Интересно, что узкий спектр инфракрасного излучения, в котором работает пиромориум, блокируется обычным стеклом и оргстеклом, хотя многие виды пластика, такие как капрон, полипропилен и другие, проникают в него.
Простой датчик движения своими руками
Возможность отслеживать перемещение людей на определенной территории позволяет автоматически включать и выключать освещение, отпирать и закрывать двери или обнаруживать появление злоумышленников. Датчик движения, срабатывающий при перемещении определенного объекта в рабочей зоне, поможет реализовать эту возможность на практике. Однако по разным причинам не всегда есть возможность приобрести такие устройства. Поэтому в этой статье мы расскажем, как собрать детектор движения своими руками.
Основная задача датчика движения — обнаружить движение в определенной области. Как только объект пересекает определенную линию или занимает позицию в зоне действия датчика, датчик фиксирует это явление и выдает соответствующий сигнал. В повседневном использовании сегодня существует довольно большое разнообразие таких устройств, которые отличаются как по своим функциям, так и по принципу работы:
- инфракрасные – основаны на принципе изменения состояния электронного ключа под воздействием светового излучения;
- радиоволновые – посылают в заданную область определенную частоту радиоволн, в случае появления препятствия волны отражаются и антенна воспринимает это излучение, подавая соответствующий сигнал в ответ;
- тепловые – реагируют на появление предметов с определенной температурой в зоне охвата, пригодны для использования в помещениях или после захода солнца;
- магнитные – представляют собой аналог кнопки, устанавливаемой на двери или калитке, срабатывают при открытии, такой тип датчика имеет существенные ограничения в работе;
Тепловые датчики движения не работают, если они установлены на кухне вблизи радиаторов или других источников тепла. Радиоволновой датчик также подвержен воздействию помех. Поэтому часто используются инфракрасные устройства, работающие с фотоэлементом, который изменяет значение сопротивления при воздействии световых волн. Инфракрасный детектор движения — самый простой и легкий в изготовлении.
Схемы датчиков движения
Принцип работы детектора движения основан на показаниях чувствительного элемента, который фиксирует изменение определенных параметров в окружающей среде. Сенсорный элемент может представлять собой пирометр (PIR-элемент) или фоторезистор, реагирующий на изменение инфракрасного излучения. Простейшая схема для такого датчика такова:
Как показано на рисунке 1, пироманометр PIR D203S состоит из нескольких элементов:
- непосредственно сам пироэлектрик PIR;
- полевой транзистор T1;
- шунтирующий резистор R1.
Схема работает следующим образом: Когда свет попадает на датчик PIR, он изменяет параметры электрической величины и размыкает цепь так, что через заряд протекает ток. Это самый простой вариант датчика детектора движения, вместо которого можно использовать бытовой образец PM-4. Подключение последнего немного сложнее и требует отдельной установки некоторых радиокомпонентов. Схема подключения датчика PM-4 показана на рисунке ниже:
Эта модель PIR-элемента, в отличие от предыдущей, имеет восемь контактов, 5 из которых нужны нам для подключения. Как видно на схеме 2, подключение происходит следующим образом:
- выводы 1,6 и 8 необходимо объединить для подключения к минусовой шине;
- клемма 8 подключается к клемме 2 через резистор R1;
- вывод 2 подсоединяется к затвору транзистора VT1;
- клемма 4 датчика подсоединяется к истоку транзистора VT1.
Нагрузка или электрическое устройство подключается к стоку полупроводникового элемента. PM-4 гораздо более распространен среди радиолюбителей, поэтому найти его гораздо легче. Но если у вас нет такого транзистора, обычный биполярный транзистор тоже может помочь, если снять верхнюю крышку, чтобы выставить кремниевый кристалл на свет. В этом случае его также можно использовать для создания датчика движения своими руками. Функциональная схема такого датчика показана на рисунке 3 ниже:
Поскольку установка положения открытия и закрытия в датчике движения осуществляется световым током, падающим на кристалл, основание удаляется и не участвует в работе схемы. Остальная часть схемы будет работать по этому принципу:
- при попадании света на открытый кристалл транзистора VT1 он откроется, и ток будет протекать через его цепь и усилитель DA1 к нагрузке;
- в случае прекращения подачи светового потока на VT1 переход закроется и напряжение в точке А устремиться к нулю, конденсатор C1 начнет разряжаться;
- питание нагрузки прекратится за счет закрытия фототранзистора, а возобновление наступит лишь после того, как барьер между источником света и приемником покинет заданную область;
Что потребуется для изготовления?
Для сборки датчика движения вам понадобится список радиоприемников. Если вы используете другую схему, компоненты должны быть адаптированы к ней:
- фоторезистор (при отсутствии можно заменить модернизированным транзистором, как рассматривалось на рисунке);
- емкостной элемент;
- усилитель с возможностью установки обратной связи;
- два резистора, один из которых имеет функцию регулировки;
- реле или контактор в качестве исполнительного блока;
- светодиод или лазерная указка для источника освещения;
- соединительные провода и плата.
Необходимые инструменты: плоскогубцы, паяльник и приспособление для пайки, если речь идет о печатной плате, инструмент для распиливания или точечной обработки. Обратите внимание, что все электрические соединения должны быть припаяны, завинчены, обжаты или опрессованы в соответствии с разделом 2.1.21 руководства по монтажу, т.е. они не должны быть скручены или опрессованы. Последнее важно на этапе проектирования и выбора компонентов, когда все компоненты датчика движения находятся под вашим непосредственным контролем.
Какие бывают датчики движения?
Существуют наружные датчики, которые обычно устанавливаются на улице, и внутренние датчики, которые используются в помещениях. Расстояние наружного устройства от объекта позволяет понять принцип его работы и выбрать оптимальное устройство для точного обнаружения движения.
Поэтому датчики внутри помещений устанавливаются там, где они необходимы. Не рекомендуется устанавливать их на открытом воздухе, так как перепады температуры просто разрушат извещатель. Экономить здесь бессмысленно и нерационально.
Если расстояние большое, например, большой загородный дом или территория перед жилым домом, следует установить периметральную сигнализацию, реагирующую на активность на расстоянии до 500 метров.
В чем различия между приборами движения?
Ультразвуковой детектор движения остается одним из самых популярных на рынке, поскольку он недорогой, очень прочный и надежный. В его основе лежит ультразвук, который излучается при обнаружении движения.
Высокочастотный датчик также очень известен и намного дороже ультразвукового датчика, в основном потому, что он может обнаруживать движение в различных областях. Он основан на использовании радара.
Самым дорогим, но очень практичным устройством является инфракрасный датчик. Он настроен на определенную температуру и активируется только тогда, когда в поле появляется владелец правильного температурного режима. Это позволяет избежать ненужного включения, когда мимо проходит крыса или другое животное.
Как сделать своими руками?
Установить такой датчик достаточно просто, но важно понимать, что проект имеет как положительные, так и отрицательные аспекты реализации.
Положительные стороны:
- невероятная экономия ресурсов и финансов;
- не нужно дополнительное обслуживание и помощь мастера для настройки;
- все рассчитывается конкретно для вас и под ваши условия проживания или местности;
- если все собрано верно и датчик работает, вы сэкономите на электроэнергии.
Негативно:
- с первого раза может не получиться, будет много проб и ошибок;
- если что-то припаять неправильно, то поправить уже не получится, останется только искать новый корпус и детали;
- поиск этих деталей иногда гораздо муторнее, чем просто сходить в магазин и купить готовое изделие.
Если вы хотите собрать датчик движения самостоятельно, сначала поищите печатную плату. В качестве примера можно использовать следующую очень простую схему:
Доплеровский датчик является самым простым в изготовлении, и вы можете сделать его с помощью имеющихся инструментов.
Вы также можете построить выключатель света для другой схемы. Вам не потребуется много знаний в области физики и электроники, и если вы будете следовать инструкциям, приведенным в этой статье, то трудностей не возникнет.
Вам понадобятся:
- блок питания с проводами разной длины;
- паяльник;
- лазер (продается в любом магазине для дома или FIX PRICE);
- шурупы и фотодиоды;
- резистор (подстроечный);
- вольтметр;
- реле.
Когда у вас есть все необходимые компоненты, можно приступать к сборке. Вам нужно будет точно следовать плану.
- Срезать разъемы с блока питания, а потом при помощи вольтметра найти плюс.
- Взять резистор на 10 кОм и припаять его к плюсу.
- Припаять катод фотодиода к плюсу самого резистора, затем припаять анод фотодиода.
- Присоединить к минусу эмиттер транзистора VT1.
- Эмиттер VT2 припаять к минусу резистора.
- Припаять коллектор VT2 к контакту устройства для коммутации электрических цепей.
- Второй контакт герконового реле присоединить к блоку питания. Используйте лазерную указку и присоедините еще пару проводов к блоку питания, чтобы сэкономить.
- Теперь понадобится уплотнительная сантехническая прокладка. В неё необходимо вставить шуруп, чтобы его шапочка была внутри лазерной указки.
- К шурупу приделать один провод, а второй просунуть между корпусом указки и прокладкой.
- Убедиться, что все пункты выполнены и всё собрано правильно.
- Включить прибор для тестирования и работы над ошибками, если таковые обнаружатся.
Теперь у вас есть собственное устройство для обнаружения света, которое вы сделали сами. Вы также можете попробовать сделать детектор движения для сигнализации. У вас будет своя собственная система сигнализации, на сборку которой не потребуется много времени.
