Selbstgebaute Geräte mit Bewegungssensoren. DIY Lasersensor: Design, Montageanleitung. Kombinierte Bewegungssensoren

Verschiedene Arten Detektoren, die die Überwachung von Kommunikations- und Sicherheitssystemen in Gebäuden und Privathäusern ermöglichen, erleichtern die Verwaltung des gesamten Komplexes erheblich. Dank integrierter Algorithmen arbeiten die Geräte autonom und der menschliche Eingriff wird minimal. Einer von wichtige Elemente Solche Schaltkreise sind Bewegungssensoren. Mit Hilfe dieser Geräte können Sie das Territorium vor unerwünschtem Eindringen schützen und Strom sparen. Sensoren schalten die Beleuchtung im Haus und auf der Straße automatisch ein und aus und schalten den Strom für andere Elektrogeräte um.

Die meisten dieser Detektoren können unabhängig voneinander hergestellt werden. Die Hauptsache besteht darin, das Funktionsprinzip dieser Detektoren zu verstehen. Ein DIY-Bewegungssensor kann ein komplexes Gerät sein oder umgekehrt aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein.

Ringschalter

Bis ganz einfache Sensoren Bewegungen können auf Selbstrückkehrpunkte (Ringschalter) zurückgeführt werden. Solche Geräte werden beim Einschalten des Lichts im Kühlschrank verwendet. Zum Betrieb der Schaltung wird Folgendes verwendet:

• Ein Reed-Schalter oder versiegelter Kontakt ist ein Kolben mit zwei darin versiegelten ferromagnetischen Kontakten.
• Magnet.

Wenn sich der Magnet dem Reed-Schalter nähert, schließen sich die Kontakte, und wenn sie entfernt werden, öffnen sie sich. Bei geöffneten Kontakten wird die Lampe im Kühlschrank mit Spannung versorgt und das Licht geht an. Bei geschlossenen Kontakten ist die Glühbirne stromlos.

Solch hausgemachter Sensor Motion kann einfach an einen vorhandenen Sicherheitsalarm oder Schallmelder angeschlossen werden. Aus diesem Grund sendet das System, wenn sich die Kontakte öffnen, also die Tür öffnet Tonsignal. Das Schema wird an Türen geschützter Objekte verwendet, ist jedoch nicht für offene Bereiche geeignet.

Zur Steuerung großer Flächen werden komplexere Geräte eingesetzt, die auf verschiedene Veränderungen in der Umgebung reagieren können. Zu diesen Elementen gehören:

• Foto-, - und Tonrelais;
• Feldsensoren;
• Pyro-Empfänger.

Lichtbewegungssensor

Sehr oft wird ein Bewegungssensor benötigt, um ein Objekt zu erkennen, wenn es sich über eine bestimmte Linie bewegt, beispielsweise am Eingang eines Raumes. Um einen solchen Sensor zu erstellen, werden zwei Geräte benötigt: eine Lichtquelle und ein Fotodetektor. Wenn sich eine Person im Bereich der Strahlen bewegt, wird die Verbindung zwischen der Quelle und dem Empfänger unterbrochen, der Sensor wird aktiviert und erzeugt ein Tonsignal.

Die gesamte Schaltung dieses Geräts basiert auf einer Fotozelle – einem Transistor. Darüber hinaus kann ein solcher Fototransistor auch mit eigenen Händen hergestellt werden. Dazu benötigen Sie einen Transistor, der wie ein Hut mit Krempe auf drei Beinen aussieht, zum Beispiel P417A. Muss abgesägt werden Oberer Teil Element, so dass ein Loch entsteht, oder öffnen Sie einfach den gesamten Kristall. Wenn das Element nun Licht ausgesetzt wird, beginnt es wie ein Fototransistor zu arbeiten, obwohl seine Empfindlichkeit etwas geringer als gewöhnlich ist. Sie müssen für diesen Vorgang keine Zeit verschwenden, sondern nehmen sofort eine fertige Fotozelle mit.

Zuerst bauen wir den Fotodetektor zusammen. Das Gerät verwendet die folgenden Elemente:

• VT1 – Fototransistor;
• R1 – Widerstand;
• C1 – Kondensator;
• DA1 – Operationsverstärker mit Rückmeldung;
• R2 – Widerstand mit Rückkopplung zum Operationsverstärker;
• R1 – übernimmt die Funktionen von Last und Kollektor. Mit diesem Element wird der Arbeitspunkt eingestellt. Auswahl erforderlicher Wert geht nach Erfahrung.

Bei der Auswahl der Eigenschaften von R2 ist zu beachten, dass der Verstärker umso instabiler ist, je höher die Verstärkung ist. Andererseits ist die Verstärkung umso größer, je höher der Widerstandswert ist. Optimal ist ein Nennwert von 100 kOhm.

Selbstgemachte Produkte funktionieren wie folgt:

• Wenn Licht auf den Transistor trifft, entsteht eine kleine Betriebsspannung und das Element öffnet;
• der Kondensator ist geladen;
• erlischt das Licht, beginnt sich der Kondensator zu entladen;
• am Punkt A sinkt die Spannung, wodurch die Spannung am Ausgang sinkt;
• Ein Operationsverstärker wird benötigt, um das Signal von Punkt A für die weitere Übertragung an andere Geräte zu verstärken.

Als Lichtquelle für kurze Distanzen kann eine Fotodiode verwendet werden. Mit dem roten Laser können Sie deutlich an Distanz gewinnen. Der Laser-Bewegungssensor kann großflächig eingesetzt werden. Wenn Sie den Sensor jedoch unsichtbar machen müssen, verwenden Sie eine Infrarotdiode.

Aufmerksamkeit! Achten Sie bei der Auswahl einer Laserdiode darauf, dass deren Eigenschaften den Sicherheitsvorschriften entsprechen. Einige dieser Elemente wirken sich schädlich auf die Augen aus.

Der Fotosensor selbst muss abgedunkelt und mit dunklem, durchlässigem Material abgedeckt werden. Dadurch wird der Einfluss herkömmlicher Beleuchtung reduziert. Wir platzieren die Lichtquelle gegenüber dem Sensor. Dadurch wird es gebildet optische Kommunikation Das heißt, bis das Objekt die Lichtquelle bedeckt (die Linie kreuzt), bleibt die Spannung im Fototransistor konstant. Bei Unterbrechung der optischen Verbindung wird die Ausgangsspannung durch den Operationsverstärker auf Null reduziert.

Um die vom Sensor kommenden Daten zu analysieren, sollte ein Relais an den Stromkreis angeschlossen werden. Wir verbinden die Wicklung mit dem Eingang, legen 12 V an einen Kontakt an, erden das andere Ende und verbinden das dritte Ende mit dem Radio. Fällt Licht auf die Fotozelle, ist der Stromkreis mit dem Fotodetektor verbunden, das Radio funktioniert nicht. Wenn die optische Verbindung unterbrochen ist, fällt die Spannung ab und die Stromversorgung zum Funkgerät wird kurzgeschlossen. Dadurch wird das Radio eingeschaltet. Anstelle eines Funkempfängers können auch andere Melder verwendet werden.

Bewegungssensoren mit kapazitivem Relais

Das kapazitive Relais reagiert auf das Auftauchen von Objekten innerhalb eines vorgegebenen Radius. Die Hauptelemente einer solchen Ausrüstung sind eine Antenne und ein Mikrowellengenerator.

Viele von uns haben bemerkt, dass sich der Klang eines Radios ändert, wenn eine Person sehr nahe daran kommt, dass beim Betrieb seltsame Geräusche auftreten oder dass die Wellenform des Senders verloren geht. Sie funktionieren nach genau dem gleichen Prinzip Mikrowellensensoren Bewegungen.

Die Rolle des Hochfrequenzgenerators des Funkempfängers in der Schaltung übernimmt gleichzeitig der Transistor VT1. Zur Gleichrichtung der Spannung ist eine Detektordiode erforderlich, die die Vorspannung an der Basis des Transistors VT2 einstellt. Transformator T1 hat Wicklungen, die auf unterschiedliche Frequenzen abgestimmt sind. Wenn die Antenne nicht durch äußere Gegenstände beeinflusst wird, liegt am VD1-Detektor keine Spannung an, da sich die Signalamplituden gegenseitig aufheben. Ändern sich die Frequenzen, beginnen sich die Amplituden zu summieren und werden an der Diode erfasst. Aus diesem Grund wird VT2 geöffnet. Um den Wert für das Aus- und Einschalten genau einzustellen, wird ein Komparator verwendet – Thyristor VS1. Dieser Thyristor wird von einem 12-Volt-Leistungsrelais gesteuert.

Wichtig! Sensoren sollten nicht in der Nähe von Ventilatoren oder großen Geräten platziert werden Haushaltsgeräte. Alle diese Geräte können den Betriebsmodus jedes Sensors beeinträchtigen.

Designplattformen

Um komplexere und funktionalere Geräte zu erstellen, können Sie vorgefertigte Platinen für das Funkdesign verwenden, beispielsweise Arduino. Dies ist der Name einer Hardware-Computerplattform mit eigenem Prozessor und Speicher. Arduino führt mehrere wichtige Aufgaben gleichzeitig aus:

• liest und verarbeitet das Signal von Infrarotsensor;
• reagiert auf Bewegung;
• führt die Benachrichtigung durch.

Um den Sensor zu bauen, benötigen Sie die Plattform selbst, einen PIR-Sensor, ein Steckbrett und Kabel. Sie können den Sensor direkt an den Arduino anschließen, es ist jedoch schwieriger, einen festen Sitz sicherzustellen. Daher ist es bequemer, ein Bradboard zu verwenden.

Alle Infrarotsensoren haben den gleichen Aufbau. Der Hauptparameter, anhand dessen sich ein Sensor von einem anderen unterscheiden lässt, ist die Empfindlichkeit und damit die verwendete Optik. Der optimale PIR-Sensor ist heute ein Gerät mit Fresnel-Linsen. Diese Linsen können Strahlung bündeln und so die Empfindlichkeitsschwelle erhöhen.

Die Hauptaufgabe der Plattform besteht darin, Daten über USB Serial zu senden, wenn in bestimmten Abständen eine Bewegung erkannt wird. Das Debuggen von Geräten wird aufgrund von durchgeführt Software Python und PySerial.

Ein solcher Bewegungssensor zum Einschalten des Lichts kann so programmiert werden, dass er eine bestimmte Beleuchtungsstärke erzeugt. Mit diesem Gerät lässt sich eine Alarmanlage in der Garage einrichten, dann wird der Melder an das Soundmodul angeschlossen.

Video

Ein Bewegungssensor wird am häufigsten verwendet, um das Licht einzuschalten, wenn Sie an ihnen vorbeigehen oder sich in deren Nähe befinden. Mit seiner Hilfe können Sie Strom sparen und sich das Umlegen des Schalters ersparen. Dieses Gerät wird auch in Alarmanlagen eingesetzt, um unerwünschte Eindringlinge zu erkennen. Darüber hinaus sind sie auch auf zu finden Fertigungslinien Dort werden sie zur automatisierten Ausführung jeglicher technologischer Aufgaben benötigt. Bewegungssensoren werden manchmal auch Präsenzsensoren genannt.

Arten von Bewegungssensoren

Bewegungssensoren zeichnen sich durch ihr Funktionsprinzip aus; ihre Funktionsweise, Genauigkeit und Nutzungsmerkmale hängen davon ab. Jeder von ihnen hat Stärken und schwache Seiten. Der Endpreis eines solchen Sensors hängt auch vom Design und der Art des verwendeten Elements ab.

Der Bewegungssensor kann in einem Gehäuse oder in verschiedenen Gehäusen ausgeführt werden (die Steuereinheit ist vom Sensor getrennt).

Kontakt

Die einfachste Bewegungssensoroption ist die Verwendung von oder. Der Reed-Schalter (versiegelter Kontakt) ist ein Schalter, der aktiviert wird, wenn Magnetfeld. Der Kern der Arbeit besteht darin, einen Endschalter mit normalerweise offenen Kontakten oder einen Reed-Schalter an der Tür zu installieren. Wenn Sie diese öffnen und den Raum betreten, schließen sich die Kontakte, das Relais wird eingeschaltet und die Beleuchtung wird eingeschaltet. Ein solches Diagramm ist unten dargestellt.

Infrarot

Sie werden durch Wärmestrahlung ausgelöst und reagieren auf Temperaturänderungen. Wenn Sie in das Sichtfeld eines solchen Sensors gelangen, wird dieser durch die Wärmestrahlung Ihres Körpers ausgelöst. Der Nachteil dieser Erkennungsmethode sind falsch positive Ergebnisse. Wärmestrahlung ist in allem, was uns umgibt, inhärent. Hier sind einige Beispiele:

1. steht in einem Raum mit einer elektrischen Heizung, die sich nach einem Timer oder Thermostat periodisch ein- und ausschaltet. Beim Einschalten der Heizung kann es zu Fehlalarmen kommen. Sie können versuchen, dies zu vermeiden, indem Sie sich lange Zeit nehmen und die Empfindlichkeit sorgfältig einstellen sowie versuchen, das Gerät so auszurichten, dass sich kein Heizstrahler in direkter Sichtlinie befindet.

2. Bei Installation im Freien kann es durch warme Windböen ausgelöst werden.

Im Allgemeinen funktionieren diese Sensoren normal, und das ist das Beste günstige Option. Als sensibles Element kommt ein PIR-Sensor zum Einsatz, der erzeugt elektrisches Feld proportional zur Wärmestrahlung.

Der Sensor selbst verfügt jedoch nicht über eine breite Richtwirkung; darüber ist eine Fresnel-Linse installiert.

Richtiger wäre es zu sagen: eine Mehrsegmentlinse oder eine Mehrfachlinse. Achten Sie auf das Fenster eines solchen Sensors, es ist in Abschnitte unterteilt; das sind Linsensegmente; sie bündeln die einfallende Strahlung in einen schmalen Strahl und lenken sie auf den empfindlichen Bereich des Sensors. Dadurch fallen Strahlungsbündel aus unterschiedlichen Richtungen auf das kleine Empfangsfenster des pyroelektrischen Sensors.

Um die Effizienz der Bewegungserkennung zu erhöhen, können Dual- oder Quad-Sensoren oder mehrere separate Sensoren installiert werden. Dadurch erweitert sich das Sichtfeld des Geräts.

Basierend auf dem oben Gesagten ist auch zu beachten, dass der Sensor keinem Licht der Lampe ausgesetzt sein sollte und dass sich keine Glühlampen in seinem Sichtfeld befinden sollten, da dies auch eine starke Quelle für IR-Strahlung ist, dann ist der Betrieb von Das System als Ganzes wird instabil und unerwartet sein. IR-Strahlen dringen nicht gut durch Glas hindurch und funktionieren daher nicht, wenn Sie hinter einem Fenster oder einer Glastür gehen.

Dies ist der gebräuchlichste Sensortyp; Sie können ihn kaufen oder selbst zusammenbauen, also schauen wir uns sein Design im Detail an.

Wie baut man einen IR-Bewegungssensor mit eigenen Händen zusammen?

Die gebräuchlichste Option ist der HC-SR501. Es kann in einem Radioteileladen oder bei Aliexpress gekauft werden und wird oft in Arduino-Kits geliefert. Kann in Verbindung mit einem Mikrocontroller oder unabhängig verwendet werden. Er ist Leiterplatte mit Mikroschaltung, Kabelbaum und einem PIR-Sensor. Letzterer ist mit einer Linse abgedeckt, auf der Platine befinden sich zwei Potentiometer, eines davon regelt die Empfindlichkeit, das zweite den Zeitpunkt, zu dem am Ausgang des Sensors ein Signal anliegt. Bei erkannter Bewegung erscheint am Ausgang ein Signal, das für die eingestellte Zeit anhält.

Es wird mit einer Spannung von 5 bis 20 Volt betrieben, arbeitet in einer Entfernung von 3 bis 7 Metern und das Ausgangssignal dauert 5 bis 300 Sekunden. Sie können diesen Zeitraum verlängern, wenn Sie einen Mikrocontroller oder ein Zeitverzögerungsrelais verwenden. Der Betrachtungswinkel beträgt etwa 120 Grad.

Das Foto zeigt die Sensorbaugruppe (links), das Objektiv (unten rechts) und die Rückseite der Platine (oben rechts).

Schauen wir uns die Tafel genauer an. Auf der Vorderseite befindet sich ein empfindliches Element. Auf der Rückseite befindet sich eine Mikroschaltung, ihre Verkabelung, auf der rechten Seite zwei Trimmwiderstände, wobei der obere die Signalverzögerungszeit und der untere die Empfindlichkeit ist. Im unteren rechten Teil befindet sich eine Brücke zum Umschalten zwischen den Modi H und L. Im Modus L erzeugt der Sensor nur für die am Potentiometer eingestellte Zeitspanne ein Ausgangssignal. Modus H erzeugt ein Signal, solange Sie sich im Bereich des Sensors befinden. Wenn Sie ihn verlassen, verschwindet das Signal nach einer durch das obere Potentiometer eingestellten Zeit.

Wenn Sie einen Sensor ohne Mikrocontroller verwenden möchten, dann bauen Sie diese Schaltung zusammen, alle Elemente sind beschriftet. Die Stromversorgung der Schaltung erfolgt über einen Löschkondensator, die Versorgungsspannung wird mittels einer Zenerdiode auf 12 V begrenzt. Wenn am Sensorausgang ein positives Signal erscheint, wird das Relais P über einen NPN-Transistor eingeschaltet (z. B. BC547, mje13001-9, KT815, KT817 und andere). Sie können ein Autorelais oder ein anderes mit einer 12-V-Spule verwenden.

Wenn Sie weitere Funktionen implementieren müssen, können Sie es beispielsweise in Verbindung mit einem Mikrocontroller verwenden. Nachfolgend finden Sie das Anschlussdiagramm und den Programmcode.

Ultraschall

Der Sender arbeitet mit hohen Frequenzen – von 20 kHz bis 60 kHz. Dies führt zu einem Problem: Tiere, wie zum Beispiel Hunde, reagieren empfindlich auf diese Frequenzen und werden außerdem verwendet, um sie zu verscheuchen und zu trainieren. Solche Sensoren können sie irritieren und dadurch Probleme verursachen.

Der Ultraschall-Bewegungssensor arbeitet mit dem Doppler-Effekt. Die ausgesendete Welle, die von einem sich bewegenden Objekt reflektiert wird, kehrt zurück und wird vom Empfänger empfangen, während sich die Wellenlänge (Frequenz) geringfügig ändert. Dies wird erkannt und der Sensor erzeugt ein Signal, das zur Ansteuerung eines Relais oder Triacs und zum Schalten der Last verwendet wird.

Der Sensor verarbeitet Bewegungen gut, aber wenn die Bewegungen sehr langsam sind, funktioniert er möglicherweise nicht. Der Vorteil besteht darin, dass sie nicht empfindlich auf Änderungen der Bedingungen reagieren Umfeld.

Laser- oder Fotosensoren

Sie verfügen über einen Sender (z. B. eine IR-LED) und einen Empfänger (eine Fotodiode mit ähnlichem Spektrum). Dies ist ein einfacher Sensor, er kann in zwei Versionen implementiert werden:

1. Der Emitter und die Fotodiode werden im Durchgang (kontrollierter Bereich) einander gegenüberliegend montiert. Wenn Sie ihn passieren, blockieren Sie die Strahlung und sie erreicht den Empfänger nicht. Dann wird der Sensor ausgelöst und das Relais eingeschaltet. Dies kann auch in Alarmanlagen eingesetzt werden.

2. Der Emitter und die Fotodiode befinden sich nebeneinander. Wenn Sie sich in der Reichweite des Sensors befinden, wird die Strahlung von Ihnen reflektiert und trifft auf die Fotodiode. Dieser wird auch Hindernissensor genannt und wird erfolgreich in der Robotik eingesetzt.

Mikrowelle

Es besteht ebenfalls aus einem Sender und einem Empfänger. Der erste erzeugt ein Hochfrequenzsignal, der zweite empfängt sie. Wenn Sie in der Nähe vorbeikommen, ändert sich die Frequenz. Der Empfänger ist so konfiguriert, dass bei einer Frequenzänderung das Signal verstärkt und an einen Aktor, beispielsweise ein Relais, übertragen und die Last eingeschaltet wird.

Mikrowellen-Bewegungssensoren sind sehr empfindlich und ermöglichen es Ihnen, ein Objekt sogar hinter einer Tür oder hinter Glas zu „sehen“. Dies führt jedoch auch zu Fehlalarmen, wenn sich das Objekt außerhalb des vorgesehenen Sichtfelds befindet.

Dabei handelt es sich zwar um recht teure Sensoren, die aber bereits auf kleinste Bewegungen reagieren.

Kapazitive Geräte funktionieren auf ähnliche Weise. Ein solches Diagramm ist unten dargestellt.

Wie schließe ich einen Bewegungssensor an?

Je nach Bedarf können Sie sich unzählige Möglichkeiten und Schemata für den Anschluss eines Bewegungssensors ausdenken; manchmal muss das System beim Einzug ausgelöst werden verschiedene Orte, Zum Beispiel Straßenbeleuchtung B. auf dem Weg vom Haus zum Tor und umgekehrt, in anderen Fällen ist es notwendig, das Licht zwangsweise ein- oder auszuschalten usw. Wir werden uns mehrere Optionen ansehen.

Normalerweise verfügt ein Bewegungssensor über drei Drähte oder drei Anschlüsse zum Anschluss an:

1. Kommende Phase.

2. Phasenausgang zur Versorgung der Last.

Wenn Sie nicht über genügend Sensorleistung verfügen, verwenden Sie ein Zwischenrelais und. Dazu werden in den folgenden Stromkreisen anstelle einer Glühbirne die Spulenanschlüsse angeschlossen.

Das Foto unten zeigt die Klemmen, an die die Stromkabel angeschlossen sind.

Abschluss

Der Einsatz von Bewegungssensoren ist, so sehr es sich auch anhört, ein Schritt. Erstens hilft es, Energie zu sparen und die Lebensdauer der Lampe zu verlängern. Zweitens entfällt die Notwendigkeit, jedes Mal den Schalter umzulegen. Für die Außenbeleuchtung korrekte Einstellungen Sie können das Licht einschalten, wenn Sie sich dem Haustor nähern.

Wenn der Abstand vom Tor zum Haus 7-10 beträgt, kommt man mit einem Sensor aus, dann muss man kein Kabel zum zweiten Sensor verlegen oder einen Stromkreis mit Durchgangsschalter aufbauen.

Wie bereits erwähnt, sind IR-Sensoren am weitesten verbreitet; für einfache Aufgaben reichen sie aus; wenn Sie eine höhere Empfindlichkeit oder Genauigkeit benötigen, schauen Sie sich andere Sensortypen genauer an.

Oder Sie können einfach das Licht im Hauseingang nur dann einschalten, wenn sich jemand darin aufhält, Sie können einen Bewegungssensor einrichten. Auch wenn dies kompliziert erscheint, können Sie sich im Rahmen dieses Artikels selbst davon überzeugen: Dem ist nicht so. Möglicherweise möchten Sie einen Bewegungssensor für Ihre Beleuchtung herstellen. Auch umsetzbar Einbrecheralarm- Alles hängt von Ihrer Vorstellungskraft ab.

Lassen Sie uns ein Wort über Sensoren sagen

Zunächst werden die einfachsten und primitivsten Schemata angewendet, und am Ende werden Sie viel kompliziertere und komplexere Schemata sehen interessante Lösungen. Aber zuerst ein kleines Vorwort. Wer sich mit der Funktionsweise von Infrarotsensoren vertraut machen möchte oder glaubt, hier Schaltkreise zu sehen, die man zu Hause nur schwer zusammenbauen kann, wird enttäuscht. Dieser Artikel richtet sich ganz und gar ausschließlich an diejenigen, die ihren Horizont erweitern, das Funktionsprinzip verstehen und ein paar einfache Schaltkreise zusammenbauen möchten, um sich an die Erstellung ähnlicher Geräte zu gewöhnen und zu verstehen, wie man einen Bewegungssensor mit eigenen Händen herstellt .

Die einfachste und… nicht funktionierende Option

Die einfachste Option, die sich Funkamateure ausdenken könnten, besteht darin, einen Bewegungssensor zu entwickeln, der auf einem drahtgewickelten Widerstand (auch als potentiometrischer Widerstandswandler bekannt) aufgebaut ist. Für eine höhere Genauigkeit sollte klargestellt werden, dass dieser Sensor weniger auf Bewegung als vielmehr auf Bewegung ausgerichtet ist. Aber seine Einfachheit verdient Aufmerksamkeit. Nehmen wir an, Sie möchten erkennen, wie sich ein kleines Objekt linear von einem Punkt zum anderen bewegt. Hierfür eignet sich auch ein Wegsensor. Hier ist sein Hauptzweck, der im Bild gut veranschaulicht wird. Wie Sie bereits gesehen haben, nichts Kompliziertes. Ein Gegenstand ist mit dem Motor verbunden und bewegt sich wiederum entlang des Widerstands. Gleichzeitig ändert sich die Spannung des Voltmeters. Aber das Design funktioniert leider nicht ganz. Das Problem besteht darin, dass lineare Bewegungen nicht in fehlerfreie Spannungen umgewandelt werden, da die Sensoren an eine Last (in diesem Fall ein Voltmeter) angeschlossen sind.

Die einfachste Arbeitsmöglichkeit

Mit diesem DIY-Bewegungssensor können bereits Bewegungssteuerungsziele erreicht werden. Der Preis dafür war jedoch eine gewisse Komplexität des bereitgestellten Systems. Nun, wir empfehlen Ihnen, sich das Diagramm genau anzusehen, sich sorgfältig mit seiner Struktur vertraut zu machen und dann zu studieren, was für Folgendes erforderlich ist:

1. GB1 – so wird die Stromquelle bezeichnet;
2. V - hier ist ein Voltmeter angeschlossen;
3. R1 ist ein Drahtwiderstand, der das wichtigste Bauteil dieser Art in der Schaltung ist;
4. R2 ist ein Widerstand, der notwendig ist, um den oberen Arm des Potentiometers zu umgehen.
5. R3 - Lastwiderstand. Sie können jede Art von Anzeige anschließen, von gewöhnlichen Glühbirnen bis hin zu Schaltkreisen, die Ton wiedergeben.

Schauen Sie sich nun die Grafik an und erinnern Sie sich an den Widerstand aus Punkt 4. Die Linien stellen die Umwandlung der Objektbewegung in Spannung dar. Rot – in Fällen, in denen kein R2 vorhanden ist, und Grün – wenn eines vorhanden ist. Als Vorteile kann man sagen, dass es einfach zu montieren ist und ziemlich genau ist. Es gibt nur einen Nachteil: Vor der Verwendung des Geräts ist ein wenig Debuggen erforderlich.

Bewegungssensor mit Fotozelle

Hier stehen Sie vor einer schwierigeren Aufgabe und gleichzeitig interessante Arbeit. Zuerst benötigen Sie eine Fotozelle (am besten ein Fototransistor). Aufgrund seines einfachen Designs kann es von Hand hergestellt oder in einem Geschäft gekauft werden. Im Rahmen des Artikels werden wir über MP41 sprechen. Sägen Sie zunächst den oberen Teil seines Körpers ab, sodass der Kristall freiliegt. Wenn Licht darauf fällt, fungiert es als Fotozelle, allerdings mit relativ geringer Empfindlichkeit. Dennoch handelt es sich hierbei um einen vollwertigen Bewegungssensor, der mit Ihren eigenen Händen zusammengebaut wird.

Planen

Damit ein Sensor mit Fotozelle voll funktionsfähig ist, muss eine Fotodetektorschaltung aufgebaut werden. Zur Beeinflussung des Schalters/Schalters wird noch ein Fotorelais hinzugefügt – und schon ist das Design fertig. Wie Sie sehen, ist es nicht schwer, einen Bewegungssensor mit eigenen Händen herzustellen. Darüber hinaus können Sie durch Erfahrung und Übung Erfahrungen sammeln und in Zukunft Geräte zusammenbauen, die zu Hause von großem Nutzen sein können, mit Aussicht auf eine erfolgreiche kommerzielle Umsetzung.

An gegebene Zeit Das gebräuchlichste und beliebteste Bewegungserkennungsgerät ist volumetrisch, passiv.

Das Funktionsprinzip basiert auf dem Empfang der Wärmestrahlung eines beliebigen Objekts durch einen pyroelektrischen Infrarotempfänger. Dieses Element arbeitet mit einem Feldeffekttransistor zusammen, der als Vorverstärker fungiert.

Damit der Bereich der vom menschlichen Körper ausgesendeten Wärmewellen (5 - 14 Mikrometer) vom Fotodetektor wahrgenommen werden kann, werden spezielle Lichtfilter verwendet

Um Fehlalarme zu minimieren, umfasst das Sensordesign zwei solcher Empfänger, die in einem Zählerkreis verbunden sind.

Abhängig von der äußeren Beleuchtung und der Temperatur werden Spannungen von jedem Sensor separat erzeugt. Ihre Signale werden subtrahiert und kompensiert, bei Überschreiten des Schwellwertes reagiert das Gerät auf Bewegung.

Bewegungssensor LX01

Nehmen wir als Beispiel den LX01-Detektor. Das Gerät besteht aus zwei Gehäusen: Halterung und Hardware, die durch eine bewegliche Halterung verbunden sind, die die Einstellung des Scanbereichs erleichtert.

In der Hardware-Box befindet sich eine Steuerplatine, an der Sensoren angebracht sind: ein pyroelektrischer, der Bewegungen erkennt, ein lichtempfindlicher Fotowiderstand zur Bestimmung der Beleuchtungsstärke.

Die Sensoren werden von einem lichtdurchlässigen Kunststoffvorhang mit vollflächig ausgepressten Fresnel-Linsenelementen abgedeckt.

Am Ende befinden sich geriffelte Griffe für Bedienregler, die mit Trimmwiderständen verbunden sind.

Die Montagebox verfügt über Löcher zur Verkabelung und Montage des Gehäuses. Beleuchtungskörper.

Das Gerät ist zum Schalten bestimmt Stromkreise Mit Gesamtlast bis zu 1200 W. Das Gerät kann an Glühlampen und andere Beleuchtungselemente angeschlossen werden, die für eine Wechselspannung von 200 - 230 V ausgelegt sind.

Im Gegensatz zu Detektoren, die ausschließlich für verwendet werden Zusätzliche Optionen Regelbetrieb.

„TIME“-Regler – regelt die Zeit, nach der das Gerät die Beleuchtung ausschaltet; wenn sich weiterhin eine Person in der Reichweite des Geräts aufhält, wird das Licht wieder eingeschaltet.

Im Gegensatz zu Präsenzmeldern schalten Bewegungsmelder die Beleuchtungseinrichtung bei erneutem Einschalten in einem schnellen Tempo vollständig ein und aus, was bei falsch eingestellter Ansprechzeit zum Flackern des Lichts führt.

„DAYLIGHT“-Regler – stellt die Lichtempfindlichkeit des Geräts ein und ermöglicht Ihnen die genaue Bestimmung der Finsternisschwelle für das automatische Einschalten der Beleuchtung.

„SENS“-Regler – stellt die Empfindlichkeit des pyroelektrischen Sensors des Detektionsdetektors ein. Mit ihm lässt sich der Radius des Erfassungsbereichs anpassen.

• Der Scanzonenwinkel beträgt 120 0 .
• Maximale Erfassungsreichweite 12 m.
• Stromversorgung: Wechselstrom von 180 bis 240 V bei 20 mA.
• Abschaltzeit 5 Sek.-600 Sek.
• Lichtempfindlichkeit im Bereich von 10-2000 Lux.

Das Gerät reagiert empfindlich auf niedrige Temperaturen Umgebung und hält die Leistung nur bis -10 0 C aufrecht. Die Installation in Räumen mit einer Höhe von 2 m bis 4 m wird empfohlen.

Schematische Darstellung eines Bewegungssensors

Das Modell LX01 verfügt über einen Infrarotsensor, der Bewegungen erkennt, sowie über Elemente, die das Signal verstärken und verarbeiten.

Ein passiver pyroelektrischer Infrarotsensor besteht aus einer transparenten Quarzplatte, die Infrarotstrahlen durchlässt, und einem Keramiksensor.

Im Gehäuse befindet sich außerdem ein Verstärker, der die hohe Ausgangsspannung des Sensors anpasst.

Der im Bewegungsmelder LX01 verwendete pyroelektrische Sensor RE-46 ist an einen Operationsverstärker LM324N angeschlossen. Er besitzt Komplexe Struktur, bestehend aus vier Verstärkerstufen.

Die Funktionen der Verstärker DA1.1 und DA1.2 bestehen darin, das eingehende Signal zu korrigieren und es dann an die dritte Stufe – DA1.3 – zu übertragen.

Der daran angeschlossene Komparator erkennt das vorverarbeitete Signal. Die vierte Stufe DA1.4 regelt die Leuchtdauer.

Es ist zu beachten, dass bei diesem Prinzip der Verarbeitung eingehender Signale die Bestimmung eines sich bewegenden Objekts nicht auf die Identifizierung dynamischer Änderungen dieser Strahlung, sondern auf die Identifizierung reduziert wird.

Der Fotowiderstand (R23), der die Stärke der externen Beleuchtung bestimmt, wird vom Abstimmwiderstand R24 gesteuert, der wiederum mit dem Basiskontakt des VT1-Transistors verbunden ist.

Steigt die Lichtintensität, sinkt der Widerstand des Fotowiderstands und dementsprechend steigt der Strom an der Basis des Transistors. Es öffnet sich und es kommt zu einer Erhöhung des Kontaktpotentials zwischen den Widerständen R25/21 und dem Erdpotential.

Somit wird verhindert, dass das Signal von der DD1.4-Kaskade in den Basisanschluss des Transistors VT2 gelangt, wodurch das Verbindungsrelais K1 aktiviert wird. Wenn das Relais früher ausgelöst wird, wird der Betrieb des Fotowiderstands für die gesamte Dauer der aktiven Phase durch die Diode VD4 blockiert.

Das Gerät wird mit einer normalen Stromversorgung von 220 V, 50 Hz betrieben. Die Spannungsversorgung des Gerätes erfolgt über die Sicherung FU. Über den Eingang des Löschkondensators (C11 im Diagramm) und die Diodenbrücke (VD7-10) beträgt die Ausgangsspannung 18 - 22 Volt.

Anschließend wird die Spannung durch den Kondensator C12 geglättet und gleichgerichtet und dem Stabilisator DA2 78L08 zugeführt. Die am Ausgang des Stabilisators auftretende erhöhte Spannung wird an die Zenerdiode (im VD6-Diagramm) gesendet, die sie auf 24 V dämpft. Beim Schalten von Relaiskontakten treten Schaltgeräusche auf, die durch eine Folge von Widerständen R26 und C10 unterdrückt werden.

Anschlusspläne

Dieses Modell ist für den direkten Anschluss von netzbetriebenen Beleuchtungsgeräten vorgesehen Wechselstrom 220 V, die Leistung der angeschlossenen Geräte ist jedoch auf maximal 1 kW begrenzt.

Damit sowohl das automatische als auch das manuelle Einschalten des Beleuchtungsgeräts möglich ist, wird das folgende Diagramm zum Anschluss des Bewegungssensors über eine Anschlussdose verwendet.

Es besteht die Möglichkeit, mehrere anzuschließen. Mit solchen Schaltkreisen werden Treppenhäuser oder lange Flure aufgefrischt, die mit einem einzelnen Melder nicht vollständig überwacht werden können.

Um die maximale Belastung zu erhöhen, verwenden Sie die Methode, einen Bewegungssensor über ein Zwischenrelais anzuschließen.

In diesem Fall maximale Leistung Der Verbrauch wird nur durch die Parameter der Belastbarkeit des verwendeten Zwischenrelais begrenzt. Somit ist der Anschluss leistungsstarker Halogenstrahler mit einer Belastung von mehreren Kilowatt möglich.

Verwendung als Beleuchtungselemente, Quecksilberlampen Tageslicht Dabei ist zu beachten, dass der Zeitraum zwischen dem Einschalten der Abkühlzeit der Lampe entsprechen muss.

Regeln für die Installation eines Bewegungssensors

Zur Stabilität und Effizienz des Systems Alarmsystem Der für die Installation des Bewegungsmelders gewählte Standort ist davon betroffen.

In diesem Fall ist es nicht nur notwendig, die richtige Wahl zu treffen allgemeines Schema, aber auch ein Anschlusspunkt in jedem Raum. Bei der Bestimmung ist eine Minimierung erforderlich Negativer Einfluss externe Faktoren, was dazu führen kann falscher Alarm Alarmanlagen.

Vermeiden Sie Konvektion oder starke Hitze im Auslösebereich. Luftstrom(Klimaanlagen und Heizkörper) sowie direkter Sonneneinstrahlung.

Darüber hinaus sollte die Oberfläche, auf der der Sensor installiert ist, keinen Vibrationen oder Erschütterungen (durch das Öffnen einer Tür oder eines Fensters) ausgesetzt sein.

Die traditionelle Installation des Melders erfolgt in einer schattigen Ecke des Raumes in einer Höhe von nicht mehr als 2,4–3 m, wobei der Scanbereich zur Raummitte gerichtet ist.

Symbole im Diagramm:
1. Bewegungssensor
2. Glasbruchsensor
3. Reed-Schalter
4. Rauchmelder

Eine weit verbreitete Praxis sind Geräusch- und Bewegungssensoren im Haus. Wir empfehlen Ihnen, in unserem Artikel darüber nachzudenken, wie Sie Bewegungssensoren mit Ihren eigenen Händen, Anweisungen, Diagrammen und Fotos herstellen können.

Wie das Gerät funktioniert

Die Funktionsweise des Geräts basiert auf dem Empfang und der Übertragung von Impulsen, die aus der Vibration der Luft (oder des Wassers beispielsweise in Schwimmbädern) während der Bewegung (und dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um ein Auto, einen Menschen oder ein Tier handelt) entstehen ). Die Funktionalität des Geräts kann je nach Anforderungen variieren. Es gibt verschiedene Arten von Bewegungssensoren:

• thermisch (reagieren auf Temperaturänderungen im erreichbaren Feld). Am meisten leuchtendes Beispiel– Infrarot- oder Lasersensor, der hauptsächlich in Sicherheitssystemen verwendet wird;
• Schall (Senden und Empfangen von Impulsen, wenn die Luft durch Geräusche vibriert). Ein sehr einfaches Gerät zur Aufzeichnung von Bewegungen im offenen Raum;
• oszillierend (reagieren Sie auf Umgebungsschwankungen und Veränderungen im Magnetfeld, wenn Sie sich in Reichweite bewegen). Sie werden am häufigsten in einer Wohnung oder einem Haus verwendet, um Licht, Ton und andere Dinge ein- oder auszuschalten.

Wie erstelle ich einen Sensor?

Schauen wir uns an, wie der gebräuchlichste Bewegungssensor für Alarme entsteht. Dies erfolgt nach diesem Schema

Sie müssen die folgenden Werkzeuge und Teile vorbereiten:

• voluminöses Gehäuse (kann einer alten Kamera entnommen werden);
• Basis für Steuerelemente im sowjetischen Stil (in jedem Geschäft erhältlich). Elektrogeräte oder auf einem Flohmarkt);
• Lötmaschine;
• Drähte;
• Schrauben;
• Schraubendreher;

Schritt für Schritt Anleitung

Auf der Basis eines Transistors wird ein Autodyne aufgebaut, der nun zu einem lokalen Oszillator und einem Mischgerät für die Signalisierung geworden ist. Sobald in dem vom Gerät geschützten Feld Luftschwingungen (Bewegungen) erkannt werden, ändert sich der Signalpegel. Sie entspricht vollständig der Doppler-Verschiebung und beträgt mehrere Hertz.

Video: Wie man mit eigenen Händen einen Bewegungssensor herstellt

Anschließend wird mit Hilfe eines Kondensators (im Diagramm C2) und eines Tiefpassfilters (dargestellt als C1, L3) der Impuls an den Alarmkontakt gesendet, der auch als Filterteil fungiert. Dadurch wird der Der Impuls erreicht sein Maximum und behält diese Parameter für eine bestimmte Zeit bei. Der Widerstand (in Abbildung R11) regelt die Empfindlichkeit der Schaltung.

Die Komparatoren sind in diesem Fall VD3 – eine Zenerdiode und ein kleines Relais (K1). Es ist unbedingt zu berücksichtigen, dass die Nennnetzspannung 11 Volt beträgt. Aus diesem Grund empfehlen wir auch, einen signalverstärkenden Stabilisator in die Schaltung einzubinden.

Schritt zwei: Passen Sie die Platine an die erforderlichen Parameter an

Oben auf unserer Platine befindet sich eine Antenne; diese muss gründlich poliert und mit Entfettungslösungen behandelt werden; es ist sehr ratsam, sie mit Kolophonium oder zumindest Aceton abzudecken, da dabei eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Oxidation des Antennenmaterials besteht sein Nutzen.

Als nächstes müssen Sie die Spule L1 und die Spule L2 mit zwölf Windungen eines Drahtes mit kleinem Querschnitt umwickeln (wir haben PEL-0,23 genommen).

Schrauben Sie die Buchse mit einer Schraube mit einem Durchmesser von 3 in das zentrale Loch des zukünftigen Sensors, befestigen Sie sie und überprüfen Sie die Festigkeit der Verbindung.

Beginnen wir nun mit der Anpassung unseres Körpers. Wir messen es, wir brauchen, dass die Platine frei in die Box passt, d.h. Der Körper wird entweder gesägt oder ein anderer ausgewählt. Darin markieren wir die Position der Mitte der Platine und bohren dort auch ein ähnliches Loch wie in der Abbildung, behandeln es mit Aceton und probieren es auf der Platine an.

In die Ecken des Gehäuses, an denen die Montage erfolgen soll, müssen drei Millimeter gebohrt werden. Elektrischer Schaltplan. Abhängig von Ihren Befestigungsschrauben sind einige Abweichungen zulässig.

Die Schrauben, Hülsen und Platten können aus jedem beliebigen Material bestehen. Achten Sie jedoch darauf, dass die Löcher und Beine gleichmäßig sind. In manchen Fällen müssen Sie für zukünftige LEDs noch Löcher bohren, diese sind aber grundsätzlich durch das Gehäuse hindurch sichtbar.

Der einfachste Sensor ist fertig, im zusammengebauten Zustand sieht er in etwa so aus. Die Installation erfolgt nach einem klaren Schema: Wir schließen eine Zimmerlampe oder eine Leuchtstofflampe an den Melder an.

So erstellen Sie einen Laser-Bewegungssensor

In den Filmen hat jeder Laser gesehen, der Räubern den Zutritt zu einer Bank signalisiert. Auch die Herstellung eines elektronischen Bewegungssensors mit eigenen Händen mithilfe eines Lasers ist nicht so schwierig, wie es scheint. Sie müssen folgende Komponenten vorbereiten:

• Infrarotdiode oder Fotodiode, je nach Fähigkeiten und Anforderungen;
• kapazitives Relais Typ RES55A,
• Schaltplan;
• Transistor- und Widerstandsblöcke;
• Ladegerät bei 5 Volt;
• Multimeter;
• sonstige Werkzeuge und Teile (Dichtung, Schrauben, Lötkolben).

Zerlegen wir zunächst das Ladegerät. Wir legen die Drähte frei und finden dort positive und negative Kontakte. Als nächstes müssen wir gemäß den Regeln unseren Widerstand auf Minus stellen. Nun schließen wir über eine Kathode eine Diode daran an und die Anode muss an den Einstellwiderstand angelötet werden. Als nächstes löten wir den Emitter des Transistors an den Minusdraht und schließen einen Widerstand an den Basiskreis an.

Insgesamt erhalten wir: Widerstand – Minus, Schütz – zum Relais, Relais – Signalgerät. Das schematische Diagramm eines Infrarotsensors sieht in etwa so aus:

Mit einer Schraube müssen Sie die gesamte Struktur an der Dichtung befestigen und das Stromkabel mit dem Schraubenkopf verbinden. Wichtig: Die Verbindungsschraube so einbauen, dass sie an der Distanzfeder anliegt; in diesem Stromkreis handelt es sich um ein empfindliches Teil.

Das Lichtalarm Kann überall installiert werden, solange sich eine Steckdose in der Nähe befindet. Am logischsten ist es, ihn auf Fußhöhe zu platzieren.

Jede der oben genannten Optionen kann an individuelle Bedürfnisse angepasst werden.

1. Die Webcam selbst kann als Bewegungsanzeige dienen. Wenn Sie es an den Alarm anschließen, gibt es sogar Töne von sich, aber in den meisten Fällen reicht es aus, einfach ein spezielles Programm auf Ihren Computer herunterzuladen;
2. Achten Sie beim Anschluss des Sensors an die Beleuchtungsanlage darauf, dass sich keine Ventilatoren oder große Haushaltsgeräte in seiner Reichweite befinden;
3. Mit eigenen Händen erschaffen“ intelligentes Zuhause» Wir empfehlen die Verwendung eines Touch-Schalters. Fakt ist, dass in den meisten Fällen bereits ein Bewegungssensor eingebaut ist;
4. Wählen Sie die Dioden für Ihren Laser sorgfältig aus. IR-Strahlung kann schädlich für die Augen sein und wird daher nicht für den häuslichen Gebrauch empfohlen;
5. Autoalarmanlagen werden nach einem ähnlichen Prinzip hergestellt. Nur um schematische Darstellung Ein akustischer Alarm ist ebenfalls angebracht. Wenn der Sensor eine Bewegung erkennt, leuchtet ein Licht auf und es ertönt ein Ton, ähnlich wie bei einem Metalldetektor. Ein solches Gerät wird auch Radarsensor genannt;
6. Fügen Sie bei Bedarf eine kapazitive Anzeige in den Stromkreis ein; diese zeigt die Anzeigen „Arbeit“ und „Stopp“ an. Oder schließen Sie den Monitor an einen Stromkreis an, der einer Webcam ähnelt, und erhalten Sie ein vollwertiges Heimvideoüberwachungsnetzwerk.
7. Es ist durchaus möglich, auf einem normalen Telefon einen GSM-Alarm auszulösen. Dazu müssen Sie lediglich das Programm herunterladen, genau wie auf einem PC.

Wenn eine Reparatur ansteht, lassen sich alle Blinker sehr schnell demontieren und im Grunde liegt das Problem bei den Kontakten, einfach reinigen.

Wenn Sie einfach keine Zeit haben, Bewegungssensoren selbst herzustellen, können Sie diese in jedem Elektrofachgeschäft kaufen. gute Rückmeldungüber GrandWay- und Siemens-Modelle. Der Durchschnittspreis des Geräts beträgt 500 Rubel.