Spezielle elektronische Geräte, die auf Bewegungen im Bereich ihres empfindlichen Elements reagieren, werden bei normalen Verbrauchern immer beliebter. Mit ihrer Hilfe ist es nicht nur möglich, wichtige Gegenstände vor dem Eindringen unbefugter Personen zu schützen, sondern auch den Betrieb der damit verbundenen Geräte (insbesondere Beleuchtungskörper) zu steuern. Bevor Sie einen Bewegungssensor mit Ihren eigenen Händen herstellen, müssen Sie sich mit den vorhandenen Varianten dieser Geräte sowie mit den Schemata für deren Einbeziehung vertraut machen.
Arten von Sensoren
Gemäß dem verwendeten Prinzip der Steuersignalerzeugung werden alle Bewegungssensoren in die folgenden Typen unterteilt:
- Ultraschallempfindliche Elemente (USA).
- Hochfrequenzgeräte (RF).
- Infrarotgeräte (IR).
- Lasersensoren
Jedes dieser Geräte verwendet seine eigene Art von Strahlung, die vom empfindlichen Element aufgezeichnet wird. Die erste Variante reagiert auf das von einem sich bewegenden Objekt reflektierte Ultraschallsignal, die zweite nach dem gleichen Prinzip, jedoch bereits im Hochfrequenzspektrum.
Infrarotsensoren verwenden im Gegensatz zu den anderen nicht das reflektierte Signal, sondern erfassen eine sich bewegende Person oder ein sich bewegendes Tier anhand der Wärmestrahlung ihres Körpers.
Lasersensoren reagieren auf das reflektierte Signal im Wellenlängenbereich entsprechend der Pumpfrequenz.
Alle diese Produkte werden je nach Verwendungszweck in folgende Typen unterteilt:
- Sicherheit;
- Lichtschalter;
- Schalter für Haushaltsgeräte.
Mit der ersten Art von Sensoren können Sie einen leistungsstarken Scheinwerfer einschalten, der geschützte Bereiche vor dem Haus oder der Garage beleuchtet, wenn eine nicht autorisierte Person sie betritt. Modelle des zweiten Typs steuern die Beleuchtung von Arbeitsbereichen in Innenräumen. Sie schalten das Licht ein, wenn sich eine Person beispielsweise dem Bereich der Müllabfuhr nähert, und schalten sich aus, wenn sie geht. Sensoren, die den Betrieb von Haushaltsgeräten steuern, werden ausgelöst, wenn sich eine Person einem Wasserkocher in der Küche oder einem Fernseher im Wohnzimmer nähert und an das Netzwerk anschließt.
Bei der Auswahl einer hausgemachten empfindlichen Instrumentenschaltung wird normalerweise von der einfachen Implementierung ausgegangen.
Selbstgemachte Bewegungssensoren
DIY-Bewegungssensorschaltungen sind so einfach, dass jeder sie zu Hause herstellen kann. Unter Benutzern sind die folgenden Optionen am häufigsten:
- Lichtsensor;
- kapazitiver Sensor;
- Heizgerät auf Basis des Arduino-Kits zusammengebaut
Das erste in dieser Liste ist ein Gerät, das aus einer integrierten Lichtquelle und einer Transistor-Fotozelle besteht, die in einem bestimmten Abstand angeordnet sind. Wenn eine sich bewegende Person die Kommunikationsleitung überquert, wird der Lichtstrahl unterbrochen, wonach der Aktuator aktiviert wird. Unmittelbar danach schaltet sich die daran angeschlossene Lampe ein. Bei Geräten des zweiten Typs wird das Prinzip der Änderung der Kapazität eines Raums angewendet, wenn eine Person darin erscheint. Daher ist sein Hauptelement ein verteilter Kondensator, der aus selbst hergestellten kapazitiven Strukturen besteht.
Der Sensor, der auf der Basis des Arduino-Konstruktors zusammengebaut wurde, wird ausgelöst, wenn sich das Muster der Wärmestrahlung ändert.
Mach es selbst
Die Eigenproduktion eines lichtempfindlichen Geräts beginnt mit der Vorbereitung des erforderlichen Instruments und Materials. Um es zu bauen, benötigen Sie:
- elektrischer Lötkolben;
- Messgerät - Multimeter;
- Bokoreza und Pinzette;
- Transistor-Fotozelle;
- Operationsverstärker (Operationsverstärker);
- Teilesatz: Kondensator, Widerstände und Relais RES55;
- Ein fertiges Netzteil, das die Schaltung mit Spannung versorgt.
Es ist auch notwendig, einen alten Laserpointer zu besorgen, der als Quelle für ein Lichtsignal und einen Satz Drähte dient.
Eine Fotozelle kann unabhängig hergestellt werden, wobei jeder alte Transistor (z. B. P416) zugrunde gelegt wird. Nehmen Sie dazu Seitenschneider und „beißen“ Sie damit die Transistorabdeckung, sodass eine Plattform mit drei Beinen übrig bleibt. Unter dem Einfluss von Licht arbeitet die kristalline Basis der geöffneten Triode als Fotozelle mit einer etwas geringeren Empfindlichkeit.
Montageauftrag
Ein altes, aber funktionierendes Netzteil von 4,5 bis 12 Volt wird genommen, der Stromanschluss wird davon abgeschnitten. Der Abgriff ist in Form von zwei Leitern (Plus und Minus) ausgebildet, die bequem in die Schaltung eingelötet werden. Sie können die Polarität des Netzteils mit einem Multimeter bestimmen.
Alle nachfolgenden Operationen sehen folgendermaßen aus:
- Aus den vorbereiteten Teilen wird ein einfaches Schema des Empfängers des Lichtstrahls von der Laserbeleuchtung zusammengestellt.
- Sie selbst ist an die Stromversorgung angeschlossen, für die sie einen Lötkolben verwenden muss.
- Das zusammengebaute Teil mit dem Aufnahmeelement wird in eine Schachtel geeigneter Größe gegeben; wobei die Kappe des lichtempfindlichen Elements herausgebracht wird.
Fahren Sie nach Abschluss der Montage mit der Installation eines selbst hergestellten Sensors und dessen anschließender Verbindung fort.
Installation und Anschluss
Ein Lichtsensor zum Selbermachen ist am bequemsten in die Tür integriert. In diesem Fall überquert die Person, die den Raum betritt, notwendigerweise die Linie, die vom Zeigerstrahl und dem Lichtstrahlungsempfänger (Fotozelle) gebildet wird.
Wenn sich das System im Freien befindet, wird der Empfänger, der während der Installation in einer Plastikbox aufbewahrt wird, durch ein provisorisches Visier leicht verdeckt. Manchmal wird für diese Zwecke ein Stück lichtdurchlässiges Material verwendet, das die Aufnahmeöffnung in der Box abdeckt. Die Verwendung solcher Techniken kann beispielsweise den Einfluss anderer Lichtquellen verringern, die von weißen Oberflächen reflektiert werden.
Die Installationshöhe des Zeigers und des Innenempfängers beträgt 1 Meter. Diese Anordnung ist für die meisten Familienmitglieder optimal und gleichzeitig funktioniert das Gerät nicht, wenn Tiere bewegt werden. Diese Höhe verhindert auch, dass ein Laser in die Augen eines Erwachsenen eindringt.
Zum Einschalten und Betreiben der Schaltung wird ein Relais vom Typ RES 55A verwendet, dessen Wicklung vom ausführenden Teil mit Spannung versorgt wird. Die Betriebsreihenfolge eines hausgemachten Geräts:
- Unter dem Einfluss eines Lichtstrahls in einem normalen (nicht eingeschalteten) Zustand fließt ein Strom durch den Fotowiderstand, der zu seiner Trennung führt.
- Auf dem an den Ausgang angeschlossenen Kondensator wird eine Ladung akkumuliert, die auf seinen Platten ein bestimmtes Potential erzeugt (das System befindet sich im Gleichgewicht).
- Wenn eine Barriere in Form eines Menschen erscheint, schließt sich der Empfänger-Fotowiderstand und die auf den Platten angesammelte Ladung fließt durch einen parallel geschalteten Widerstand ab.
- Dies führt zu einer Potentialabnahme am Steuerpunkt des Operationsverstärkers nahezu auf Null, wodurch der Relaiswicklung eine Niederspannungsspannung zugeführt wird.
Die Relaiskontakte schließen den Stromversorgungskreis der Lampe, die sofort mit einer Netzspannung von 220 Volt versorgt wird. Nach dem Durchgang einer Person bleibt das System unverändert, solange der Schalter bei eingeschalteter Taste bleibt.
Herstellen und Einstellen eines Mikrowellensensors
Für die Herstellung eines Mikrowellensensors sind Erfahrungen mit Hochfrequenzgeneratoren erforderlich. Die Amateurschaltung eines Transistorgenerators auf einer Feldstruktur wird als Basis genommen. Der Empfänger besteht aus einer transformatorselektiven Schaltung mit einer Schlüsselstufe am Transistor KT315, die auf eine Detektordiode geladen ist.
Das System funktioniert folgendermaßen:
- In Abwesenheit eines sich bewegenden Objekts sind die Amplituden der Signale des Generators und des Empfängers ungefähr gleich und kompensieren sich gegenseitig.
- Aus diesem Grund ist die Spannung am Eingang des Schlüssels und des Detektors Null und das an den Ausgang angeschlossene Relais funktioniert nicht.
- Wenn in der Empfindlichkeitszone einer Person eine Signalbalance angezeigt wird, ist die Signalbalance gestört und infolgedessen erscheint am Ausgang des Stromkreises eine Spannung.
- Es wird der Relaiswicklung zugeführt, wenn es ausgelöst wird, und 220 Volt über seine Kontakte treten in die Lampe ein.
Zur Konfiguration des Systems ist in der Schaltung ein variabler Widerstand vorgesehen, dessen Wert die Position des Arbeitspunktes des Ausgangstransistors bestimmt. Wenn es sich ändert, wird der Moment seines Betriebs korrigiert - die Empfindlichkeit der Schaltung.
