Làm thế nào để kết nối một cảm biến chuyển động?

Bạn có thể đưa ra vô số tùy chọn và sơ đồ để kết nối cảm biến chuyển động tùy theo nhu cầu của mình, đôi khi bạn cần hệ thống hoạt động khi di chuyển ở những nơi khác nhau, ví dụ, đèn đường trên đường từ nhà đến cổng và ngược lại, trong trường hợp khác, cần phải bật hoặc tắt đèn, v.v. .d. Chúng tôi sẽ xem xét một số tùy chọn.

Thông thường, một cảm biến chuyển động có ba dây hoặc ba đầu nối để kết nối:

1. Giai đoạn sắp tới.

2. Pha đi để cấp nguồn cho tải.

3. Không.

Nếu bạn không có đủ nguồn cảm biến, hãy sử dụng rơle trung gian và Bộ khởi động từ 220v có cuộn dây. Để làm điều này, thay vì một bóng đèn, các đạo trình cuộn dây được kết nối trong các sơ đồ bên dưới.

Đề án số 1. Đèn chỉ bật từ cảm biến chuyển động.

Đề án số 2. Đèn bật từ cảm biến chuyển động hoặc từ công tắc (buộc phải bật).

Đề án số 3. Cảm biến chuyển động bị vô hiệu hóa. Vì vậy, nó sẽ không hoạt động khi bạn không cần nó, ví dụ, vào ban ngày.

Sơ đồ số 4 - bật đèn từ hai cảm biến đặt ở những nơi khác nhau.

Ảnh dưới đây cho thấy các thiết bị đầu cuối mà dây nguồn được kết nối.

Kết luận

Sử dụng cảm biến chuyển động, bất kể âm thanh của nó như thế nào, là một bước đến nhà thông minh. Thứ nhất, nó sẽ giúp tiết kiệm năng lượng và tuổi thọ của đèn. Thứ hai, điều này giúp loại bỏ sự cần thiết phải nhấp vào công tắc mỗi lần. Để chiếu sáng đường phố với các cài đặt phù hợp, bạn có thể đảm bảo rằng đèn sẽ sáng khi bạn đến gần cổng nhà.

Nếu khoảng cách từ cổng đến nhà là 7-10, bạn có thể thực hiện với một cảm biến, thì bạn không phải đặt cáp đến cảm biến thứ hai hoặc lắp ráp mạch bằng công tắc thông.

Như đã đề cập, phổ biến nhất là cảm biến hồng ngoại, chúng đủ cho các tác vụ đơn giản, nếu bạn cần độ nhạy hoặc độ chính xác cao hơn, hãy xem các loại cảm biến khác.

Comments

[#1 Oleg]

Bây giờ điều này không còn phù hợp trong các văn phòng, nhưng trước đây, một trong những nguồn tích cực giả phổ biến nhất của cảm biến pyro là fax bằng giấy in nhiệt.

Một người bạn của tôi trong văn phòng chọc theo cách như vậy, sắp xếp lại fax giữa các trường hợp trong trường nhìn của cảm biến - và thực hiện các chuyến đi đêm khi văn phòng được bảo vệ và fax được để lại trong câu trả lời tự động. Người không thuộc khoa, đối tượng là ai, tức giận giận dữ :-) ...

Nói, didn họ nói với bạn?! Không, chỉ là lúc đầu fax đứng trong góc và che tủ quần áo của anh ấy, và khi họ sắp xếp lại đồ đạc - bằng cách nào đó, không ai nghĩ rằng giấy nóng nóng đang bò từ fax khi in :-) ...

[#2 Tom]

Tôi thực sự thích nó !!!!!