Bewegungssensoren werden in verschiedenen Bereichen aktiv eingesetzt: Sicherheitssysteme und Alarme, in Systemen, die den Zugang zu Räumlichkeiten kontrollieren, in der Lichtsteuerung (dies gilt insbesondere, wenn ein öffentliches Beleuchtungselement erscheint, z. B. werden die Lichter im Eingangsbereich nur eingeschaltet, wenn Bewohner eintreten, im „Smart Home“) ”-System – als Teil der integrierten Steuerung von Beleuchtung, Lüftung, Klimaanlage und Heizung. Mithilfe eines Bewegungssensors können Sie die Klimaindikatoren je nach Anwesenheit oder Abwesenheit von Personen im Raum anpassen.

Abhängig von der Art der verwendeten Strahlung sind Bewegungssensoren geeignet Infrarot, Mikrowelle, Ultraschall- und kombiniert.

Blockdiagramm eines beliebigen DD:

B.L.-DD, S- Lichtsteuerkontakt, N- „Null“-Draht des Beleuchtungsnetzes, L- „Phase“, A- Anschluss zum Anschluss von Beleuchtungsgeräten.

Anschließen eines Bewegungssensors. Es reicht aus, die Versorgungsspannung an die Klemmen des Klemmenblocks anzulegen L Und N. Und wir verbinden die Last oder Glühbirne mit dem Kontakt N Und A.

Einstellknöpfe befinden sich normalerweise am DD-Körper. Normalerweise sind es zwei bis vier. Die Art der Einstellung ist neben den Drehknöpfen angegeben.

LUX- Zum Einstellen der Lichtstärke. Zeit- Zeit, den Timer einzuschalten. SENS- DD-Empfindlichkeitseinstellung. MIC- nicht bei allen Modellen vorhanden - akustischer Reaktionspegel.

Zum besseren Verständnis werde ich ein grundlegendes Diagramm zum Anschluss einer Lampe über ein klassisches DD geben.

Darüber hinaus gibt es einen DD-Schaltkreis mit einem standardmäßigen elektrischen Schalter. Wenn eine Hochleistungslast angeschlossen werden muss, können Sie einen elektromagnetischen Starter oder ein elektromagnetisches Relais verwenden.

Wenn die Kontrollzone groß genug ist, beispielsweise der Eingang eines Mehrfamilienhauses, können Sie über diesen Stromkreis beliebig viele DDs anschließen.

Video: So schließen Sie einen Bewegungssensor an

Bei der Standortwahl ist es notwendig, die Bedingungen zu reduzieren, die sich negativ auf den Betrieb auswirken. Das folgende Diagramm zeigt Beispiele für die besten Standorte für die Platzierung des am häufigsten verwendeten Infrarotsensors.

Wie aus der Abbildung hervorgeht, müssen Orte vermieden werden, die möglicherweise direkter äußerer Wärmestrahlung ausgesetzt sind: Heizkörper, direkte Sonneneinstrahlung usw.

Berücksichtigen Sie unbedingt die Eigenschaften jedes Sensortyps, damit Objekte, die Fehlalarme auslösen, nicht in ihren Arbeitsbereich gelangen können und gleichzeitig den gesamten dafür erforderlichen Raum kontrollieren. Vor der Installation des Geräts müssen Sie sicherstellen, dass die Oberfläche, auf der die Installation durchgeführt wird, keinen Vibrationen ausgesetzt ist.

Wenn möglich, sind Bewegungssensoren vorhanden

Decke– zur Montage an Decken, Bodenplatten usw. In den meisten Fällen bietet die Deckengerätekonstruktion einen kreisförmigen Erfassungsbereich.
Ecke und Wand– einen engeren Fokus haben. Ihr Vorteil liegt in der präzisen Auswahl des Beobachtungsbereichs und dadurch in der Reduzierung der Fehlalarme. Wandsensoren werden an vertikalen Flächen montiert, Ecksensoren werden an Wandübergängen montiert. Für Ecküberwachungsgeräte gibt es zwei Montagemöglichkeiten – sowohl an der Außen- als auch an der Innenecke des Raumes

Bei einigen universellen Steuergeräten ist mit speziellen Befestigungselementen sowohl eine Direkt- als auch eine Eckmontage möglich – an Innen- und Außenecken von Gebäuden.

DD-Installationen sind nach Möglichkeit:

Extern- unterscheiden sich in der einfachen Installation; darüber hinaus sind Geräte dieses Typs äußerst funktional und komfortabel und ermöglichen die Anpassung des Abdeckungsbereichs
Inländisch– ermöglichen es Ihnen, Sensoren so heimlich wie möglich zu installieren. Es gibt Modelle, die nicht nur an Wänden, sondern auch an Möbeln, Decken und sogar Elektrogeräten montiert werden können.

Basierend auf der Art der Stromversorgung können Bewegungssensoren unterteilt werden in: autonom Und verdrahtet

Bewegungssensor, der nach dem Infrarotprinzip arbeitet

Der Betrieb von IR DD basiert auf der Aufzeichnung der Wärmestrahlung (IR), die von verschiedenen Objekten ausgeht. Jedes Objekt mit eigener Temperatur erzeugt Infrarotstrahlung, die durch spezielle segmentierte Hohlspiegel und Linsen auf einen empfindlichen Sensor im Inneren des Konverters gelangt, der diese Strahlung erfasst. Bewegt sich ein Objekt, trifft die von ihm emittierte IR-Strahlung periodisch auf verschiedene Sensorlinsen. Bei verschiedenen Konvertern kann die Anzahl der Linsen zwischen 20 und 60 Stück variieren und mit zunehmender Anzahl steigt die Empfindlichkeit des Sensors. Der Abdeckungsbereich, den die DD steuert, hängt von der Oberfläche des vorhandenen Linsensystems ab – je höher dieser Bereich, desto größer der Kontrollbereich.

Vorteile von IR-Bewegungssensoren:

Gute Anpassung des Erfassungswinkels und der Reichweite bewegter Objekte
Sie sind praktisch für den Einsatz im Freien, da sie ausschließlich auf Gegenstände reagieren, die Wärme ausgesetzt sind und sich bewegen
Völlig ungefährlich für Mensch und Tier, da es im passiven Modus arbeitet, ohne Strahlung zu erzeugen

Nachteile von IR DD:

Mögliche Fehlalarme aufgrund des Auftretens verschiedener Wärmestrahlungen, auch aufgrund warmer Luftströme, die von Heizkörpern, einer laufenden Klimaanlage usw. ausgehen.
Weniger genaue Reaktion bei Arbeiten im Freien aufgrund von Niederschlag, Sonnenlicht usw.
Kleiner Temperaturbereich, innerhalb dessen ein stabiler Betrieb des Konverters gewährleistet ist
Funktioniert nicht, wenn das Objekt mit einem speziellen Material bedeckt ist, das keine IR-Strahlung durchlässt

Der Ultraschallsensor überwacht den umgebenden Raum mithilfe von Schallwellen, deren Frequenz außerhalb des Hörbereichs des menschlichen Ohrs liegt. Da sich im Moment der Reflexion von einem sich bewegenden Objekt die Frequenz des Signals entsprechend dem Doppler-Effekt ändert, funktioniert der Konverter bei einer bestimmten Frequenzänderung im empfangenen Signal.

Im Inneren des Ultraschall-DD befindet sich ein Schallwellengenerator, der Ultraschallwellen im Bereich von 20 bis 60 kHz erzeugt. Die erzeugte Welle gelangt in den offenen Raum und landet, reflektiert von umgebenden Objekten, wieder beim Empfänger. Tatsächlich handelt es sich um eine Mini-Radarstation.

Beim Erscheinen eines sich bewegenden Objekts in der Kontrollzone erhalten die reflektierten Wellen eine zusätzliche Frequenzkomponente – den Doppler-Effekt. Im Vergleich dazu ist es isoliert und erzeugt ein Triggersignal für den Wandler.

Ultraschallwandler sind in Autos weit verbreitet – sie werden in automatischen Parkvorrichtungen sowie in Systemen zur Überwachung des toten Winkels des Autos eingesetzt. Im Innenbereich fanden sie eine gute Nische, um Bewegungen auf Treppen, in langen Fluren usw. zu kontrollieren.

Vorteile von Ultraschallsensoren

Niedrige Kosten
Äußere natürliche Faktoren (Wind, Sonne, Niederschlag usw.) haben keinen Einfluss auf die Betriebsgenauigkeit
Fixiert die Bewegung des Testobjekts, unabhängig davon, aus welchem ​​Material es besteht

Nachteile der Ultraschall-DD:

Ziemlich kurze effektive Reichweite
Funktioniert möglicherweise nicht, wenn das gesteuerte Objekt mit niedriger Geschwindigkeit bewegt wird
Betrifft Tiere, die Geräusche im Ultraschallbereich hören können

Die Schaltung dieses Wandlertyps nutzt für den Betrieb das Prinzip der Wellenausbreitung im Mikrowellenbereich, sodass das Funktionsprinzip dem Ultraschall-DD sehr ähnlich ist. Der Mikrowellengenerator erzeugt hochfrequente Wellen (meist 5,8 GHz), die vom Konverter in den umgebenden Raum abgestrahlt werden. Wenn die Welle von einem sich bewegenden Kontrollobjekt reflektiert wird, weist sie einen „Doppler“-Frequenzanstieg auf, der während der Verarbeitung des empfangenen Signals aufgezeichnet wird. Anschließend wird das Signal an die Steuerplatine gesendet und der Steuer- und Alarmkreis gestartet.

Vorteile von Mikrowellensensoren

Sie haben im Vergleich zu anderen Typen die kleinsten Abmessungen
Größere Reichweite
Der Mikrowellensensor kann Bewegungen auch hinter schwach leitenden und dielektrischen Hindernissen erkennen: Glas, Türen, dünne Wände
Die Genauigkeit des Betriebs wird nicht durch atmosphärische und natürliche Bedingungen beeinträchtigt
Konverter dieser Art funktionieren garantiert auch bei geringer Geschwindigkeit beim Bewegen von Objekten
Mit einem Konverter können Sie mehrere unabhängige Kontrollzonen erstellen

Nachteile:

Sie sind sehr teuer
Es besteht die Möglichkeit von Fehlalarmen, die durch Bewegungserfassung außerhalb der Kontrollzone verursacht werden
Unsichere Mikrowellenstrahlung auf biologische Objekte, einschließlich Menschen

Kombinierte Bewegungssensoren

Eine kombinierte DD-Schaltung ist in der Lage, mehrere Technologien gleichzeitig zu kombinieren, beispielsweise einen Mikrowellensensor und einen Infrarotsensor. Heutzutage ist eine solche Kombination sehr effektiv, insbesondere wenn eine hohe Genauigkeit bei der Bestimmung der Bewegung in dem vom Gerät kontrollierten Bereich erforderlich ist. Der Parallelbetrieb mehrerer Kanäle erhöht die Wahrscheinlichkeit, unerwünschte Bewegungen zu erkennen, erheblich; darüber hinaus ergänzen sich solche Geräte gegenseitig und gleichen die Mängel jedes Typs gegenseitig aus.

Video: Bewegungssensorgerät

DIY-Bewegungssensor auf LM324-Chip

Die DD-Schaltung lässt sich grob in drei Komponenten unterteilen: einen Signalverstärker mit zwei Komparatoren und einen pyroelektrischen Sensor PIS209S, der nach dem Prinzip der Erzeugung elektrischer Ladungen in einem Kristall unter dem Einfluss thermischer (Infrarot-)Strahlung arbeitet.

Das Beste daran ist, dass fast alles davon bereits auf dem Chip ist. LM324

Ein pyroelektrischer Sensor besteht aus einer pyroelektrischen Platte, die von Metallplatten flankiert wird, die einem Kondensator ähneln. Auf einer der Platten befindet sich eine Substanz, die Wärmestrahlung empfängt. Sobald es zu einem pyroelektrischen Effekt kommt, steigt die Spannung zwischen den Platten. Diese Spannung wird an die Gate-Quelle eines im Sensor eingebauten Unipolartransistors angelegt.

Daher nimmt der Widerstand des Transistorkanals ab. VT1 auf einen externen Lastwiderstand (in der Abbildung nicht dargestellt) geladen, von dem das erzeugte Signal abgenommen wird. Widerstand R1 Zur Entladung der Platten der pyroelektrischen Sensorkapazität bestimmt.

Bewegungssensor zum Selbermachen an einem Pyrodetektor

Diese Schaltung habe ich im Buch „Radio Amateurs – Circuits for the Home“ entdeckt, sie aber nicht wiederholt.

Das Fotorelais SFZ-1 sorgt dafür, dass das Licht nur abends und nachts eingeschaltet wird. Andernfalls ist der Bipolartransistor VT1 offen und sein im Schaltmodus arbeitender Kollege VT2 wechselt in den Sättigungsmodus und blockiert so das Einschalten des Lichts.

Im Dunkeln und wenn ein biologisches Objekt im DD-Abdeckungsbereich erscheint, ändert sich der Infrarothintergrund stark und es wird ein Signal erzeugt, vom Operationsverstärker verstärkt und an den Eingang des Zeitrelais gesendet. Durch Ändern der Widerstände R2 und R11 können Sie die Empfindlichkeit der Schaltung anpassen.

Das vom Operationsverstärker kommende Signal öffnet den Transistor VT3 und lädt den Kondensator C6. Nach dem Laden öffnet der Transistor VT4, was wiederum das Relais K1 schaltet. Und das Relais schaltet die Beleuchtung über seine vorderen Kontakte ein. Mit den im Diagramm angegebenen Werten beträgt die Verzögerung zum Ausschalten der Beleuchtung 70 Sekunden.