Как сделать датчик движения самостоятельно: инфракрасный и микроволновый

Датчик движения своими руками — схема и установка в домашних условиях

Самостоятельно собранная схема подобного электронного устройства с датчиком движения, безусловно найдет свое применение в различных электронных устройствах.

Но при этом, уже перед началом реализации нужно четко представлять все стороны реализации данного проекта.

Положительные:

1. Собранный самостоятельно датчик движения является во многом результатом труда, проб и ошибок, при этом, независимо первая ли это самоделка радиолюбителя или почти промышленное производство, самостоятельная сборка данного устройства принесет удовлетворение.
2. Не нуждается в дополнительном обслуживании и приглашении специалистов для настройки.
3. Прибор рассчитывается и устанавливается конкретно под местные условия, а соответственно при установке его как компонента охранной сигнализации, секретность будет многократно выше (разве что об этом не узнает сосед).
4. Правильная сборка позволит многократно сократить расходы.
5. Следующие приборы будут собираться легче и проще, в том числе и в модернизированных версиях.

Теперь об отрицательных сторонах:

1. Однократное, удачное включение прибора, не является гарантией его работоспособности.
2. Несмотря на успехи, не нужно забывать и о надежности – тонны припоя, потраченные на соединение элементов схемы, не способны её сделать надежной в случае конструкторской ошибки еще на стадии проектирования.
3. Подбор нужных элементов займет куда большее время, чем поход в ближайший магазин или фирму по установке сигнализации.
4. Размерность и компактность подобного датчика, не говоря о таких свойствах, как эстетичность корпуса и возможность его работы в разных условиях, например, под дождем или в снегу, требуют дополнительного времени, для того, чтобы окончательно убедиться в работоспособности схемы.

Область применения

Самоделки в виде датчиков движения чаще всего конструируются:

1. В несложных системах сигнализации для гаражей, дач или домов.
2. Для облегчения и создания дополнительного комфорта – для включения наружного и внутреннего освещения.
3. Для контроля движения транспорта или людей через зоны невидимости.

Наверное, самостоятельно собранный датчик движения, включающий и выключающий освещение является наиболее распространенным вариантом использования этого устройства.

Ввиду очевидного экономического эффекта от его использования, такой прибор просто необходим для установки в пространстве около жилого дома, на гаражной стоянке, при использовании технологии «умный дом», в качестве обязательной опции включения освещения, во время открытия входной двери.

Такое применение этого электронного устройства позволит избежать дополнительных затрат на электроэнергию, существенно продлит срок службы ламп, создаст дополнительные комфортные условия жильцам.

Принцип работы

Принцип действия

Вне зависимости от того, какие датчики устанавливаются, все датчики движения управляющие освещением, работают в соответствии с заложенным принципом работы – замыкании контактов и включении освещения после изменения положения предметов в зоне действия сенсоров устройства.

Различные электронные компоненты имеют различные принципы построения, но у всех их имеется общее сходство замыкание контактов и включение освещения осуществляется после начала движения.

В период пребывания в зоне работы сенсора, осуществляется срабатывание электроники, после, устройство продолжает работать еще некоторое время и уже после того, как предмет, человек или животное вышли из зоны действия датчика. Но такое дополнение технически решается отдельно от основной схемы сенсора.

Как сделать (лазерный/с фотоэлементом)?

Сборка датчика

Несмотря на громкое название, лазерный датчик движения — самое техническое решение данного устройства и вполне доступно для сборки в домашних условиях.

Условно, перед началом работ, необходимо четко понимать логическую схему:

1. Сама система состоит из двух взаимосвязанных устройств – датчика, излучающего определенный световой луч, и сенсора на который этот луч направлен.
2. Принцип такой пары сенсоров прост – электроника работает при постоянном воздействии света на фотоэлемент, при прерывании светового воздействия фотоэлемент срабатывает, замыкая или размыкая схему, вследствие чего и происходит включение или выключение источника освещения.

Такая схема функциональна в местах, где необходимым условием является пересечение условной линии между двумя сенсорами.

Скорее всего, при изготовлении самодельного сенсора движения понадобятся следующие инструменты и расходные материалы:

1. Корпус для размещения электронной схемы.
2. Набор элементов или же готовая элементная схема советского периода блока управления.
3. Паяльник с припоем или что еще лучше паяльная станция.
4. Провода различного сечения, резисторы разного номинала.
5. Крепеж.
6. Отвертка, плоскогубцы, изолента, кембрик.

Описание схемы

Схема фотоприемника

Датчик с фотоэлементом в предлагаемой схеме будет использоваться для включения освещения. Фотореле, на основе которого конструируется сенсор, будет играть роль включателя, при прохождении между источником света и фотоэлементом.

Здесь нужно уточнить некоторые элементы схемы:

1. VT1 – фототранзистор.
2. R1 – резистор, играющий одновременно две роли в схеме: устанавливает рабочую точку и нагружает коллектор. В каждом отдельном случае, номинал резистора придется подбирать путем проб и ошибок.
3. C1 – конденсатор.
4. DA1 – операционный усилитель с обратной связью.
5. R2 – резистор, на котором реализована обратная связь ОУ.

Схема будет работать таким образом:

1. При попадании светового луча на фототранзистор, VT1 элемент работает как при подаче малого напряжения на базу транзистора.
2. После этого, фототранзистор открывается и происходит зарядка конденсатора C1.
3. В момент, когда свет перестает поступать на фоторезистор VT1, конденсатор начинает разряжаться, при этом, напряжение падает, и операционный усилитель DA1 срабатывает и включает другие устройства, будь то освещение или звуковой извещатель.

В качестве источника света для фотоэлемента, можно использовать как обычный лазер на расстоянии несколько десятков метров, так и инфракрасный светодиод для уменьшения заметности линии сигнализации.

Пошаговое руководство

Самостоятельная сборка подобного прибора проводится согласно принципиальному алгоритму:

1. Собирается источник питания, производится регулировка, контролируется выдающий ток.
2. На минус блока питания устанавливается резистор.
3. Далее, диод при помощи катода.
4. На анод выводится резистор подстройки.
5. Транзисторный эмиттер соединяется с отрицательным проводом блока питания.
6. С базовой схемой соединяется резистор.

В результате такой манипуляции должна получиться вот такая конструкция: резистор к минусу, контактор, соединенный с реле, а реле с сигнализатором (лампа или ревун)

Датчик движения для сигнализации

Использование подобной конструкции в качестве сигнализации требует, кроме правильно собранной схемы, еще и гарантированный источник питания. В связи с этим, необходимо позаботиться, кроме основного, и о резервном источнике питания. В качестве сигнализатора можно использовать ревун или сирену. В дополнение к звуковому сигналу можно использовать световую сигнальную лампу.

Советы

Приступая к разработке проекта сигнализации с использованием датчиков движения с использованием старой советской элементной базы, рекомендуется найти старые советские журналы для радиолюбителей или конструкторов.

В стране множество оборонных конструкторских бюро и массы энтузиастов радиодела. В журналах для самодельщиков довольно часто описывались такие схемы с использованием простых радиодеталей, во многом, которые были разработаны настоящими профессионалами.

Неплохой идеей будет использование в качестве датчиков готовые сенсоры с возможностью подключения как осветительных приборов, так и звуковых.

Датчик движения своими руками — как сделать в домашних условиях? Простая схема

Инструкция

Для самостоятельной сборки, понадобятся следующие инструменты, радиоэлементы и материалы:

• паяльник;
• припой;
• реле 1393219-6 (PE014012);
• сенсорный инфракрасный элемент HC-SR501;
• блок питания 12 В, 10 Вт;
• стеклотекстолитовая плата, покрытая медной фольгой;
• транзистор BC547B;
• резистор 1 кОм и мощностью 1 Вт;

схема датчика движения

Монтаж производится в такой последовательности:

1. Положительный вывод блока питания 12 В, подключается к клемме “Vcc” фоторезистора HC-SR501. Отрицательный – к клемме “GND”.
2. Транзистор BC547B, эмиттером соединяется с отрицательным выводом блока питания. База транзистора соединяется с клеммой “OUT” фоторезистора через резистор 1 кОм, а коллектор припаивается к 12 вольтовому входу реле 1393219-6 (PE014012).
3. Реле 1393219-6 (PE014012) подключается к рабочей нагрузке до 1 кВ работающей на переменном напряжении 220 В. В качестве нагрузки могут выступать мощные осветительные приборы или электрическая сирена. Световая и шумовая сигнализация могут работать одновременно мощности реле вполне будет достаточно для такого включения.

Эти элементы размещаются на текстолитовой плате, которая может быть помещена в подходящий пластмассовый корпус таким образом, чтобы инфракрасный датчик оставался с внешней стороны корпуса.

Датчик движения на базе инфракрасного элемента HC-SR501 способен реагировать только на объекты, температура которых выше чем окружающий воздух в помещении или на улице. Если человек укутается в непрозрачную плотную ткань, то этот прибор не сработает, и система сигнализации от проникновения злоумышленников не даст положительного результата.

устройство

Блиц-советы

1. При установке самодельного датчика движения необходимо соблюдать осторожность с опасным для человека переменным напряжением 220 В. Корпус блока питания должен быть надёжно защищён от случайного механического повреждения и возможного попадания жидкости внутрь блока.
2. Во время подключения питания к сенсорному элементу, необходимо соблюдать полярность. В противном случае его можно легко повредить.
3. Самодельный датчик движения потребляет очень мало электроэнергии, поэтому вместо блока питания можно использовать любой аккумулятор на 12 В.

Современные датчики движения стоят недорого, а приобрести их можно практически в любом промтоварном магазине.

Если самостоятельная сборка устройства планируется ради экономии финансовых средств, то стоимость всех радиоэлектронных компонентов, которые необходимо приобрести, составляет около 60% от стоимости магазинного прибора. 

Разновидности

Существует множество различных устройств для регистрации перемещения, которые реализуются в розничной сети, но все они подразделяются на 3 основных типа:

Инфракрасные

Если в подконтрольном такому электронному устройству секторе, наблюдается изменение температуры с одновременным перемещением объекта, то происходит срабатывание этого устройства, и на выходе автоматической системы появляется электрический ток, который включает звуковой оповещатель или электрический свет, если автоматика установлена для включения осветительных приборов.

Такие сигнальные приборы имеют и недостатки, среди которых:

1. Ложные срабатывания при появлении крупных домашних животных в подконтрольной зоне.
2. Если датчик не экранирован, то солнечные лучи при попадании на рабочую поверхность чувствительного элемента, тоже становятся причиной ложного включения данного устройства.
3. Если такие элементы установлены в охранных системах, то злоумышленники смогут довольно легко “обмануть” такие приборы, закрывшись непроводящим тепло материалом.

Простата установки и небольшая цена являются достоинством таких устройств, особенно в тех случаях, когда автоматика требуется для включения освещения в помещении.

Ультразвуковые

Также являются “плагиатом” природы. Такие необычные млекопитающие животные, как летучие мыши. используют принцип отражения ультразвука, для навигации. Датчик, который использует этот принцип обнаружения цели, излучает звуковые волны с частотой превышающей чувствительность человеческого уха, в подконтрольной ему зоне.

Отражённые от препятствий звуковые волны возвращаются в приёмник устройства. Если в том месте, где установлен ультразвуковой прибор, происходит перемещения объекта, то частота возвращаемого сигнала изменяется, и высокочувствительная техника регистрирует такие изменения.

Такие приборы всегда находятся в активном состоянии, то есть, постоянно излучают ультразвуковые волны во время работы охранной системы.

Человек не слышит звуковые колебания такой высокой частоты, но многие домашние животные не в состоянии переносить длительное воздействие ультразвука.

Такие звуковые частоты отпугивают вредителей, например, мышей и крыс, которые навсегда покинут свои норы и уйдут из дома.

Микроволновые устройства

По принципу обнаружения целей напоминают ультразвуковые модели.

Во время работы этих приборов излучаются электромагнитные волны высокой частоты, которые отражаясь от объектов, возвращаются к приёмнику. При движении, в зоне работы такого датчика. частота возвращённого сигнала изменяется и микропроцессорная автоматика включает электричество для освещения или сигнализации.

Такие устройства являются самыми надёжными, способными реагировать на движение за нетолстыми стенами или стеклом.

Работоспособность таких моделей не зависит от окружающей среды и с успехом может быть использована для установки на улице в условиях повышенной влажности.

Эти устройства также не лишены недостатков, среди которых:

1. Высокая стоимость.
2. Небезопасное для здоровья человека СВЧ излучение.
3. Возможны ложные срабатывания из-за движений вне подконтрольного периметра.

Кроме перечисленных моделей, существуют комбинированные устройства, которые используют одновременно разные каналы определения перемещения объектов. Например, если устройство оборудовано системой инфракрасного и ультразвукового обнаружения, то эффективность таких приборов значительно выше, чем в том случае, когда работает только 1 канал детекции.

Датчик движения своими руками

Что такое пиромодули? Как их правильно включать и использовать? На все эти вопросы ответит данная статья.

Создание и установка пиромодулей в этой статье будут рассмотрены на примере модернизации кофеварки «ЭК-0,3».

Как известно, данный тип кофеварки не  обладает такой функцией, как выключение после приготовления кофе. Очень часто такие приборы постигает печальная участь, ведь они могут взорваться, потому что у них отсутствует автоматизация. Следовательно, для того чтобы работа прибора была безопасной, а его «жизнь» была долгой, необходимо принять определенные меры.

Один из вариантов – это использование специального термовыключателя, который будет отключать кофеварку. Минус такого способа в том, что выключатель будет срабатывать только при температуре корпуса выше 120 градусов.

А при такой температуре в резервуаре кофеварки, как правило, вода отсутствует полностью. В результате все это приведет к тому, что корпус кофеварки будет перегреваться, а количество требуемой энергии увеличится в несколько раз.

Оптимальный вариант – применить датчик движения, он самостоятельно отследит момент подачи кофе в кофейник.

PIR (motion) Sensor (пиромодуль) – что это?

Данная аббревиатура расшифровывается следующим образом:

— PIR — Passive Infra-Red;

— ПИР— Пассивный Инфракрасный.

Так что же это такое? Данное устройство преобразует инфракрасное излучение (точнее, изменение его интенсивности) в электрический ток. В определенных материалах кристаллической породы, если изменить температуру, возникает пиростатический эффект. Именно на этом эффекте и основывается работа пиромодуля. Температура в материалах изменяется как раз за счет инфракрасного излучения.

Электрическое поле необходимо зарегистрировать, но для этого нужно, чтобы оно изменилось. А при изменении кристаллические диэлектрики будут компенсированы свободными электрическими зарядами.

Все датчики, построенные с помощью пироэлектриков, обладают этим свойством. А значит, все они смогут отследить даже малейшее изменение в интенсивности излучения.

При всем этом сам пиромодуль (его температура) не окажет никакого влияния на результаты измерения.

Чтобы защитить пиро-сенсор от различных негативных воздействий и различных помех, необходимо заключить его в герметичный корпус из металла. В корпусе обязательно должно быть окошко, пропускающее свет (узкий диапазон излучения). Для того чтобы свет проходил в таком диапазоне, окно должно быть закрыто режекторным инфракрасным фильтром. Спектральная характеристика фильтра – 10мкм (1*104нм).

Устройство импортного пиромодуля:

— помимо самого пиро-сенсора за инфракрасным фильтром также расположен специальный усилитель. Он работает на униполярном малошумящем транзисторе. На схеме вверху показано как включать пиромодуль «PIR D203S» (иностранное производство), а также его цоколевка.

Для того чтобы подключить советские пиромодули, потребуется установка полевого транзистора. Вверху на схеме показано, как включить «ПМ-4» (советское производство), а также его распиновка.

Раньше пиромодули секретно разрабатывались в военно-промышленных комплексах. Они устанавливались в ракеты и другие подобные устройства, были частью Тепловых Головок Самонаведения или ТГС.

Сегодня применение модулей в гражданской технике широко распространено. Самое распространенное направление – детекторы движения в системах сигнализации и в системах управления освещением. На картинке выше приведен пример, датчик «Feron LX20/SEN5», который предназначен для системы управления освещением.

Каких результатов нужно добиться при усовершенствовании кофеварки?

• Кофеварка должна обесточиваться сразу же, как только кофе начнет поступать в кофейник. Процесс завершится и без электроэнергии, для его завершения будет достаточно тепловой энергии, которая накопится корпусом.
• Кофеварка должна аварийно отключаться при превышении температуры в 120 градусов. В противном случае она перегорит из-за отсутствия воды.

Блок управления кофеваркой (схемы).

На данном рисунке представлена блок-схема. Датчик движения подает сигналы в блок управления. Блок управления, в свою очередь, может отключать электромагнитное реле в нужный момент. А благодаря электромагнитному реле в нужный момент отключается вся кофеварка.

На данной схеме изображен блок управления в электрическом варианте.

Элементы схемы и их назначение:

• ПМ-4 – это пиромодуль без встроенного усилителя;
• VT1 – с его помощью сигнал пиромодуля усиливается;
• DA1-1-DA1-2 – корректирует усиление сигнала пиромодуля;
• VD1 – датчик температуры, в основе которого лежит германиевый диод;
• DA1-3 – усиливает сигнал от температурного датчика;
• DA1-4 – стабилизирует виртуальную землю;
• VS1 – блокирует реле Р1, его питание. Является пороговым элементом;
• VT2 – это реле выполняет задержку в определенные моменты. Например, не дает кофеварке отключиться во время процессов перехода, в то время как питание уже подано;
• Z1 – стабилизирует напряжение в 12 Вольт;
• Z2 – стабилизирует напряжение в 8 Вольт.

Конструкция и ее детали.

На картинке представлена печатная плата, на которой и собраны все детали, за исключением температурного датчика. Размеры платы – 45х85мм.

Здесь представлена плата непосредственно в сборе.

Как уже говорилось, температурный датчик изготовлен с использованием германиевого диода. Крепление для датчика сделано из жести консервной банки.

Датчик крепится на корпус кофеварки, для более надежного крепления подойдет силиконовый герметик. Также можно нанести каплю термопасты КПТ-8 между корпусом и кронштейном. Провод МГТФ используется для подключения датчика (фторопластовая изоляция).

В подставке кофеварки необходимо просверлить два отверстия.

Эти отверстия нужны для проведения пяти проводов. Два провода нужны для питания, один провод будет управлять нагрузкой и еще два от термодатчика. Блок управления сделан таким образом, что в любое время будет пригоден для ремонта.

Глазок пиромодуля необходимо обеспечить защитой. Для этой цели прекрасно подойдет полипропиленовая пластинка. Такую пластинку можно взять в одноразовом шприце, отрезав от поршня. Пиромодуль работает в довольно узком спектре инфракрасного излучения. Этот спектр можно блокировать простым стеклом, однако полипропилен будет его пропускать.

Дополнительные материалы.

— ссылка для скачивания инструкции по эксплуатации данной кофеварки.

Датчик движения — дополнительные схемы:

—  электрическая схема датчика (Извещатель ИОП 409-1»).—  элементы датчика той же марки.—  элементы блока питания и его схема. 

Также рекомендуется ознакомиться с Датчиком угарного газа

Учимся делать простой инфракрасный датчик движения своими руками

Под датчиком движения чаще всего подразумевается миниатюрное бытовое устройство, предназначение которого зажечь лампочку освещения без участия человека.

Срабатывает датчик строго на движение. Интервал между фиксацией человека в зоне действия фотоэлемента и включением освещения составляет в среднем от нескольких секунд до десяти минут.

Составные элементы для сборки

Датчик вовсе не обязательно приобретать в магазине. Такие детекторы легко изготавливаются. Многие мастерят эти приборы самостоятельно или же делают ремонт датчика движения своими руками.
Для работы понадобится:

• блок питания (например, используемый для зарядки батарей – у него подходящее напряжение на выходе, 5 вольт);
• фотоэлемент (подходит любой);
• транзистор (в котором должен быть переход p-n-p);
• реле;
• подстроечное сопротивление.

Как изготовить инфракрасный датчик движения своими руками?

Прежде всего катод фотоэлемента подключается к питанию со стороны положительного полюса. Сопротивление припаивается к аноду (предварительно рассчитывается по закону Ома).

Порядок монтирования схемы датчика движения своими руками.

Подключается подстроечное сопротивление со значением 10 кОм. Дальше детали припаиваются:

• один вывод к «минусу» блока питания, второй к свободному концу сопротивления;
• база транзистора к свободному контакту подстроечного сопротивления;
• коллектор к блоку (его положительному полюсу).

Затем в цепь включается реле (на 5 Вольт), его свободный конец припаивается к «минусу» блока питания.

Оставшиеся свободными контакты реле можно направить на нагрузку.

В цепь монтируется переключатель с самовозвратом. Для излучения вполне подойдёт лазерная указка, подключенная к блоку питания постоянно.

Принцип работы основан на включении реле (его «подтягивании» через контакты) и обеспечении собственного питания сразу после срабатывания датчика движения для включения света.

Чтобы не перегрузить контакты, можно прикрепить добавочное реле в виде нагрузки (если нужна большая мощность).

Сборка самодельного датчика движения для охранной сигнализации

Есть ещё одна интересная схема сборки. Подходит она для датчика сигнализации.
Для работы понадобится:

• корпус старого бытового прибора;
• элементная база управления;
• провода.

Порядок действий:

На базе транзистора монтируется автодин: через конденсатор С2 и ФНЧ (С1, L3) импульс попадает на контакт сигнализации, выполняющий роль фильтра.

Резистор R11 выступает в роли регулятора чувствительности схемы.

Компараторами являются стабилитрон (VD3) и реле(K1). Сетевое напряжение 11 вольт, поэтому рекомендуется стабилизатор, повышающий сигналы.

1. Антенна наверху платы полируется и покрывается ацетоном во избежание окисления.
2. Катушки L1 и L2 обматываются тонким проводом. Подойдёт ПЭЛ-0,23.

   Всего нужно сделать двенадцать витков.

3. Винтом к центральному отверстию крепится втулка. Диаметр винта 3 миллиметра.
4. Схема должна легко помещаться в подготовленную коробку. В коробке делается отверстие для крепления. Если нужно углы внутри коробки растачиваются.
5. Отверстия для светодиодов также можно просверлить, но чаще этого не требуется – они просвечивают сквозь материал корпуса.
6. К детектору подключается лампа дневного света или светильник.

На заметку. Винты, втулка и пластины могут быть из любых материалов.

Главное, чтобы все отверстия подходили по размеру.

Если собрать устройтсво своими руками не получается, а его необходимо получить как можно быстрее, не отчаивайтесь. В магазине электротехники можно приобрести неплохие датчики движения по цене всего 500 рублей за штуку. Или же через Интернет — китайские детекторы можно заказать на аукционах по стоимости чуть более одного доллара с доставкой.

Область применения приборов самая широкая. Кроме коридора и кладовой удобно установить такое регулируемое освещение на крыльце дома, частной стоянке (может послужить своеобразной сигнализацией, оповещающей о чужаках), лестничной площадке, в подвальном помещении, любой комнате офиса (где работники находятся непродолжительное время).

Датчик движения своими руками (схемы и фото)

Для управления освещением удобно использовать датчики движения. Применение домашних автоматизированных систем позволяет значительно сэкономить электроэнергию.

Например, установив датчик на уличном освещении на подходе к дому, в подъезде, коридоре, кладовой вы избавите себя от необходимости в темноте нащупывать выключатель и никогда не забудете его выключить.

В этой статье мы расскажем об особенностях датчиков и о том, как сделать датчик движения своими руками.

Кратко о датчиках

Датчик движения коммутирует нагрузку при наличии внешнего воздействия, которое зависит от типа датчика и его принципа работы.

Когда детектируется присутствие или движения тела питание через симистор или электромагнитное реле поступает на нагрузку.

В качестве нагрузки может выступать что угодно: лампочка, обогреватель, громкоговоритель, лишь бы мощность нагрузки не превышала максимальную коммутируемую мощность датчика. Обычно максимальная мощность нагрузки около 1 кВт.

Если вам нужно включить большую мощность – необходимо добавить еще одно реле в цепь, так чтобы силовые клеммы датчика движения включали напряжение на катушку реле.

к содержанию ↑

Принцип работы устройства

Принцип работы датчика зависит от типа схемы подключения и применяемого элемента. Хоть их задача одна, но способы реализации различные Датчики движения можно разделить на группы по принципу их действия. Рассмотрим достоинства и недостатки каждой из них.

Контактный или магнитный

Простейший вариант – использовать механический концевой выключатель, с его помощью вы можете включать свет, когда открыта или закрыта дверь, например. Это не совсем датчик, но все же, самый простой способ реализации автоматического включения приборов.

Следующий вариант – геркон (герметичный контакт) суть его такова: в стеклянной колбочке расположена пара контактов, которая может замыкаться или размыкаться под действием магнитного поля.

При этом на двери устанавливается постоянный магнит, а на дверном проеме (наличнике) расположен геркон.

Его контакты зачастую не способны пропускать больших токов, поэтому с их помощью может включаться обмотка реле, чтобы увеличить коммутационную способность.

Схема датчика движения

ИК-датчик

Инфракрасные датчики движения реагируют на инфракрасные излучения, это излучения длиной волны 1± мм или частотой 300-400 ГГц. В качестве основного чувствительного элемента используется ПИР(PIR)-датчик. Он фиксирует изменения количества излучения на него.

Значит, что в ИК-диапазоне человек выглядит, как большой источник излучения. При этом температура самого датчика не вносит значительных изменений в его работу. Информация из внешнего мира должна попадать на датчик, для этого излучения собираются группой линз, типа линзы Френеля. Внешне это выглядит как окошко в корпусе с ребристым стеклом.

В зависимости от конструкции угол обзора ИК-датчиков движения может доходить до 360 градусов, в таком случае, внутри обычно установлено несколько пироэлектрических элементов (ПИР), а линзы фокусируют на них из соответствующих зон видимости. Такие широкоугольные датчики нужны для фиксирования движения со всех сторон, чтобы не ставить несколько узконаправленных устанавливается один на 360 градусов на потолке.

ИК датчики реагируют на тепло

Достоинства:

• цена;
• простота;
• распространенность;
• хорошо работает в помещении;
• хорошие регулировки;
• Не раздражает животных.

Недостатки:

• недостоверность;
• проблемы при работе на улице.

Так как реагирует на тепло – имеет много «вредных» для точной работы факторов. Ложные срабатывания происходят на любой порыв теплого ветра или включившийся обогреватель, при этом температура фона должна отличаться (в меньшую сторону) чем температура человека. Поэтому он вряд ли сработает на кухни, когда вы окажетесь напротив раскаленной плиты, но нужен ли он там?

Лазерный или фотодатчик

Лазерный датчик представляет собой пару элементов, излучатель и приемник, при этом излучатель может быть в ИК спектре, чтобы быть незамеченным человеческим глазом.

Такие сенсоры используются в сигнализации, когда вы пересекаете луч лазера, на фотоприемник (фоторезистор или фотодиод) он не попадает и схема выдает сигнал о присутствии в помещении.

Как использовать этот сигнал зависит от дальнейших подключений, можно зажигать свет через реле времени или сирену или сигнал на блок управления системой охраны и безопасности.

Другой вид фотодатчиков выглядит следующим образом: светодиодный излучатель и приемник установлены не напротив друг друга, а рядом, в одной плоскости, излучение отражается и попадает на оптический приемник, когда вы заходите в поле зрения сенсора – датчик движения срабатывает. Другое название – датчик препятствия.

Достоинства:

Недостатки:

• Узкое поле зрения.
• Специфичность применения.

Специфика действия фотодатчика движения

Микроволновый

Микроволновый датчик движения – работает по принципу радиоприемника-передатчика.

В схеме генерируются высокочастотные колебания и здесь же принимаются, приемная часть настроена таким образом: когда рядом никого нет реле выключено.

Когда вы попадаете в рабочую зону приемника – частота колебаний изменяется, в результате чего с детекторного диода подается сигнал о том, что нужно включить силовой элемент и подать напряжение в нагрузку.

Недостатки:

• Высокочастотное излучение вредит здоровью (хотя вы носите в кармане смартфон, там еще больше излучений).
• Относительно высокая стоимость.
• Возможны ложные срабатывания при воздействиях за пределами наблюдаемой зоны.

Достоинства:

• чувствительность позволяет обнаружить объект за дверью или стеклом, например;
• детектирует даже малейшие движения.

Так работает микроволновый датчик движения

Ультразвуковой

По принципу «излучатель-приемник» построен еще один тип – ультразвуковой датчик движения. Частота ультразвуковой волны лежит в диапазоне выше 20 кГц, но ниже 60 кГц. Принцип обнаружения базируется на допплеровском эффекте. Длина отраженной волны изменяется, приемник фиксирует это изменение и дает сигнал о присутствии и движении нового объекта.

Недостатки:

• На него могут реагировать животные. На ультразвуковых излучателях работают отпугиватели собак.
• Если медленно передвигаться – ультразвуковой ДД может не сработать.

Достоинства:

• приемлемая стоимость;
• нечувствительны к изменениям условий окружающей среды.

к содержанию ↑

Схемы для самодельных датчиков движения

Предлагаем рассмотреть несколько схем, пригодных для повторения и изучения принципов работы датчиков. Кроме того, микроволновый поможет освоить еще и основы радиопередающей техники и детектирования сигналов, а схемы с применением микроконтроллеров позволят сделать модульный вариант с готовых решений для Ардуино.

Схема детектора присуствия

Емкостной

Транзистор VT1 – это узел генератора на полевом ключе, настроенном на 100 кГц. В резонанс с ним настроен колебательный контур L2C2. Электрически связан с генератором через R2. VD1 (детекторный диод). Частоты указаны при отсутствии внешних воздействий, т. е.

вы не касаетесь схемы, и удалены от нее. Деталь DA1 – компаратор, нужен для сравнения сигнала с диода и опорного напряжения заданного через R3. В нормальном состоянии выход должен стремиться к нулю.

При этом сигнал на неинвертирующем входе компаратора «–» равен 5 В, а на выходе – 0 В.

Когда вы подходите к сенсору, емкость увеличится, частота генератора уменьшится, вы влияете именно на частоту генератора, а L2C2 частота задана колебательным контуром параллельно соединенной емкости и индуктивности.

Резонанс между генератором и этим контуром исчезает, и напряжение на неинвертирующем входе падает.

Так как напряжение на инвертирующем растет, то выход начинает подтягиваться к напряжению питания и остановится на уровне 8 вольт (примерно), их можно использовать для управления реле, через транзистор для усиления выходного тока, тиристорами и прочими приборами, от которых вы уже запитаете нагрузку.

Обе катушки намотаны на ферритовых кольцах 2000 НМ, 20 мм внешним диаметром по 100 витков провода ПЭВ-2 0.2 мм, виток к витку. В свою очередь, L1 имеет отвод от 20 витка, а L2 от 50 витка (от середины). Мотайте так, чтобы расстояние между началом и концом было не меньше чем 0.3 мм.

Датчик – 2 куска провода 1 мм диаметром и длиной 1–1.5 м располагаются на расстоянии 20 см друг от друга.

Настройка: вольтметром меряем напряжение C5, вращая подстроечный C4, добиваемся максимального напряжения (2.5–5 В), если напряжение ниже, добавляем параллельно С3 постоянный конденсатор 15 пФ, если все равно не хватает напряжения – уменьшаем R1, но не менее 500 кОм.

Следующий шаг – по схеме R3 выкрутить в нижнее положение, а R2 в среднее. Светодиод, подключенный к выходу ОУ через резистор, светится. Вращая R3 сделать так, чтобы он погас. Проводите настройку непосредственно там, где он и будет установлен.

Если провести настройку на рабочем столе, а потом разместить датчик, где вы планировали – скорее всего, придется настраивать заново.

Тепловой датчик на Arduino

Для сборки проекта ПИР датчика движения на Ардуино нужно:

• PIR-датчик HC-SR501.
• Arduino UNO (или любая другая подобная).
• Блок питания 4–6 V.

Подключение элементов датчика

HC-SR501 – содержит в себе 1 пироэлектрический элемент, он накрыт линзой, и необходимую обвязку на печатной плате.

С одной из сторон платы выведены подстроечные резисторы для регулировки чувствительности и времени задержки. Выходной сигнал имеет амплитуду в 3.3 вольта, а напряжение питания 5–12 вольт.

Максимальная дистанция, на которой датчик сработает – 7 м, и задержка времени после срабатывания – до 5 минут.

Схема подключения датчика

Схема соединения для управления светом через реле.

Управление светом

Наглядная схема соединений на беспаечной макетной плате (breadboard)

Вариант подсоединения

Программный код элементарен:

Программный код

В зависимости от ваших потребностей вы можете модифицировать код.

к содержанию ↑

Как подключить прибор и настроить чувствительность?

И фотореле и датчик движения подключаются одинаково, обычно есть три провода или клеммы:

1. На клеммные колодки (или провода) датчика подается приходящая фаза и ноль (220 В).
2. Оставшийся провод – фаза к люстре (или на другую нагрузку).
3. К лампе подается прямой ноль с распредкоробки.

Если нужно чтобы было принудительное включение света, между приходящей фазой и уходящей на лампу ставится выключатель, он будет шунтировать датчик, если нужно принудительное отключение лампы выключатель ставят в разрыв до датчика на приходящую к нему фазу.

к содержанию ↑

Цены на популярные модели

Заключение

Вы можете сделать датчик движения своими руками или купить готовый, его цена колеблется в пределах 300–600 рублей на момент написания статьи.

Как сделать самому датчик движения в 2018 году

Вам понадобится

• Фотодиод ФД 265, реле РЭС55А, транзисторы, резисторы, блок питания на 5В, вольтметр, паяльник, провода, лазерная указка, водопроводная прокладка, шуруп.

Инструкция

Первый этап работы заключается в подготовке питания для датчика, который по умолчанию будет работать постоянно. Для этого возьмите блок питания, срежьте с него разъем и определите, где находятся «плюс» и «минус» с помощью вольтметра.

К плюсу припаивайте резистор 10Ком.

К резистору, припаянному к плюсу, следует припаять фотодиод катодом.

Анод фотодиода с помощью припаивания присоединяют к так называемому подстроечному резистору. К его минусу паяют эмиттер транзистора, а коллектор соединяют с базой VT1, припаянной и к R1.Далее соединяются такие элементы: эмиттер VT2 с минусом, контакт реле с коллектором VT2.

Другой же контакт реле спаивают вместе с «плюсом» блока питания.Так как датчик проще всего организовать на базе лазерной указки, то следующим этапом работы станет создание таковой. В целом подойдет тот же блок питания.

Для этого следует припаять еще два провода в блоке параллельно с имеющимися.Возьмите шуруп, вставьте его в водопроводную прокладку и все вместе, шляпкой внутрь, вставьте в указку — шляпка шурупа должна упереться в имеющуюся внутри пружину.

Теперь подключите провод от питания к шурупу, а другой просуньте между корпусом указки и прокладкой.

Обратите внимание

Часто при подключении шурупа к указке последняя сгорает, по какой причине — непонятно, при внимательном подходе и аккуратной работе все получается корректно.

Полезный совет

Установить датчик следует в проеме. Удобно разместить его примерно в метре от пола. Эстетичнее будет поместить сам датчик в коробочку так, чтобы фотодиод выглядывал. Провода питания желательно спрятать с глаз. Указку устанавливают так, чтобы луч шел параллельно полу и попадал на фотодиод.

Источники:

• Статья о том, как делать датчик движения самостоятельно.
• датчики движения своими руками

Преобразователи напряжения позволяют повышать или понижать постоянное напряжение. Такие преобразователи встречаются в составе различных устройств, в том числе и монитора, с экрана которого вы читаете эти строки. Для использования в демонстрационных целях вы можете построить простейший двухтактный преобразователь напряжения на микросхеме К155ЛА3.

Инструкция

Возьмите понижающий трансформатор от любого малогабаритного сетевого адаптера (не импульсного). Вы будете использовать его в противоположном качестве — как повышающий.

Для этого возьмите миниатюрную неоновую лампу (например, типа ИНС-1 или NE-2) и подключите ее к высоковольтной обмотке трансформатора.Возьмите микросхему К155ЛА3.

Соедините у нее между собой следующие выводы:- 1 и 2;- 3, 4 и 5;- 6, 9 и 10;

— 8, 12 и 13.

Один из выводов низковольтной обмотки трансформатора соедините с выводом 11 микросхемы, другой — с точкой соединения ее выводов 8, 12 и 13.Возьмите резистор номиналом в 1 килоом.

Один из его выводов подключите к точке соединения выводов микросхемы с номерами 1 и 2, второй — к точке соединения ее выводов 6, 9 и 10.Возьмите электролитический конденсатор емкостью в 5 микрофарад, рассчитанный на напряжение не менее 10 В.

Его минусовую обкладку подключите к точке соединения выводов микросхемы с номерами 1 и 2, плюсовую — к точке соединения ее выводов 3, 4 и 5. У отечественных конденсаторов рядом с плюсовым выводом имеется знак плюса, у импортных рядом с отрицательным проведена полоса из минусов.

Составьте батарею из трех или четырех элементов AA или AAA, соединив их последовательно. Положительный полюс батареи соедините через выключатель с четырнадцатым выводом микросхемы, а отрицательный — напрямую с ее седьмым выводом.

Не касаясь выводов высоковольтной обмотки и неоновой лампы, включите питание. Неоновая лампа засветится.Конструктивное оформление преобразователя зависит от того, для чего он будет применяться. Если вы хотите использовать его в составе маломощного карманного фонаря, используйте компактный пластмассовый корпус со встроенным батарейным отсеком.

Для физического же кабинета можно построить развернутый макет преобразователя. Для этого расположите все его элементы на крупном листе оргалита, расположенном вертикально, напишите рядом с каждым из них название. Макет может размещаться на столе при помощи подставки либо на стене при помощи саморезов.

Независимо от исполнения преобразователя, высоковольтная обмотка трансформатора и неоновая лампа должны быть защищены от прикосновения.

Датчик движения предназначен для управления световыми приборами, получения информации о движении людей на объекте, а также для слежения за движением на дороге и т.д.

Но для того чтобы он вам исправно служил и выполнял все свои функции, необходимо его правильно подключить.

Инструкция

Убедитесь в том, что датчик движения рассчитан на то же напряжение, что используется машине. Если он предназначен для управления при помощи пульта, то его можно разместить чуть дальше расстояния вытянутой руки. Самым легким способом является его подсоединение к прикуривателю.Для этого необходимо достать входящие в комплект провода.

Этот способ приемлем для тех, кто не любит возиться с электропроводкой автомобиля. Но тогда видеорегистратор не будет взаимодействовать с другими устройствами автомобиля. Все подключенные приспособления со встроенным датчиком должны не превышать мощность, на которую он непосредственно рассчитан.

После того как вы закончите подсоединение проводов к прикуривателю, убедитесь, что датчик правильно функционирует. При необходимости можно настроить встроенный в него таймер на удобное вам время.Запомните, подключение датчика движения можно осуществить и к системе зажигания машины.

Если подсоедините питание прибора к контакту IGNITION, то он будет работать только тогда, когда зажигание будет включено.

А если его подключить непосредственно к аккумулятору через тумблер, то регистратор будет осуществлять свою работу в режиме «дорога» при включенном зажигании, при котором он будет писать кадры с максимальной скоростью, и будет работать в режиме «охрана», если зажигание выключено.

Обратите внимание, если прибор будет постоянно подключен к аккумулятору через тумблер и предохранитель, то осуществлять управление режимом работы можно посредством установленного коммутатора сигнализации. Также к нему должен быть подсоединен блок управления внешними устройствами. Здесь нужно будет производить подключение с помощью нормально разомкнутого реле.

Когда сигнализация будет находиться в неактивном состоянии, датчик будет работать в режиме «дорога», и как только вы поставите машину на сигнализацию, он перейдет в режим «охраны», т.е. будет осуществлять запись кадров с умеренной частотой.

На приборной панели есть большое количество датчиков, которые показывают техническое состояние вашего автомобиля. Одним из них является датчик уровня топлива в бензобаке. Однако очень часто он выходит из строя и требует скорейшей замены, так как очень сложно рассчитать по пробегу количество оставшегося в баке бензина.

Вам понадобится

• Набор гаечных ключей, отвертки. хлопчатобумажные перчатки, предохранители, новый датчик уровня топлива.

Инструкция

Установите автомобиль на ровную площадку. Откройте капот и снимите минусовую клемму аккумулятора, чтобы обесточить бортовую систему питания. Теперь найдите блок предохранителей. Это можно сделать, прочитав руководство по эксплуатации вашего автомобиля. На крышке блока вы увидите таблицу, которая показывает, какой из предохранителей отвечает за тот или иной датчик.

Найдите предохранитель датчика уровня топлива. вытащите его и проверьте. Тонкая нить внутри него должна быть целой. Обратие внимание на цоколь. Если на нем есть следы гари или налета, то это значит, что он перегорел. Неисправный предохранитель замените на новый.Слейте из бака бензин. Для этого используйте компрессор и обычную трубку.

Определите, откуда удобнее всего подобраться в баку — через багажник или через заднее сиденье. Снимите пластиковую защиту с бензобака. Под ней вы увидите датчик, который ввернут в бак. Отсоедините штекеры проводов от датчика, предварительно промаркировав их, чтобы не перепутать при обратной сборке. Возьмите крестообразную отвертку и ей ослабьте стяжку хомута, который крепит топливный шланг.

После этого аккуратно снимите шланг со штуцера топливозаборника. Теперь найдите шесть гаек, которые крепят корпус датчика к внешней части бака. Открутите их плавными движениями. Аккуратно выньте датчик из бака.Внимательно осмотрите датчик. Если он треснул и нет некоторых частичек. то необходимо снять и прочистить бак, чтобы эти осколки не попали в топливную систему. Установите новый датчик.

Используйте только фирменные датчики, так как датчики сомнительных фирм могу стать причиной возгорания! Закрутите все шесть гаек, предварительно поменяв резиновые прокладки. Произведите сборку в обратном порядке. Подключите штекеры к новому датчику. Наденьте минусовую клемму на аккумулятор. теперь залейте полную двадцатилитровую канистру бензина в бак. Заведите машину.

Подождите немного и проверьте уровень бензина, который показывает датчик. Он должен соответствовать 20 литрам.

Источники:

• как заменить датчик топлива на ваз в 2018