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Diagrammi di collegamento del sensore di movimento
I sensori di movimento sono dispositivi che rispondono a oggetti in movimento anziché fissi. In ciò differiscono dai sensori di presenza configurati per operare in caso di scomparsa, scomparsa di oggetti in movimento nell'area controllata.
In altre parole, il dispositivo che controlla il movimento dovrebbe funzionare quando una persona si trova all'interno dello spazio osservato, quando si muove o si congela, ma almeno muove le dita. Allo stesso tempo, i dispositivi di controllo della presenza vengono attivati quando le persone hanno lasciato completamente la stanza o è rimasta una persona completamente congelata che non fa alcun movimento.
Entrambi i gruppi di questi sensori possono funzionare in base a:
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cattura di vibrazioni sonore da parte di sistemi acustici sensibili;
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percezione della radiazione termica causata dal corpo umano dai ricevitori a infrarossiazione passiva;
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infrarosso sovrapposto invisibile all'occhio umano diretto dall'emettitore al ricevitoremetodo attivo.
Esistono ancora altri modi per rilevare una persona in movimento, ma questi, come il metodo acustico, sono usati raramente. E negli elettrodomestici, vengono spesso utilizzati sensori di movimento che funzionano con onde elettromagnetiche situate nello spettro infrarosso. Sono descritti in questo articolo.
I ricevitori di sensori IR hanno un principio di funzionamento generale.
I sensori di movimento e di presenza rilevano la radiazione infrarossa distribuita in tutte le direzioni da qualsiasi oggetto situato nel campo visivo. I raggi termici, come in un sistema ottico convenzionale, ad esempio una telecamera, cadono su un obiettivo segmentato che funziona secondo il principio di Fresnel.
Questa costruzione in vetro o plastica ottica è creata con un gran numero di settori / segmenti concentrici, ognuno dei quali forma un fascio stretto di raggi di calore paralleli al sensore IR.
Viene anche chiamato "sensore PIR" perché ha un effetto piroelettrico: crea un campo elettrico proporzionale al flusso di calore ricevuto. Il segnale ricevuto da lui viene elaborato da dispositivi elettronici.
Nella maggior parte dei progetti di sensori, il pyrodetector funziona con valori analogici. Un esempio è Sensore di movimento serie HC-SR501.
Ha dimensioni ridotte, funziona sulla base di un microcircuito, ha tre terminali per collegare i cavi di alimentazione e carico, due potenziometri di regolazione. Quando attivato, genera un segnale elettrico di controllo con una tensione di 3,3 volt e una corrente di diversi milliampere.
Recentemente sono stati introdotti blocchi che implementano la doppia conversione e l'elaborazione dei comandi in base segnali digitali.
Ciò consente l'uso di dispositivi a microprocessore e tecnologia informatica per ulteriori trasformazioni del segnale e la formazione di vari algoritmi di controllo per dispositivi automatici.
Entrambi i sensori analogici elettronici e digitali sono collegati agli alimentatori e dispongono di dispositivi di uscita che commutano il carico nella rete primaria.
Uno dei principi è stabilito nell'algoritmo di funzionamento dell'elettronica:
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rilevazione di movimento;
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risposta per soggiorno.
Quando una persona appare nel campo di azione del sensore, con la sua presenza apporta cambiamenti al bilancio termico dell'ambiente e tutti i suoi movimenti vengono registrati attraverso l'obiettivo di Fresnel come obiettivo di una fotocamera. Le unità elettroniche funzionano e inviano un segnale elettrico al contatto di controllo.
Ciò pone fine alle funzioni del sensore stesso, sebbene il processo di commutazione degli attuatori non sia ancora stato completato e la potenza del segnale di controllo del sensore di movimento per l'accensione di apparecchi di illuminazione, l'accensione della sirena sonora, l'invio di SMS a un telefono cellulare o l'esecuzione di altre attività non è sufficiente.
Questo segnale deve essere amplificato e trasmesso a un contatto potente per commutare il carico.
Il sensore di movimento HC-SR501 sopra discusso non può svolgere queste funzioni da solo. Per implementarli, è possibile assemblare un semplice interruttore a transistor transistor bipolari.
L'alimentazione = 4,5 ÷ 20 volt da una fonte aggiuntiva viene fornita ai terminali VCC e GND del sensore di movimento e della chiave, e il segnale di controllo dal terminale OUT del sensore viene inviato al terminale dell'amplificatore con lo stesso nome. Un carico della tensione appropriata è collegato al circuito di uscita.
Se si utilizza questo schema per accendere il telefono cellulare, è possibile ricevere SMS sul telefono cellulare, che sarà un segnale sull'apparizione di ospiti inattesi nella zona di sicurezza.
La maggior parte dei moduli già pronti per i circuiti di illuminazione con sensori di movimento hanno un amplificatore incorporato e un contatto di potenza che commuta il circuito di carico. Tre disegni per collegare i cavi si trovano direttamente sul case nei progetti di tali unità, alimentati da una rete ≈220 volt, due dei quali forniscono energia (fase L e zero N) e il terzo L ', insieme a zero N, viene utilizzato per commutare gli apparecchi.
Sensori di movimento attivi
I dispositivi che funzionano secondo il principio del monitoraggio del canale tra l'emettitore IR e il ricevitore hanno approssimativamente lo stesso algoritmo, sono sintonizzati su una frequenza comune, come il telecomando di una TV o un mouse di un computer senza fili con i loro ricevitori. Possono avere una potenza autonoma indipendente da una rete elettrica fissa.
In questo caso, viene eseguito uno degli schemi di layout dei moduli del metodo diretto o rotativo per formare il percorso usando specchi.
Schemi di collegamento del sensore
Schema elettrico semplice mostrato in figura.
Con questa connessione, la modalità di funzionamento della lampada corrisponde pienamente all'algoritmo stabilito dal circuito elettronico ed è regolata da potenziometri di regolazione.
Sui progetti di sensori semplici, sono installati due controller:
1. LUX - il livello di illuminazione, al raggiungimento del quale viene attivato il sensore (ad esempio, non è necessario utilizzare la luce elettrica in tempo soleggiato). Per la regolamentazione, viene inizialmente impostato il valore più alto;
2. TEMPO - la durata del timer o, in altre parole, il tempo in cui la lampada si accenderà dopo aver rilevato il movimento. Di solito imposta il valore minimo, perché ad ogni nuovo movimento il sensore si riavvierà costantemente.
Di solito questi due parametri di regolazione sono sufficienti per configurare il controllo degli apparecchi domestici. in sofisticati sensori di movimento di sicurezza ci sono altri due potenziometri:
1. SENS - sensibilità o intervallo. Viene utilizzato per ridurre la zona di controllo in quei casi in cui non è possibile limitarla alla modifica dell'orientamento del sensore di movimento;
2. MIC - livello di rumore acustico del microfono incorporato in corrispondenza del quale viene attivato il sensore. Ma in condizioni domestiche questa funzione non è necessaria: il sensore sarà attivato da suoni estranei di macchine che passano, esclamazioni per bambini ...
Schema di collegamento della lampada a due sensori
Questo metodo viene utilizzato nei luoghi in cui diventa necessario controllare l'illuminazione da due punti remoti con una vista limitata per un sensore.
I terminali del dispositivo con lo stesso nome sono collegati in parallelo tra loro e vengono inviati alla rete di alimentazione e al dispositivo di illuminazione. Quando il contatto di uscita di qualsiasi sensore è attivato, la spia si accende.
Schema di collegamento tramite interruttore
Questo metodo viene utilizzato quando un blocco del sensore di movimento viene aggiunto a una lampada esistente con un interruttore. Quando l'interruttore è acceso, il circuito funziona completamente come è configurato dall'elettronica. E quando il contatto è aperto, la fase viene rimossa dall'alimentazione e il sensore di movimento viene messo fuori servizio.
La pratica ha dimostrato che tra i proprietari di appartamenti, quando hanno lasciato i locali, è rimasta l'abitudine di spegnere automaticamente la luce con un interruttore. Successivamente, quando si entra nella stanza di una persona, il sensore di movimento viene messo fuori servizio. Per escludere tali situazioni, i contatti dell'interruttore vengono deviati, mediante i quali viene effettuata la transizione al circuito precedente.
In questo circuito, l'interruttore di accensione ignora completamente il contatto di uscita del sensore di movimento. Viene utilizzato quando una persona è in una posizione fissa da molto tempo e la velocità dell'otturatore del timer è ridotta e per accendere la lampada è necessario eseguire movimenti di distrazione aggiuntivi.
Schema elettrico per carichi potenti con dispositivi elettromagnetici
È possibile utilizzare un'unità sensore di movimento con contatti a bassa potenza controllo della luce apparecchi di illuminazione molto potenti. Per questo, viene utilizzato un dispositivo intermedio - starter magnetico, relè o contattore del valore nominale corrispondente. Il suo avvolgimento è collegato a un contatto del sensore a bassa potenza e il contatto di potenza commuta il carico del sistema di illuminazione.
In questo schema, come in tutti gli altri, è necessario calcolare accuratamente le capacità commutate e selezionare i contatti di potenza per esse. Dopo l'inclusione nel lavoro, le correnti dei carichi vengono necessariamente misurate e confrontate ancora una volta con la potenza dei contatti. Per un funzionamento affidabile a lungo termine del sistema, è necessario creare un margine di potenza.
Un circuito simile con dispositivi elettromagnetici è in grado di funzionare a lungo e in modo affidabile. Ma ha due svantaggi significativi:
1. aumento del rumore e delle interferenze elettromagnetiche che accompagnano il processo di spostamento dell'armatura durante la commutazione;
2. l'usura costante del sistema di contatto a causa di scarichi derivanti da un circuito aperto, che richiede una manutenzione preventiva periodica.
Triac e triac sono privati di queste carenze.
Schema di collegamento per carichi potenti con dispositivi a semiconduttore
In questo caso, non ci sono tutti i tipi di rumore e interferenze. Ma affinché il dispositivo a semiconduttore funzioni, è necessario convertire il segnale di controllo del sensore di movimento in un'armonica che coincide in frequenza con la tensione di rete. Per fare ciò, viene creato uno speciale circuito di adattamento che fornisce corrente alternata a elettrodo di controllo del triac.
Quando il circuito di adattamento è in funzione, il triac è aperto. e le luci sono accese. Quando non c'è alcun segnale di controllo, il triac è chiuso e l'illuminazione che controlla è spenta.
Lo svantaggio di questo circuito è la complessità di progettazione del segnale corrispondente del dispositivo elettronico.
La scelta del luogo di installazione e il metodo di orientamento dei sensori
A seconda del suo design, il sensore di movimento può avere un angolo di visione diverso per il monitoraggio dello spazio da pochi gradi a una vista circolare, che di solito viene utilizzato con supporti a soffitto.
Questi angoli sono distribuiti su piani orizzontali e verticali, definiscono l'area di osservazione, sono indicati nella documentazione.
I sensori progettati per il montaggio a parete hanno in genere una panoramica dell'ordine di 110 ÷ 120 o 180 gradi in orizzontale e 15 ÷ 20 - in verticale.
Al di fuori di questo spazio, i sensori non rilevano movimenti. Pertanto, quando si installa un sensore di movimento, è importante non solo selezionarli in base alle caratteristiche della recensione, ma anche regolare dopo l'installazione per regolare la direzione. I design con un corpo di visualizzazione mobile facilitano l'installazione e per altri dispositivi è necessario riflettere attentamente ed eseguire l'installazione iniziale.
I sensori a soffitto di solito hanno una visione a 360 °su orizzontalmente, che viene distribuito cono dall'alto verso il basso.La sua zona di controllo è molto più grande, ma può anche avere uno spazio poco appariscente negli angoli dei locali.
Impatto di corpi estranei sul funzionamento dei sensori
Durante l'installazione e la configurazione del sensore di movimento, è importante tenere conto delle condizioni del loro posizionamento, per valutare l'impatto sulla loro affidabilità di oggetti vicini e varie fonti di energia. Riscaldatori termici, rami di alberi ondeggianti, macchine che passano, cabine degli ascensori e altri oggetti possono causare frequenti falsi positivi.
Quando non c'è modo di liberarsene, la sensibilità del dispositivo viene irruvidita da un potenziometro o la zona di interferenza è schermata.
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