Схема инфракрасного датчика движения – как правильно подключить инфракрасный датчик движения

Весь технический прогресс направлен на то, чтобы сделать жизнь человека более комфортной. Датчики движения – не исключение. Реагируя на присутствие человека, эти небольшие приборы получили широкое распространение не так давно. Еще 5–10 лет назад такие специальные устройства использовались только для охраны крупных производственных объектов.

Сейчас же датчики используют в качестве функционального дополнения к общей сети электричества дома или квартиры. Такое решение позволяет отлично экономить электроэнергию, используя ее только при необходимости. С покупкой такого устройства особых проблем не возникает, но схема подключения инфракрасного датчика движения может загнать в тупик. Поэтому перед тем, как самостоятельно подключать датчик, стоит тщательно продумать все моменты.

Все, что нужно знать о датчике движения

Датчики движения реагируют на перемещение объектов, которые испускают тепло, что заметно в инфракрасном спектре.

Радиус обнаружения в каждой модели разнится, так что этот момент нужно уточнить на этапе покупки. Основным компонентом любого датчика является фотоэлемент, который непосредственно обеспечивает распознавание тепла и движения, обнаруживая тепловые лучи.

Устройство состоит из:

• пластикового корпуса
• фотоэлемента, покрытого фокусирующей линзой
• электронных элементов

Примечательно то, что при построении схемы подключения этого устройства необходимо учитывать окружающие объекты.

Чтобы распознавание движения не было затруднено, стоит помнить:

• электроприборы излучают тепло
• нельзя ставить датчик напротив источника света
• магниты могут искажать работу устройств

Наиболее важной характеристикой любого датчика движения является угол обхвата. Соответственно, чем он больше, тем разнообразнее может быть схема подключения. От этого же напрямую зависит, сможет ли датчик покрыть весь объем помещения, где он размещен.

Схема подключения датчика движения

Первое, что стоит сделать перед тем, как подключать датчик, внимательно ознакомиться с инструкцией. Это обязательно по той причине, что по своей конструкции каждое устройство отличается, а значит, отдельные моменты подключения могут не совпадать. Стоит тщательно изучить схему расположения клеммных элементов, при этом имея четкое представление о функциях каждой клеммы.

Особое внимание стоит уделить соблюдению фазировки при подключении датчика движения.

Схема действий тут проста:

• ознакомиться с расположением фазы, нуля и заземления (информация содержится в инструкции)
• проверить то же самое в устанавливаемом помещении

Здесь следует быть максимально точным, ведь ошибка может привести к короткому замыканию и, как следствие, пожару.

Дальше – проще. Подключение датчика движения – действие само по себе несложное, в чем-то похожее на работу со стандартным выключателем. В обоих этих случаях схема подключения представляет собой разрыв электрической цепи, где устанавливаемое устройство смыкает или размыкает цепь. При необходимости постоянной работы источника света вне зависимости от движения, в состав схемы можно включить еще и стандартный выключатель, подсоединив его параллельно к самому датчику. В итоге получится, что:

• когда свет выключен – контроль у датчика
• когда включен – у выключателя

Несколько датчиков движения: схема подключения

Вследствие особенностей конкретного помещения, одного датчика может не хватить для покрытия всей площади. К примеру, изгибы или другие интерьерные элементы. В таком случае подключить сразу несколько датчиков – не проблема. Схема для подобных ситуаций предполагает параллельное друг к другу подключение  устройств.

Расположение фазы с нулем оказывается отдельно и без всяких прерываний подается на каждое устройство, а лишь затем идет подсоединение к освещению. В тоге замыкание цепи происходит по срабатыванию одного из датчиков движения, а на источник света подается напряжение. Само собой, что подключать надо датчики так, чтобы каждый из них покрывал максимальную площадь и вместе они обеспечивали покрытие всего помещения. Стоит избегать слепых пятен, хотя бы в ключевых точках.

Также принцип работы такой схемы подключения заключается в системе по принципу параллельных выключателей. Это означает, что, пока один из датчиков улавливает движение и замыкает цепь, второй – бездействует. Но как только человек появляется в радиусе действия второго устройства, первое заканчивает свою работу. При этом освещение буде непрерывным, даже без мигания.

Обязательно стоит помнить, что:

• устройство направлять фотоэлементом в сторону потенциального движения
• нужно регулярно протирать датчик, так как грязь скажется на его работе
• необходимо учитывать все объекты в радиусе действия

Если установка датчиков, их монтаж или выбор при покупке вызывают затруднения, обращайтесь в сервис Юду.

Специалисты всегда охотно помогут, выполнят работу профессионально и недорого.

LX01, принципиальная электрическая схема, подключение, правила установки

Автор Admin На чтение 6 мин Просмотров 195 Опубликовано 25.01.2023

На данное время наиболее распространенным и популярным устройством для обнаружения движения является объемный, пассивный, инфракрасный детектор движения.

Принцип его действия основан на приеме теплового излучения от любого объекта пироэлектрическим инфракрасным приемником. Этот элемент работает совместно с полевым транзистором, который выступает в качестве предварительного усилителя.

Для того чтобы диапазон тепловой волны излучаемой человеческим телом (5 – 14 МКМ) воспринимался фотоприемником, применяют специальные светофильтры

Для минимизации ложных срабатываний в конструкцию датчика включены два таких приемника подсоединенных по встречной схеме.

В зависимости от внешней засветки и температуры генерируются напряжения каждым датчиком в отдельности. Их сигналы вычитаются и компенсируются, при превышении пороговой величины срабатывает реакция устройства на движение.

Содержание

1. Датчик движения LX01
2. Принципиальная электрическая схема датчика движения
3. Схемы подключения
4. Правила установки датчика движения

Датчик движения LX01

Для примера возьмем детектор LX01. Устройство состоит из двух боксов: монтажного и аппаратного, которые соединены подвижным кронштейном, облегчающим настройку зоны сканирования.

В аппаратном боксе находиться плата управления, к которой присоединены сенсоры: пироэлектрический, распознающий движение, светочувствительный фоторезистор для определения уровня освещенности.

Сенсоры прикрывает светопроницаемая пластмассовая шторка с выдавленными по всей площади элементами линз Френеля.

На торце расположены рифленые ручки оперативных регуляторов, связанных с подстроечными резисторами.

На монтажной коробке имеются отверстия для вывода проводов и крепления корпуса осветительного прибора.

Прибор предназначен для коммутирования электрических цепей с общей нагрузкой до 1200 Вт. К устройству можно подключать лампы накаливания и другие осветительные элементы, рассчитанные на напряжение переменного тока 200 – 230 В.

В отличие от детекторов использующихся исключительно для систем тревожной сигнализации устройство имеет дополнительные параметры, регулирующие срабатывание.

Регулятор «TIME» – регулирует время по истечении, которого прибор выключает освещение, если человек продолжает находиться в зоне действия прибора то свет будет включен повторно.

В отличии от детекторов присутствия датчики движения при повторной коммутации полностью включают и выключают осветительный прибор в быстром темпе, что, при неправильной настройке периода срабатывания, приводит к мерцанию света.

Регулятор «DAYLIGHT» – устанавливает светочувствительность прибора и позволяет точно определить порог затмения автоматического включения освещения.

Регулятор «SENS» – устанавливает чувствительность пироэлектрического сенсора детектора обнаружения. С его помощью можно регулировать радиус зоны обнаружения.

Технические параметры датчика движения LX01

• Угол зоны сканирования 1200.
• Максимальная дальность обнаружения 12м.
• Питание: переменный ток от 180 до 240В при 20мА.
• Максимальная нагрузка 1200Вт при 5А.
• Время отключения 5сек-600сек.
• Светочувствительность в диапазоне 10-2000Лкс.

Устройство чувствительно к низким температурам окружающей среды и поддерживает работоспособность только до -100С. Рекомендуется установка в помещениях на высоте от 2м до 4 м.

Принципиальная электрическая схема датчика движения

В состав устройства модели LX01 входят инфракрасный сенсор определяющий движение и элементы, усиливающие и обрабатывающие сигнал.

	1. Светофильтующая пластина. 2. Транзистор. 3. Резистор. 4. Контакт питания на +5В. 5. Корпус. 6. Кристалл пироэлектрика. 7. Общий выход. 8. Сигнальный выход.

Пассивный, инфракрасный пироэлектрический сенсор это пластина прозрачного кварца, пропускающая лучи инфракрасного диапазона и керамический сенсор.

Так же в корпусе находится усилитель, который согласует высокое выходное напряжение, поступающее с сенсора.

Пироэлектрический сенсор RE-46, который используется в детекторе движения модели LX01, подсоединен к операционному усилителю LM324N. Он имеет сложную структуру, состоящую из четырех каскадов усилителей.

Функциями усилителей DA1.1 и DA1.2 является произведение коррекции поступающего сигнала с последующей передачей на третий каскад — DA1.3.

Компаратор, который к нему присоединен, производит распознание предварительно обработанного сигнала. На четвертом каскаде DA1.4 происходит регулирование времени освещения.

Следует отметить, что при таком принципе обработки поступающих сигналов определение движущегося объекта сводится не к регистрации наличия теплового излучения, а на выявлении динамического изменения такого излучения.

Фоторезистор (R23), определяющий уровень внешнего освещения, управляется подстроечным резистором R24, а тот в свою очередь соединен с контактом базы танзистора VT1.

Если световая интенсивность увеличивается, то сопротивление фоторезистора падает, соответственно ток у базы транзистора увеличивается. Он открывается и происходит эффект подтягивания потенциала контакта между резисторами R25 / 21 и потенциала земли.

Таким образом, запрещается поступление сигнала с каскада DD1.4 на базовую клемму транзистора VT2, который активизирует соединительное реле К1. При срабатывании реле ранее, работа фоторезистора будет заблокирована диодом VD4 на весь период активной фазы.

Устройство работает от обычной электросети 220В, 50Гц. Напряжение, поступает на устройство через плавкий предохранитель FU. Через вход гасящего конденсатора ( на схеме — C11) и диодный мостик (VD7-10), на выходе напряжение будет составлять 18 — 22 вольта.

Далее напряжение, сглаживается и выпрямляется конденсатором С12, подается на стабилизатор DA2 78L08. Повышенное напряжение, которое возникает на выходе из стабилизатора, направляется на стабилитрон (на схеме VD6), который гасит его до 24В. При переключении контактов реле возникают коммутационные помехи, которые гасятся последовательностью из резистора R26 и С10.

Схемы подключения

Эта модель рассчитана на непосредственное подключение осветительных приборов запитанных от электросети с переменным током 220В, но ограниченна в мощности присоединяемых устройств не более 1 КВт.

Для дополнительного контроля освещения, который предусматривает, как автоматическое, так и ручное включение осветительного прибора используется следующая схема соединения датчика движения через распределительную коробку.

Возможно подключение нескольких детекторов движения для контроля одного осветительного прибора. Такие схемы используются для освежения лестниц или длинных коридоров, которые не могут в полной мере контролироваться одним детектором.

Для того чтобы увеличить максимальную нагрузку используют способ подсоединения датчика движения через промежуточное реле.

В этом случае максимальная мощность потребления будет ограничиваться только параметрами нагрузочной способности используемого промежуточного реле. Таким образом, можно подключать мощные галогенные прожектора с нагрузкой в несколько киловатт.

Применяя, в качестве осветительных элементов, ртутные лампы дневного света, следует помнить, что период между включениями должен соответствовать времени остывания лампы.

Правила установки датчика движения

На стабильность и эффективность функционирования системы тревожной сигнализации влияет место, выбранное для установки детектора движения.

При этом необходимо правильно выбрать не только общую схему, но и точку подключения в каждом помещении. Определяя ее необходимо свести к минимуму негативное влияние внешних факторов, которые могут привести к ложному срабатыванию системы сигнализации.

Следует избегать попадания в область срабатывания конвекционных и интенсивных воздушных потоков (кондиционеры и батареи отопления), а так же прямых солнечных лучей.

Кроме того, поверхность, на которую устанавливается датчик, не должна подвергаться дрожанию и вибрациям (от открывания двери или окна).

Традиционная установка детектора – в затененном углу комнаты на высоте не более 2,4-3м с направлением зоны сканирования на центр помещения.

Обозначения на схеме:
1. Датчик движения
2. Сенсор разбития стекла
3. Геркон
4. Детектор дыма

Схемы датчиков движения

— 5 способов сборки детектора движения своими руками

Существует несколько способов обнаружения движения или движения. Некоторые из них включают вибрации, звуки и инфракрасный свет. Сегодня мы обсудим одно средство обнаружения с помощью инфракрасного датчика. Таким образом, мы узнаем, как сделать пять цепей датчиков движения и какие шаги необходимо выполнить для пяти типов схем датчиков движения.

PIR (пассивный инфракрасный) детектор движения человека Схема с операционным усилителем

Наше первое практическое применение датчика движения в цепи требует операционного усилителя.

Схема обнаружения движения с использованием операционного усилителя

Объяснение схемы

• При наличии человеческого ИК-излучения датчик воспринимает излучение, прежде чем немедленно преобразовать его в мельчайшие электрические импульсы. Следовательно, коллектор становится низким, поскольку импульсы запускают транзистор, чтобы начать проводить.
• Затем у нас есть IC 741 в качестве компаратора с выводом 2 в качестве входа для измерения и выводом 3 в качестве опорного входа. Если коллектор транзистора становится низким, потенциал на выводе 2 уменьшается, потенциал на выводе 3. В результате выход IC увеличивается и запускает каскад драйвера реле, состоящий из другого реле и транзистора BC547.
• После этого реле сработает и включит подключенное устройство сигнализации.
• Наконец, конденсатор 100 мкФ/25 В обеспечивает постоянное включение реле после деактивации ИК-датчика из-за выхода источника излучения.

Примечание; Наше PIR-устройство трудно оптимизировать, и оно очень чувствительно. Таким образом, вы можете заключить датчик в крышку линзы Френеля, чтобы стабилизировать его чувствительность и улучшить радиальный диапазон обнаружения. В качестве альтернативы можно использовать готовый модуль PIR с улучшениями.

(световая коллимация с линзой Френеля)

ПИК-детектор движения и схема охранной сигнализации

Во-вторых, у нас есть вторая схема, которую можно использовать в качестве схемы противоугонной сигнализации.

Цепь охранной сигнализации

Описание схемы

Судя по схеме, вам потребуется только реле для внешней настройки, транзистор и один резистор 1K. Помимо самостоятельной сборки, вы также можете купить готовую версию датчика.

Что касается источника питания 12 В, то схемы SMP 12 В 1 ампер должно быть достаточно.

3. Схема выключателя света датчика движения

Схема выключателя света датчика движения работает ночью и днем. Таким образом, он идеально подходит для использования в качестве охранного освещения и сигнализации.

Необходимые компоненты

Цепь выключателя освещения с датчиком движения

Теперь соедините выход датчика с базой транзистора NPN, контактом заземления с отрицательным источником постоянного тока и контактом VCC датчика с 5 В постоянного тока.

Затем примените реле в соответствии с входным напряжением, чтобы можно было подключить любой свет.

Датчик будет иметь низкий выходной сигнал с выключенным транзистором, если не происходит движения, что не приводит к передаче входного сигнала на базовую клемму. Однако, когда он обнаруживает движение, работа становится высокой. Впоследствии транзистор получает высокий входной сигнал на своей базовой клемме и включается, прежде чем активировать реле. Затем светодиод, подключенный к реле, будет излучать свет.

Приятно отметить, что выходной сигнал датчика обычно становится низким по истечении установленного вами времени. Следовательно, свет или сигнализация, подключенные к действительно, автоматически останутся выключенными некоторое время спустя.

Примечание; При использовании только сигнализации подключите ее напрямую к источнику питания и коллектору транзистора без использования реле. Кроме того, вам не понадобится стабилизатор, только источник питания 5 В.

• Датчик PIR здесь состоит из двух предустановок;

• Регулировка временной задержки с постоянным высоким выходным сигналом в течение некоторого времени и 
• Регулировка чувствительности

Схемы промышленных датчиков движения компоненты. Схема работает, обнаруживая движение цилиндра, который зажигает определенные светодиоды для необходимого обнаружения.

Цепь промышленного датчика движения

Цепи датчиков движения: описание схемы

• Когда вы включаете питание, вы сбрасываете микросхему через 0,1 мкФ, позволяя сначала загореться зеленому светодиоду. В то же время датчик-B (LDR2) и датчик-A (LDR1) фокусируют на них свет соответствующими лазерными лучами.
• LDR2 включает транзистор BC557, тогда как LDR1 включает транзистор BC547 и удерживает их включенными. Итак, на вывод 14 микросхемы поступает напряжение питания от BC557. Но помните, что BC547 и LDR1 также являются проводящими. Таким образом, схема заземляет потенциал, что приводит к общему потенциалу, равному нулю или низкому логическому уровню на выводе 14.

Транзистор BC557

Источник; Wikimedia  

• Затем, когда цилиндр опускается и приближается к LDR1, он повышает сопротивление LDR1, блокируя луч, а затем отключает BC547. После этого напряжение BC557 попадает на контакт 14 и создает прямую последовательность на выходе IC. Затем загорается красный светодиод и выключается зеленый светодиод.
• Цилиндр движется дальше вниз и блокирует попадание лучей в LDR2. Таким образом, сопротивление LDR2 снижается и останавливает проводимость транзистора, в результате чего потенциал на выводе 14 становится равным нулю. IC реагирует только на положительные импульсы и, следовательно, не влияет.
• Когда цилиндр движется вверх в обратном направлении, он разблокирует LDR2, позволяя ему принять луч. Затем BC557 начинает проводить, выпуская положительный импульс, который попадает на вывод 14 микросхемы. Позже красный светодиод гаснет, а зеленый светодиод горит.

Создание простой схемы детектора движения с использованием 555

Наконец, у нас есть простая схема детектора движения с использованием таймера 555.

Необходимые компоненты

Датчик движения простой схемы с таймером 555

Цепи датчиков движения: описание схемы

• Сначала соедините контакты четыре и восемь, а также контакты шесть и два.
• Затем подключите выход схемы делителя напряжения к шестому контакту интегральной схемы.
• Затем используйте конденсатор емкостью 1 мкФ для подключения одного из резисторов схемы делителя напряжения к выходному контакту три через резистор (100K).
• Примените реле в цепи драйвера между положительной клеммой конденсатора и контактом два.
• Также подключите светодиод к выходу микросхемы через токоограничивающий резистор.
• Транзистор NPN управляет выходным реле. Поэтому используйте резистор 1 кОм, чтобы подключить его к третьему выходному контакту микросхемы.
• Наконец, подключите базу транзистора PNP, которая управляет переключающим реле, к выходу модуля ИК-датчика.

Цепи датчиков движения: Применение датчиков движения

Датчики движения можно найти в следующих приложениях;

• Автоматические двери,
• , сушилки для рук,
• Автоматизированные раковины/промывка туалета,
• Освещение безопасности,

(Light Home Security Light)

• Входной свет,
• Automatic Gate Gates и
• 121. банки, торговые центры и офисы.

(домашняя сигнализация)

Заключение

Вкратце, схема обнаружения движения определяет направление движения объекта и собирает данные о его скорости, ускорении и положении. Датчики просты в сборке, и вы можете связаться с нами по любым вопросам.

Детектор движения на основе PIR-сенсора / Схема датчика

Пассивный инфракрасный датчик (PIR) — очень полезный модуль, используемый для создания многих видов систем охранной сигнализации и детекторов движения . Он называется пассивным, потому что принимает инфракрасное излучение, а не излучает. В основном датчик PIR обнаруживает любое изменение температуры, и всякий раз, когда он обнаруживает какое-либо изменение, его выходной PIN-код становится ВЫСОКИМ. Их также называют пироэлектрическими или ИК-датчиками движения.

Здесь следует отметить, что каждый объект при нагревании излучает некоторое количество инфракрасного излучения. Человек также излучает инфракрасное излучение из-за тепла тела. PIR-сенсоры могут обнаруживать небольшие изменения в инфракрасном диапазоне. Всякий раз, когда объект проходит через диапазон датчика, он излучает инфракрасное излучение из-за трения между воздухом и объектом и захватывается ИК-датчиком.

Основным компонентом ИК-датчика является Пироэлектрический датчик , показанный на рисунке (прямоугольный кристалл за пластиковой крышкой). Наряду с этим, BISS0001 («микромощный ИК-детектор движения IC»), некоторые резисторы, конденсаторы и другие компоненты, используемые для построения ИК-датчика. Микросхема BISS0001 принимает входные данные от датчика и выполняет обработку, чтобы сделать выходной контакт ВЫСОКИМ или НИЗКИМ соответственно.

Пироэлектрический датчик делится на две половины, когда нет движения, обе половины остаются в одном и том же состоянии, это означает, что оба воспринимают один и тот же уровень инфракрасного излучения. Как только кто-то входит в первую половину, инфракрасный уровень одной половины становится больше, чем другой, и это заставляет пассивные инфракрасные датчики реагировать и делает выходной контакт высоким.

Пироэлектрический датчик закрыт пластиковой крышкой, внутри которой находится множество линз Френеля. Эти линзы изогнуты таким образом, что сенсор может охватывать широкий диапазон.

Мы построили очень простую схему детектора движения здесь. Мы используем ИК-датчик HC-SR501, светодиод (который будет светиться всякий раз, когда перед датчиком происходит движение) и резистор. Контакт Vcc ИК-датчиков подключен к положительной клемме батареи 9 В, контакт GND подключен к отрицательной клемме батареи, а выходной контакт ИК-датчика подключен к светодиоду с резистором 220 Ом. Когда есть какое-либо движение в диапазоне ИК-датчиков, светодиод начнет мигать.

 

Компоненты цепи

• Датчик PIR (мы использовали HC-SR501)
• Резистор 220 Ом (любой резистор менее 1 кОм)
• Светодиод
• Аккумулятор (5-9В)

 

Принципиальная схема и пояснение

Пассивным инфракрасным датчикам требуется некоторое время, чтобы стабилизироваться в соответствии с окружающими условиями, поэтому вы можете обнаружить, что светодиоды включаются и выключаются случайным образом в течение примерно 10–60 секунд.

Теперь, когда мы обнаружим, что светодиод мигает при любом движении, оглянитесь назад на PIR, вы найдете перемычку, которая находится между контактом внешнего угла и средним контактом (см. рисунок выше). Это называется «без перезапуска» или « Неповторяемый триггер» и перемычка в положении L. В этом положении светодиод будет непрерывно мигать, пока не будет движения.

Теперь, если вы подключите эту перемычку между PIN-кодом внутреннего угла и средним PIN-кодом, то светодиод будет гореть все время, пока не будет движения. Это называется «повторный запуск» или « Повторяемый запуск» , а перемычка находится в положении H.

Имеется два потенциометра (показаны на рисунке выше), которые используются для установки времени задержки и диапазона расстояния. Временная задержка — это продолжительность, в течение которой светодиод остается включенным (выходной контакт HIGH). При неповторяемом срабатывании выходной сигнал автоматически становится низким по истечении временной задержки.