sensor de movimiento IR
El sensor de movimiento, una de las innovaciones introducidas en nuestras vidas, el área de su aplicación es amplia, por lo que dejó de ser un "milagro" y comenzó a aplicarse en todas partes. Naturalmente, la gente está interesada en este dispositivo. Logré encontrar la publicación del autor, que en una cobertura muy detallada de este tema, dicen, no agregará, no restará.
Les presento un artículo de la revista "Radioamator" de N.P. Vlasyuk, m. Kyiv.
Sensor de movimiento infrarrojo pasivo
Un sensor de movimiento infrarrojo pasivo con una fuente de alimentación de ~ 220 V se suministra con un foco halógeno y está diseñado como un solo dispositivo. El pasivo se llama porque no ilumina el área controlada con radiación infrarroja, sino que utiliza su radiación infrarroja de fondo, por lo que es completamente inofensivo.
Propósito del sensor IR y aplicación práctica
El sensor está diseñado para la inclusión automática de la carga, por ejemplo, un reflector, cuando ingresa al área de control del objeto en movimiento y lo desactiva después de que el objeto sale de la zona. Se utiliza para iluminar las fachadas de casas, hogares, sitios de construcción, etc.
Datos técnicos del sensor infrarrojo pasivo del modelo 1VY7015
La tensión de alimentación del sensor y todo el dispositivo es ~ 220 V, el consumo de corriente del propio sensor en el modo de protección es 0,021 A, que corresponde al consumo de energía de 4,62 W. Naturalmente, al encender una lámpara halógena con una potencia de 150 o 500 W, el consumo de energía aumenta en consecuencia. Radio máximo de detección de un objeto en movimiento (delante del sensor) 12m, zona de sensibilidad en el plano horizontal 120 ... 1800, retardo de iluminación ajustable (después de la salida del objeto desde la zona de control) de 5 ... 10 sa 10 ... 15 min. Rango de temperatura admisible de funcionamiento -10 ... + 40 ° С humedad admisible 93%.
El sensor IR puede estar en uno de los siguientes modos. El "modo de protección", en el que él "vigilante" monitorea el área controlada y está listo en cualquier momento para incluir un relé ejecutivo (carga). "Modo de alarma", en el que el sensor con la ayuda de un relé del actuador activó la carga, ya que en su área controlada tenía un objeto en movimiento. "Modo de reposo", en el que el sensor, al estar en la condición de encendido (bajo la corriente), a la luz del día, no reacciona a estímulos externos, y con el advenimiento del crepúsculo (oscuridad) pasa automáticamente al modo de protección ". Este modo está diseñado para evitar el horario de verano. Una vez que se alimenta la alimentación, el sensor comienza con "Modo de alarma" y luego cambia a "Modo de protección".
Sensores similares también se venden por separado. Se utilizan mucho más que el kit (el proyector con el sensor) y, en el modo de suministro de energía, se pueden calcular para una tensión de ~ 220 V, o = 12 Vt.
El principio del sensor infrarrojo pasivo
La radiación infrarroja de fondo de un área controlada que utiliza un vidrio frontal (lente) se enfoca en un fototransistor sensible a los rayos infrarrojos. El pequeño voltaje que proviene de él se amplifica con la ayuda de los amplificadores operacionales (OP) del chip incluido en el circuito del sensor. En condiciones normales, el relé electromecánico está encendido.La carga es inestable. Tan pronto como el objeto en movimiento aparece en la zona controlada, se cambia la iluminación del fototransistor, cambia el voltaje a la entrada del amplificador operacional. La señal amplificada emite el circuito desde el equilibrio, activa el relé, que incluye una carga, por ejemplo, una lámpara de iluminación. Tan pronto como el objeto abandona la zona, la lámpara continúa encendida durante algún tiempo, dependiendo de la hora mostrada por el relé de tiempo electrónico, y luego pasa al estado inicial: "Modo de protección".
El diagrama esquemático del sensor infrarrojo pasivo del modelo 1VY7015 se muestra en la Fig.
Aumentar el arroz.
En comparación con sensores infrarrojos de 1 voltio similares, el esquema de este modelo es simple. Ella está fotografiada de acuerdo con el esquema de instalación. Como los fabricantes no marcaron todos los elementos de radio en el esquema de ensamblaje, el autor tuvo que hacerlo por su cuenta. En un tablero que mide 80-68 mm, los elementos de radio articulados se colocan sin el uso de elementos de chip.
Designación de elementos de radio básicos del esquema de principios
1. La unidad de fuente de alimentación del sensor es un transformador sin transformador, hecho con la aplicación de un capacitor C2 con capacidad de extinción de 0,33 μF × 400 voltios. Después del puente rectificador, ZD (1 N4749) estabiliza el voltaje de 25 V utilizado para alimentar el relé K1, y el estabilizador DA1 (78L08) de 25 estabiliza 8, que se utiliza para alimentar los chips LM324 y todo el circuito. Condensador C4: se suaviza, y SZ protege el sensor de interferencias de alta frecuencia.
2. Fototransistor infrarrojo de longitud de onda PIR D203C: el "ojo de polvo" del sensor, su elemento principal, es el que emiteun comando para habilitar el relé del actuador cuando el fondo infrarrojo de la zona controlada cambia rápidamente.Accionado por +8 V a través de la resistencia R15.Condensador C13: suaviza, y C12 protege el fototransistor de interferencias de alta frecuencia.
3. Microchip LM324N (valor de mercado de $ 0,1) - el amplificador principal del sensor.Cuenta con 4 OU que se incluyen en el circuito del sensor (elementos de radio R7, C6, D1, D2, R21, D3) en serie (4-3-2-1), que proporciona una alta ganancia de la señal dada por el fototransistor IR y altaSensibilidad de todo el sensor.Come desde 8 ("más" - conclusión 4, "menos" - conclusión 11).
4. El propósito del relé electromecánico K1 del modelo LS-T73 SHD-24VDC-FA - para incluir la carga, o más precisamente, para darle ~ 220 en voltaje +25 V en la bobina del relé le da al transistor VT1.La tensión nominal de funcionamiento de la bobina del relé es de 24 V, y sus contactos, de acuerdo con la inscripción en el caso, permiten una corriente de 10 A a ~ 240 V, lo que genera dudas sobre la capacidad de un relé tan pequeño para conmutar la carga a 2400 vatios.Los fabricantes extranjeros a menudo superan los parámetros de los elementos de radio.
5. Transistor VT1 tipo SS9014 o 2SC511.Parámetros límite básicos: Reino Unido máx = 45, lx máx. = 0,1 A. Proporciona un relé de encendido /apagado K1 según las relaciones de voltaje (salida 1 LM324N y colector VT2) en su base.
6. El transistor VT2 (SS9014, 2SC511) puente (R5, R6, R7, VR2, fotoconductor) está destinado a la instalación de uno de los dos modos de funcionamiento del sensor: "Modo de protección" o "Modo de suspensión".El modo requerido lo proporciona la iluminación del fotoresistor CDS (es su impedancia, la luz cambiante, que indica el sensor, ahora oNoche a la posición del motor de la resistencia variable VR2 (LUZ DEL DÍA).Por lo tanto, si encuentra el motor de la resistencia variable en la posición "Día", el sensor funciona tanto de día como de noche, y en la posición "Noche", solo de noche, y durante el día está en modo "inactivo".
7. El relé de tiempo electrónico ajustable (C14, R22 VR1) proporciona un retraso del tiempo de apagado de la bombilla de 5 ... 10 sa 10 ... 15 minutos después de la salida del objeto desde la zona de control.La regulación es proporcionada por la
resistencia variable TIEMPO VR1.
8. La resistencia variable SENS VR3 regula la sensibilidad del sensor al cambiar la profundidad de la retroalimentación negativa en el OP No. 3.
9. La cadena de ablandamiento R1C1 absorbe los rayos de voltaje que surgen cuando se enciende /apaga la lámpara halógena.
10. Otros elementos de radio (por ejemplo, R16-R20 R11, R12, etc.) proporcionan el funcionamiento normal de la AM del chip LM324N.
Recomendaciones para reparar un sensor de infrarrojos
Al comenzar a reparar un sensor de infrarrojos, debe recordarse que todos sus elementos de radio están bajo voltaje de fase, lo que pone en peligro la vida.Al reparar dichos dispositivos, se recomienda incluirlos a través de un transformador dividido.El sensor funciona de manera confiable, y las reparaciones no se realizan con poca frecuencia, pero si están dañadas, las reparaciones comienzan con una revisión externa de su placa de montaje.Si esto no detecta daños, debe verificar el voltaje de salida del dispositivo (25 y 8V).La fuente de alimentación, así como cualquier otro elemento del circuito (chip, transistores, estabilizador, condensadores, resistencias), pueden fallar debido a saltos de voltaje en la red eléctrica o rayos, y protección contraDesafortunadamente, no están disponibles en el esquema del sensor. El probador puede verificar la corrección de todos estos elementos, excepto el chip. El microcircuito, si se sospecha que está deshabilitado, puede ser reemplazado. Los contactos del relé K1 pueden aparecer como un enlace débil en el sensor, ya que conmutan las corrientes de arranque significativas de una lámpara halógena, y el probador verifica su rendimiento.
Ajuste del sensor IR
La configuración del sensor de infrarrojos es instalar correctamente las tres resistencias de ajuste ubicadas debajo del sensor (Fig. 2).
¿Qué regulan estas resistencias?
HORA: ajusta el tiempo de demora para que la lámpara halógena se apague después de que el objeto que activó su inclusión haya abandonado la zona de control. Rango de regulación de 5 ... 10 sa 10 ... 15 min.
LUZ DEL DÍA: establece el sensor en "Modo de seguridad" o "Modo de suspensión" durante el día. Desde el punto de vista físico, la posición del motor de la resistencia variable permite o prohíbe que el sensor funcione con cierta iluminación. Rango de iluminación regulable 30 lux. Por lo tanto, si gira la perilla en sentido contrario a las agujas del reloj (establecido en el signo "creciente"), el sensor solo funciona en la oscuridad del día y "duerme" durante el día. Si lo gira a la posición extrema en el sentido contrario a las agujas del reloj (el signo "sol pequeño"), el sensor funciona tanto de día como de noche, es decir, todo el día. En la posición intermedia entre estos valores, el sensor puede ir al "Modo de protección" con el inicio del crepúsculo. La transmisión del sensor en uno de los modos anteriores se produce automáticamente.
SENS - ajusta la sensibilidad del sensor, es decir, estableceÁrea mayor o menor (o rango) del área controlada.
Desventajas de un sensor IR
Las desventajas de un sensor IR de ~ 220 V consisten en sus falsos disparadores.Esto ocurre cuando se mueven ramas de árboles o arbustos que están en un área controlada;de un coche que pasa, más precisamente, del calor de su motor;de una fuente de calor variable si está ubicada debajo del sensor;de un cambio repentino de temperatura en las ráfagas de viento;de los rayos y la iluminación de los faros de los automóviles procedentes del paso de animales (perros, gatos);A partir del parpadeo del sistema eléctrico, el sensor se dispara y durante algún tiempo la lámpara continúa brillando.Las desventajas del sensor descrito deben atribuirse a su estado no operativo en ausencia de un suministro de voltaje de ~ 220 V. Para reducir el número de falsos positivos, puede cambiar la posición del sensor.
Nombramiento del sensor infrarrojo de lente de vidrio frontal.Para extender la zona de control a Control 120 ° e incluso 180 °, la lente del sensor es semicircular o esférica.En su fabricación (fundición) en su lado interior hay numerosas lentes rectangulares.Dividen el sector controlado en pequeñas parcelas.Cada lente, desde su área, se enfoca en la radiación infrarroja en el centro del fototransistor.La distribución de la zona controlada en el sitio lleva al hecho de que la zona controlada se convierte en abanico (Fig. 3).
Como resultado, el sensor "ve" al agresor solo en la zona negra, y en el blanco es "ciego".Estas zonas, según el número y el tamaño de linzochek, tienen una configuración específica del diseño.Aplicación de microprocesadores.nos permite eliminar algunos de los defectos descritos anteriormente de estos sensores. La lente es el elemento más importante del sensor infrarrojo. Depende de ello, ya que un amplio y horizontalmente "ve" al sensor. Algunos sensores IR tienen lentes variables que crean un área controlada para una tarea específica. La lente de vidrio debe estar entera (no rota), de lo contrario, la configuración de su zona controlada es impredecible.
Áreas de aplicación de sensores infrarrojos pasivos
1. Iluminación de varios locales, es decir, encendido /apagado automático de la iluminación en entradas, almacenes, apartamentos (casas), hogares y granjas. Para este propósito, dependiendo de la situación, es posible aplicar los conjuntos de sensores infrarrojos anteriores con focos, así como los sensores vendidos por separado. Instale el conjunto en objetos fijos a una altitud de 2.5 ... 4.5 m (Fig. 4).
Las inclinaciones recomendadas y permitidas del kit de acuerdo con las instrucciones se muestran en la Fig. 5.
Los sensores infrarrojos pasivos que se venden por separado se pueden diseñar para una tensión de alimentación de ~ 220 V o +12 V. Para la iluminación, es mejor usar sensores a ~ 220 V, son relativamente baratos y ofrecen una carga de ~ 220 V, para que puedan conectar fácilmente las bombillas.
Una de las variantes de dicho sensor, el modelo UBA 1009, se muestra en la Fig. 6.
Solo tiene dos resistencias de ajuste: Retardo de tiempo, ajusta el tiempo de carga después de la salida del objeto desde el área controlada y Control de luz, que permite o desactiva el sensor durante las horas de luz. Carga máxima admisible de 1200 vatios.El ángulo de visión de la zona controlada es de 180 ° y su longitud máxima es de 12 m.
El sensor emite tres cables de colores diseñados para conectar la red y cargar. En la figura 7
muestra el circuito para la inclusión de este sensor en una lámpara separada ~ 220 V, que se puede usar como lámpara de mesa.
Al conectar el sensor al cableado existente de la casa (apartamento), es decir, antes de que las bombillas y los interruptores ya instalados sea importante encontrar correctamente el cable común del sensor y conectarlo con el cableado. La Fig. 8, a, b muestra el esquema de la sección de cableado eléctrico antes de encender el sensor y después de encenderlo.
Si usa un sensor para iluminar el porche de la casa, es mejor instalar el sensor cerca de la bombilla.
El uso de sensores IR en los esquemas de iluminación ahorra en gran medida la electricidad y crea comodidad cuando se enciende /apaga automáticamente.
2. Inclusión automática de la iluminación en apartamentos y casas. En tal situación, el sensor se adapta mejor a la lámpara de escritorio, de modo que se puede apagar fácilmente cuando sea necesario.
3. Notificación al propietario de la casa sobre la llegada de los huéspedes. En este caso, el sensor debe dirigirse a la cerca o al espacio que lo rodea, y para que la notificación de sonido use una llamada u otro detector de sonido con una fuente de alimentación de ~ 220 V.
4. Protección de un patio de negocios, garaje, granja, oficina, apartamento. Para este propósito, podemos aplicar los sensores IR baratos y económicos descritos anteriormente con una fuente de alimentación de ~ 220 V. Sin embargo, estos sensores tienen un gran inconveniente: cuando se pierde la redno funcionan, por lo tanto, se utilizan solo para la protección de objetos sin importancia.Los sensores de infrarrojos con una fuente de alimentación de + 12V carecen de estos defectos, ya que se suministran fácilmente con batería de respaldo.Para este propósito, se ha desarrollado un pequeño dispositivo de recepción y control (PKP), que está montado en una pared.Tiene una fuente de alimentación, baterías de 12 V para 4 Ah o 7 Ah y un llenado electrónico.Todos los sensores del objeto protegido están conectados a un panel de control, que les proporciona una fuente de alimentación confiable, recibe señales de alerta y transfiere seguridad.Si no hay protección para el panel de control, puede conectar una potente sirena de sonido que disuade a los intrusos.Por lo tanto, para la protección de objetos importantes, se deben utilizar conjuntos de paneles de control con sensores IR de 12 V, con un cable estándar de 4 hilos (dos cables para la fuente de alimentación 12 V, dos para una señal de alarma) entre ellos.Los sensores infrarrojos de 12 V no instalan resistencias reguladoras externas, ya que algunas de sus funciones se transmiten al "llenado electrónico" del panel de control.
Para proteger su patio de negocios, los sensores de infrarrojos deben instalarse de tal manera que no sean visibles, de lo contrario pueden romperse.Para este propósito, los sensores infrarrojos pueden instalarse cerca de las ventanas dentro de la casa, enviando su lente a los objetos protegidos.Para la protección de los apartamentos y oficinas con sensores infrarrojos ubicados en la esquina de las habitaciones, y para proteger los garajes y granjas, sus lentes se dirigen a la puerta de entrada.
Como ya se señaló, los sensores IR baratos a ~ 220 V y 12 V tienen una serie de inconvenientes, como el funcionamiento del sensor en el pasajePerros, gatos, ratones.Para eliminar este fenómeno, es necesario instalar un sensor de IR dentro de la ventana en el alféizar de la ventana, dirigirlo hacia el patio y colocar una pantalla protectora frente a ella (Fig. 9).
En este caso, se forma una "zona ciega" entre el suelo y la zona de captura del sensor infrarrojo, en el que el sensor no reacciona a los pequeños infractores, sino que pasa por la persona a la que reaccionará, por lo queComo persona por encima de esta zona.
En los nuevos sensores, 12 diseñadores, que complican el diseño y el diseño del sensor, eliminaron esta desventaja.Entonces, en el sensor infrarrojo israelí Crow SRX-1100 hay un microprocesador y un radioemisor de microondas instalados, que determinan el tamaño del infractor, lo comparan con los umbrales establecidos y toman decisiones, para dar o no un comando a la alarma.
Diseñadores de Japón y otros países han resuelto este problema de una manera diferente.Proporcionaron el desplazamiento (dentro del sensor de infrarrojos) de la placa electrónica con un fototransistor hacia arriba o hacia abajo en relación con el punto de enfoque del vidrio lensochek.Como resultado, se cortan los segmentos sensibles negros más cercanos al suelo y se instala una "zona ciega" en el suelo, en la que el sensor "no" ve animales pequeños.La altura de la "zona ciega" se puede controlar con el mismo desplazamiento de la placa electrónica.Hay otras formas de excluir la respuesta de los sensores infrarrojos al paso de animales pequeños.Se soluciona el problema del funcionamiento del sensor de infrarrojos cuando se ilumina con un rayo o con luces de automóvil.Naturalmente, todas estas mejoras causan un aumento en el costo de los sensores IR pasivos, pero aumentan la confiabilidad de la protección.
