Pasivni infrardeči senzor gibanja

IR senzor gibanja

Senzor gibanja, ena od novosti, je prišla v naše življenje, področje njene uporabe je široko, zato je prenehalo biti "čudež" in se je začel uporabljati povsod. Seveda so ljudje zainteresirani za to napravo. Uspelo mi je najti avtorjevo publikacijo, ki v zelo podrobni obravnavi te teme, pravijo, ne bo dodala, ne odštevala.

Predstavljam vam članek iz revije "Radioamator" N.P. Vlasyuk, m. Kijev.

Pasivni infrardeči senzor gibanja z napajalno napetostjo ~ 220 V je opremljen s halogeno reflektorjem in zasnovan kot ena naprava. Pasivno se imenuje, ker ne osvetljuje kontroliranega območja z infrardečim sevanjem, ampak uporablja njegovo ozadje infrardečega sevanja, zato je popolnoma neškodljivo.

Namen IR senzorja in praktična uporaba

Senzor je namenjen samodejnemu vklopu bremena, npr. Iskalniku, ko vstopi v kontrolno območje premikajočega se objekta in ga izklopi, ko objekt zapusti območje. Uporablja se za osvetljevanje fasad hiš, gospodinjstev, gradbišč itd.

Tehnični podatki pasivnega infrardečega senzorja modela 1VY7015

Napajalna napetost senzorja in celotne naprave je ~ 220 V, poraba toka samega senzorja v zaščitnem načinu je 0,021 A, kar ustreza porabi električne energije 4,62 W. Pri vklopu halogenske žarnice z močjo 150 ali 500 W se seveda poraba energije ustrezno poveča. Največji polmer zaznavanja premikajočega se predmeta (pred senzorjem) 12m, območje občutljivosti v vodoravni ravnini 120 ... 1800, nastavljivo zakasnitev osvetlitve (po izhodu predmeta iz kontrolnega območja) od 5 ... 10 s do 10 ... 15 min. Dovoljeno temperaturno območje delovanja -10 ... + 40 ° С Dovoljena vlažnost 93%.

IR senzor je lahko v enem od naslednjih načinov. "Način zaščite", v katerem "budno" nadzira nadzorovano območje in je pripravljen v vsakem trenutku vključiti izvršilni rele (obremenitev). "Alarm mode", pri katerem je senzor s pomočjo releja aktuatorja vklopil obremenitev, saj je v svojem nadzorovanem območju dobil premikajoči se predmet. "Način mirovanja", v katerem senzor, ki je v stanju pod trenutnim tokom, pri dnevni svetlobi ne reagira na zunanje dražljaje, temveč z nastopom mraka (teme) samodejno preide v zaščitni režim. Ta način je namenjen preprečevanju poletnega časa. Po dovodu napajanja se senzor zažene z "alarmnim načinom", nato pa preklopi na "način zaščite".

Podobni senzorji se prodajajo tudi ločeno. Uporabljajo se veliko širše kot komplet (reflektor s senzorjem), v načinu napajanja pa se lahko izračuna za napetost ~ 220 V ali = 12 Vt.

Načelo pasivnega infrardečega senzorja

\ t

Osnovno infrardeče sevanje kontroliranega območja s sprednjim steklom (lečo) se osredotoča na fototranzistor, občutljiv na infrardeče žarke. Majhna napetost, ki prihaja iz nje, je ojačana s pomočjo operacijskih ojačevalnikov (OP) čipa, vključenega v tokokrog senzorja. V normalnih pogojih je elektromehanski rele vklopljenobremenitev ni možna.Takoj, ko se premikajoči se objekt pojavi v nadzorovanem območju, se spremeni osvetlitev fototranzistorja, spremeni napetost na vhod op-amp.Ojačeni signal oddaja vezje iz ravnovesja, sproži rele, ki vključuje obremenitev, na primer svetilko.Takoj, ko predmet zapusti območje, svetilka nekaj časa nadaljuje s sijanjem, odvisno od časa, ki ga prikaže elektronski časovni rele, nato pa gre v začetno stanje - "Način zaščite".

Shematski prikaz pasivnega infrardečega senzorja modela 1VY7015 je prikazan na sl.

povečajo riž.

V primerjavi s podobnimi 1-voltnimi infrardečimi senzorji je shema tega modela preprosta.Prikazana je v skladu z namestitveno shemo.Ker proizvajalci na montažni shemi niso označili vseh radijskih elementov, je moral avtor to storiti sam.Na plošči, ki meri 80-68 mm, so radijski elementi nameščeni brez uporabe čipnih elementov.

Določitev osnovnih radijskih elementov diagramov vezja

1. Napajalna enota senzorja je transformator brez transformatorja, zasnovan za gašenje kondenzatorja C2 z zmogljivostjo 0,33 μF 400.Po popravljalnem mostu ZD (1 N4749) stabilizira napetost 25 V, ki se uporablja za napajanje releja K1, stabilizator DA1 (78L08) 25 pa stabilizira 8, ki se uporablja za napajanje LM324 čipov in celotnega vezja.Kondenzator C4 - zgladi in SZ zaščiti senzor pred visokofrekvenčnimi motnjami.

2. Trivalovni infrardeči fototranzistor PIR D203C - "prašno oko" senzorja, njegov glavni element, je tisti, ki izdajaukaz za aktiviranje releja aktuatorja, ko se infrardeče ozadje nadzorovanega območja hitro spremeni.Napajanje +8 V preko upora R15.Kondenzator C13 - gladi in C12 varuje fototranzistor pred visokofrekvenčnimi motnjami.

3. Microchip LM324N (tržna vrednost $ 0,1) - glavni ojačevalnik senzorja.Ima 4 OU-je, ki so vključeni v tokokrog senzorja (radijski elementi R7, C6, D1, D2, R21, D3) v serijah (4-3-2-1), kar zagotavlja velik dobitek signala, ki ga daje IR fototranzistor in visokaobčutljivost celotnega senzorja.Poje od 8 ("plus" - zaključek 4, "minus" - sklep 11).

4. Namen elektromehanskega releja K1 modela LS-T73 SHD-24VDC-FA - da vključi obremenitev, ali natančneje, da bi ji dala ~ 220 v napetosti +25 V na relejni tuljavi, daje tranzistor VT1.Nominalna obratovalna napetost tuljave releja je 24 V, njeni kontakti, skladno z napisom na ohišju, omogočajo tok 10 A pri ~ 240 V, kar vzbuja dvome o sposobnosti takega majhnega releja, da preklopi obremenitev na 2400 W.Tuji proizvajalci pogosto presegajo parametre radijskih elementov.

5. Tranzistor VT1 tip SS9014 ali 2SC511.Osnovni mejni parametri: Uk.max = 45, lx max = 0,1 A. Omogoča rele za vklop /izklop K1 glede na razmerje napetosti (izhod 1 LM324N in kolektor VT2) na svojem podstavku.

6. Tranzistor VT2 (R5, R6, R7, VR2, fotokonduktor CDS) VT2 (SS9014, 2SC511) je namenjen za vgradnjo enega od dveh načinov delovanja senzorja: "način zaščite" ali "način mirovanja".Zahtevani način je zagotovljen z osvetljenjem fotorezistorja CDS (to je njegova impedanca, spreminjajoča se svetloba, ki označuje senzor, zdaj aliponoči na položaj motorja spremenljivega upora VR2 (DAY LIGHT). Torej, če najdete motor spremenljivega upora v položaju "dan", senzor deluje tako podnevi kot ponoči in v položaju "noč" - samo ponoči, in podnevi je v načinu "spanja".

7. Nastavljiv elektronski časovni rele (C14, R22 VR1) zagotavlja zamudo časa izklopa žarnice od 5 do 10 sekund do 10 do 15 minut po izhodu iz kontrolnega območja. Uredbo določa

s spremenljivim uporom TIME VR1.

8. Spremenljivi upor SENS VR3 uravnava občutljivost senzorja s spreminjanjem globine negativne povratne informacije v OP št. 3.

9. Cepilna veriga R1C1 absorbira napetostne žarke, ki nastanejo pri vklopu /izklopu halogenske žarnice.

10. Drugi radijski elementi (na primer R16-R20 R11, R12, itd.) Zagotavljajo normalno delovanje AM čipa LM324N.

Priporočila za popravilo IR senzorja

\ t

Ob zaćetku popravila infrardećega senzorja je treba opozoriti, da so vsi njegovi radijski elementi v fazi napetosti, smrtno nevarni. Pri popravilu takih naprav se priporoča, da se vključijo preko split transformatorja. Senzor deluje zanesljivo in popravila ne pridejo redko, če pa je poškodovan, se popravila začnejo z zunanjim pregledom montažne plošče. Če to ne zazna poškodbe, preverite izhodno napetost naprave (25 in 8V). Oskrba z električno energijo, kot tudi katerikoli drugi element vezja (čip, tranzistorji, stabilizator, kondenzatorji, upori) lahko propade zaradi skokov napetosti v električnem omrežju ali udara strele in zaščite predNa žalost niso na voljo v shemi senzorjev.Tester lahko preveri pravilnost vseh teh elementov, razen čipa.Mikro vezje, če obstaja sum, da je onemogočeno, se lahko zamenja.Stiki releja K1 se lahko pojavijo kot šibka povezava v senzorju, saj prehajajo pomembni začetni tokovi halogenske žarnice, njihovo delovanje pa preizkuša.

Nastavitev IR senzorja

Nastavitev IR senzorja je pravilno nameščanje treh uporov za nastavitev pod senzorjem (slika 2).

Kaj regulira te upore?

TIME - nastavi čas zakasnitve za izklop halogenske žarnice po tem, ko je predmet, ki je sprožil njegovo vključitev, zapustil kontrolno območje.Območje regulacije od 5 ... 10 s do 10 ... 15 min.

DAY LIGHT - nastavite senzor na "Varnostni način" ali "Način mirovanja" podnevi.S fizičnega vidika položaj motorja spremenljivega upora omogoča ali prepoveduje delovanje senzorja pri določeni osvetlitvi.Nastavljiva razsvetljava 30 luksov.Torej, če zavrtite gumb v nasprotni smeri urinega kazalca (nastavljen na znak "crescent"), senzor deluje le v temi dneva in "spi" podnevi.Če jo obrnete v skrajni položaj v nasprotni smeri urinega kazalca (znak "majhno sonce"), senzor deluje tako podnevi kot ponoči, to je okoli dneva.V vmesnem položaju med temi vrednostmi lahko senzor preklopi v "Protection Mode" z začetkom mraka.Prenos senzorja v enega od zgornjih načinov poteka samodejno.

SENS - prilagodi občutljivost senzorja, tjvečje ali manjše območje (ali območje) nadzorovanega območja.

Slabosti IR senzorja

Slabosti IR senzorja ~ 220 V so v njenih lažnih sprožilcih.To se zgodi, ko se gibljejo veje dreves ali grmičevja, ki so v nadzorovanem območju;iz avtomobila, ki vozi, natančneje, iz toplote njegovega motorja;iz spremenljivega vira toplote, če se nahaja pod senzorjem;zaradi nenadne spremembe temperature pri sunkih vetra;od strele in osvetlitve žarometov za avtomobile od prehoda živali (psi, mačke);Skozi utripanje električnega sistema, se senzor sproži in za nekaj časa se žarnica nadaljuje.Slabosti opisanega senzorja je treba pripisati neuporabnemu stanju v odsotnosti napajalne napetosti ~ 220 V. Za zmanjšanje števila napačnih pozitivnih rezultatov lahko spremenimo položaj senzorja.

Imenovanje infrardečega senzorja za steklo - steklo.Za razširitev kontrolnega območja na Control 120 ° in celo 180 ° je leča senzorja polkrožna ali sferična.Pri njegovi izdelavi (vlivanju) na notranji strani so številne pravokotne leče.Delijo nadzorovan sektor na majhne parcele.Vsaka leča iz svojega območja se osredotoča na infrardeče sevanje v središču fototranzistorja.Porazdelitev nadzorovane cone na lokaciji povzroča, da nadzorovana cona postane ventilator (slika 3).

Posledično je senzor "videl" storilca kaznivega dejanja samo v črni coni, v belem pa je "slep".Ta območja, odvisno od števila in velikosti linzocheka, imajo specifično konfiguracijo.Uporaba mikroprocesorjevnam omogoča, da odpravimo številne zgoraj opisane pomanjkljivosti teh senzorjev.Objektiv je najpomembnejši element infrardečega senzorja.Od njega je odvisno, da je široko vodoravno in navpično "vidi" senzor.Nekateri IR senzorji imajo spremenljive leče, ki ustvarjajo nadzorovano območje za določeno nalogo.Steklena leča mora biti cela (ne lomljena), sicer je konfiguracija nadzorovanega območja nepredvidljiva.

Področja uporabe pasivnih infrardečih senzorjev

1. Osvetlitev različnih prostorov, tj. Avtomatsko vklop /izklop razsvetljave v vhodih, skladiščih, stanovanjih (hišah), gospodinjstvih in na kmetijah.V ta namen je mogoče, odvisno od situacije, uporabiti oba zgoraj navedena niza infrardečih senzorjev s reflektorji, kot tudi ločeno prodane senzorje.Komplet namestite na fiksne objekte na nadmorski višini 2,5 ... 4,5 m (sl. 4).

Priporočeni in dopustni nagibi kompleta v skladu z navodili so prikazani na sliki 5.

Pasivni infrardeči senzorji, ki se prodajajo ločeno, so lahko zasnovani za napajalno napetost ~ 220 V ali +12 Vp.Za razsvetljavo je najbolje uporabiti senzorje na ~ 220 V, so relativno poceni in dajejo obremenitev ~ 220 V, tako da lahko zlahka priključijo žarnice.

Ena od variant takšnega senzorja, model UBA 1009, je prikazana na sliki 6.

Ima samo dva nastavitvena upora: časovni zamik, prilagodi čas izklopa obremenitve po izhodu predmeta iz kontrolnega območja in nadzor svetlobe, ki omogoča ali onemogoča delovanje senzorja podnevi.uroNajvečja dovoljena obremenitev 1200 W.Vidni kot opazovanega območja je 180 °, njegova največja dolžina pa je 12 m.

Iz senzorja prihajajo tri barvne žice, ki so namenjene priključitvi omrežja in obremenitve.Slika 7

prikazuje shemo vključitve takega senzorja na ločeno svetilo ~ 220 V, ki se lahko uporablja kot namizna svetilka.

Pri priklopu senzorja na obstoječo ožičenje hiše (stanovanja), to je na že nameščene žarnice in stikala, je pomembno pravilno najti skupno žico senzorja in jo povezati z ožičenjem.Slika 8, a, b prikazuje shemo električnega dela ožičenja, preden je senzor vklopljen in po vklopu.

Če senzor uporabljate za osvetljevanje verande hiše, je bolje namestiti sam senzor blizu žarnice.

Uporaba infrardečih senzorjev v shemah osvetlitve močno varčuje z elektriko in ustvari udobje, ko se samodejno vklopi /izklopi.

2. Samodejna vključitev razsvetljave v stanovanja in hiše.V takem primeru je senzor bolje prilagojen namizni svetilki, tako da ga je mogoče po potrebi enostavno izklopiti.

3. Obvestilo lastnika hiše o prihodu gostov.V tem primeru mora senzor poslati ograjo ali prostor okrog njega za osebni prehod in za zvočno opozorilo uporabite obroč ali drug detektor zvoka z napajalnikom ~ 220 V.apartmaji.V ta namen lahko uporabimo poceni poceni IR senzorje, opisane zgoraj, z napajalno napetostjo ~ 220 V. Vendar pa imajo takšni senzorji veliko pomanjkljivost: ko je omrežje izgubljenone delujejo, zato se uporabljajo samo za zaščito nepomembnih predmetov.Infrardeči senzorji z napajalnikom + 12 V nimajo teh napak, saj jih je mogoče enostavno napajati z rezervno baterijo.V ta namen je bila razvita majhna sprejemna in kontrolna naprava (PKP), ki je nameščena na steno.Ima napajalnik, 12 V akumulatorje za 4 Ah ali 7 Ah in elektronsko polnjenje.Vsi senzorji zaščitenega objekta so povezani z eno nadzorno ploščo, ki jim zagotavlja zanesljivo napajanje, od njih prejema opozorilne signale in prenaša varnost.Če na nadzorni plošči ni zaščite, lahko priključite močno zvočno sireno, ki preprečuje vsiljivce.Tako je za zaščito pomembnih predmetov treba uporabiti komplete nadzornih plošč z 12 V IR senzorji, s standardnim 4-žilnim kablom (dve žici za napajanje 12 V, dve za alarmni signal).12V infrardeči senzorji ne nameščajo zunanjih regulacijskih uporov, saj se nekatere njihove funkcije prenašajo na "elektronsko polnjenje" nadzorne plošče.

Da bi zaščitili vaše poslovno dvorišče, morajo biti infrardeči senzorji nameščeni tako, da niso vidni, sicer se lahko razbijejo.V ta namen je mogoče namestiti infrardeče senzorje v bližini oken v notranjosti hiše in jih poslati na zaščitene objekte.Za zaščito stanovanj in pisarn infrardeče - senzorje, postavljene v kotu prostorov, in za zaščito garaž in kmetij, so njihove leče usmerjene na vhodna vrata.

Kot smo že omenili, imajo poceni IR senzorji na ~ 220 V in 12 V številne pomanjkljivosti, kot je delovanje senzorja na prehodu.psi, mačke, miši.Za odpravo tega pojava je potrebno v okno na okensko polico namestiti IR senzor, ga usmeriti na dvorišče in pred njim položiti zaščitni zaslon (sl. 9).

V tem primeru nastane "slepa cona" med tlemi in območjem zajemanja infrardečega senzorja, v katerem se senzor ne odziva na majhne kršitelje, toda kaj gre mimo osebe, na katero bo reagiral,kot oseba nad to cono.

V novih senzorjih je 12 oblikovalcev, ki zapletajo zasnovo in zasnovo senzorja, odpravilo to pomanjkljivost.Tako je v izraelskem infrardečem senzorju Crow SRX-1100 nameščen mikroprocesor in mikrovalovni radijski oddajnik, ki določa velikost kršitelja, jo primerja z določenimi pragovi in sprejema odločitve, da daje ali ne da ukaza alarmu.

Oblikovalci iz Japonske in drugih držav so ta problem rešili na drugačen način.Zagotovili so premik (znotraj infrardečega senzorja) elektronske plošče s fototranzistorjem navzgor ali navzdol glede na točko fokusiranja steklene leče.Posledično so odrezani črno občutljivi segmenti, ki so najbližji zemlji, v tleh pa je nameščena "slepa cona", v kateri senzor "ne vidi" majhnih živali.Višino "slepe cone" je mogoče nadzorovati z enakim premikom elektronske plošče.Obstajajo tudi drugi načini za izključitev odziva infrardečih senzorjev na prehod malih živali.Problem delovanja infrardečega senzorja, ko je osvetljen z bliskavico ali avtomobilskimi lučmi, je rešen.Seveda, vse te izboljšave povzročajo dvig stroškov pasivnih IR senzorjev, vendar povečujejo zanesljivost zaščite.