Posebne elektronske naprave, ki se odzivajo na gibanje znotraj dosega svojega občutljivega elementa, postajajo med povprečnim potrošnikom vse bolj priljubljene. Z njihovo pomočjo je mogoče ne le zaščititi pomembne predmete pred vdorom nepooblaščenih oseb, temveč tudi nadzorovati delovanje opreme, ki je z njimi povezana (zlasti vžigalnikov). Preden naredite senzor gibanja z lastnimi rokami, se boste morali seznaniti z obstoječimi različicami teh naprav in njihovimi povezovalnimi diagrami.
Vrste senzorjev
V skladu z načelom generiranja krmilnega signala so vsi senzorji gibanja razdeljeni na naslednje vrste:
- Ultrazvočno občutljivi elementi (ZDA).
- Radiofrekvenčne (RF) naprave.
- Infrardeče naprave (IR).
- Laserski senzorji.
Vsaka od teh naprav uporablja svojo vrsto sevanja, ki ga zazna občutljiv element. Prva vrsta reagira na ultrazvočni signal, ki se odbije od premikajočega se predmeta, druga pa deluje na istem principu, vendar v radiofrekvenčnem spektru.
Infrardeči senzorji za razliko od drugih ne uporabljajo odbitega signala, temveč premikajočo se osebo ali žival zaznavajo po toplotnem sevanju njihovega telesa.
Laserski senzorji se odzivajo na odbiti signal v območju valovnih dolžin, ki ustreza frekvenci črpalke.
- varnost;
- stikala za luči;
- stikala za gospodinjske aparate.
Prva vrsta senzorjev vam omogoča, da vklopite močan reflektor, ki osvetljuje zaščitena območja pred hišo ali garažo, ko vanje vstopi nepooblaščena oseba. Modeli druge vrste nadzorujejo osvetlitev notranjih delovnih prostorov. Luč prižgejo, ko se na primer človek približa zbiralnici odpadkov, in jo ugasnejo, ko odide. Senzorji, ki nadzorujejo delovanje gospodinjskih aparatov, se sprožijo, ko se oseba približa in v omrežje priključi električni kotliček v kuhinji ali TV v dnevni sobi.
Pri izbiri vezja za domačo občutljivo napravo običajno izhajamo iz preprostosti njegove izvedbe.
Domači senzorji gibanja
Vezja senzorjev gibanja, ki jih naredi sam, so dovolj preprosta, da jih lahko vsak izdela doma. Najpogostejše možnosti med uporabniki so naslednje:
- svetlobni senzor;
- kapacitivni senzor;
- toplotna naprava, sestavljena na osnovi kompleta Arduino
Prva na tem seznamu je naprava, sestavljena iz vgrajenega svetlobnega vira in tranzistorske fotocelice, nameščene na določeni razdalji. Ko oseba v gibanju prečka komunikacijsko linijo, se svetlobni snop prekine, nato pa se aktivira aktuator. Takoj za tem se prižge z njim povezana svetilka.Naprave druge vrste uporabljajo načelo spreminjanja prostornine prostora, ko se v njem pojavi oseba. Zato je njegov glavni element porazdeljeni kondenzator, sestavljen iz domačih kapacitivnih struktur.
Senzor, sestavljen na osnovi konstruktorja Arduino, se sproži, ko se spremeni vzorec toplotnega sevanja.
Samoprodukcija
- električni spajkalnik;
- merilna naprava - multimeter;
- stranski rezalniki in pincete;
- tranzistorska fotocelica;
- operacijski ojačevalnik (op-amp);
- komplet delov: kondenzator, upori in rele RES55;
- že pripravljen napajalnik, ki napaja napetost v vezju.
Prav tako se morate založiti s starim laserskim kazalcem, ki služi kot vir svetlobnega signala, in kompletom žic.
Fotocelico lahko naredite sami, pri čemer uporabite kateri koli stari tranzistor (na primer P416) kot osnovo. Če želite to narediti, morate vzeti stranske nože in nato z njimi "izgrizniti" pokrov tranzistorja, tako da ostane platforma s tremi nogami. Pod vplivom svetlobe bo kristalna osnova odprte triode delovala kot fotocelica z nekoliko nižjo občutljivostjo.
Montažni red
Vzame se star, a delujoč napajalnik od 4,5 do 12 voltov in od njega se odklopi napajalni konektor. Odcep je zasnovan v obliki dveh vodnikov (plus in minus), ki sta priročno spajkana v tokokrog. Polarnost napajalnika lahko določite z uporabo multimetra.
Vse nadaljnje operacije izgledajo takole:
- Iz pripravljenih delov se sestavi preprosto vezje za sprejem svetlobnega žarka laserske osvetlitve.
- Sam je priključen na napajanje, za kar boste morali uporabiti spajkalnik.
- Sestavljeni del s sprejemnim elementom je nameščen v škatli primerne velikosti; v tem primeru se pokrovček fotoobčutljivega elementa dvigne ven.
Po zaključku montažnih operacij nadaljujte z namestitvijo domačega senzorja in njegovo kasnejšo povezavo.
Namestitev in priklop
Svetlobni senzor, ki ga naredite sami, je najbolj priročno vgraditi v vrata. V tem primeru bo oseba, ki vstopi v prostor, zagotovo prestopila črto, ki jo tvorita žarek kazalca in sprejemnik svetlobnega sevanja (fotocelica).
Če je sistem nameščen na prostem, je sprejemnik, nameščen v plastični škatli, med namestitvijo rahlo zasenčen z domačim nadstreškom. Včasih se za te namene uporabi kos materiala, ki prepušča svetlobo, da pokrije sprejemno luknjo v škatli. Uporaba takšnih tehnik vam omogoča, da zmanjšate vpliv drugih svetlobnih virov, ki se odbijajo od belih površin, na primer.
Višina namestitve kazalca in sprejemnika v zaprtih prostorih je izbrana na en meter. Ta ureditev je optimalna za večino družinskih članov, hkrati pa naprava ne bo delovala pri premikanju živali. Ta višina tudi izključuje možnost, da laser pride v oči odrasle osebe.
Za vklop in delovanje vezja se uporablja rele tipa RES 55A, na navitje katerega se napetost napaja iz izvršilnega dela. Kako deluje domača naprava:
- Pod vplivom svetlobnega žarka v normalnem (nevklopljenem) stanju skozi fotorezistor teče tok, kar vodi do njegovega odtrganja.
- Na kondenzatorju, ki je povezan z izhodom, se nabira naboj, ki ustvarja določen potencial na njegovih ploščah (sistem je v ravnovesju).
- Ko se pojavi ovira v obliki osebe, se sprejemnik fotoupora zapre in naboj, nakopičen na ploščah, teče skozi vzporedno povezan upor.
- To vodi do zmanjšanja potenciala na kontrolni točki op-amp na skoraj nič, zaradi česar se nizkonapetostna napetost napaja v navitje releja.
Kontakti releja zaprejo napajalni krog svetilke, ki se v trenutku napaja z omrežno napetostjo 220 voltov. Po prehodu osebe bo sistem ostal nespremenjen, dokler je stikalo vklopljeno.
Izdelava in postavitev mikrovalovnega senzorja
Za izdelavo mikrovalovnega senzorja bodo potrebne izkušnje z visokofrekvenčnimi generatorskimi napravami. Osnova je amatersko vezje tranzistorskega generatorja, ki temelji na strukturi polja. Sprejemnik je izdelan po transformatorskem selektivnem vezju s ključno stopnjo na tranzistorju KT315, naloženem na detektorsko diodo.
Sistem deluje takole:
- V odsotnosti premikajočega se predmeta sta amplitudi signala generatorja in sprejemnika približno enaki in se medsebojno izničita.
- Zaradi tega je napetost na vhodu ključa in detektorja enaka nič in rele, povezan z izhodom, ne deluje.
- Ko se oseba pojavi v območju občutljivosti, se ravnotežje signalov poruši in posledično se na izhodu vezja pojavi napetost.
- Napaja se v navitje releja, ko je aktiviran, se na svetilko napaja 220 voltov skozi njegove kontakte.
Za konfiguracijo sistema vezje zagotavlja spremenljivi upor, katerega vrednost določa položaj delovne točke izhodnega tranzistorja.Ko se spremeni, se prilagodi trenutek njegovega delovanja - občutljivost vezja.