Датчик линейного положения своими руками. Установка и модернизация датчика движения. Произведения сборки, работы поэтапно

Что такое пиромодули? Как их правильно включать и использовать? На все эти вопросы ответит данная статья.

Создание и установка пиромодулей в этой статье будут рассмотрены на примере модернизации кофеварки «ЭК-0,3».

Как известно, данный тип кофеварки не обладает такой функцией, как выключение после приготовления кофе. Очень часто такие приборы постигает печальная участь, ведь они могут взорваться, потому что у них отсутствует автоматизация. Следовательно, для того чтобы работа прибора была безопасной, а его «жизнь» была долгой, необходимо принять определенные меры.

Один из вариантов – это использование специального термовыключателя, который будет отключать кофеварку. Минус такого способа в том, что выключатель будет срабатывать только при температуре корпуса выше 120 градусов. А при такой температуре в резервуаре кофеварки, как правило, вода отсутствует полностью. В результате все это приведет к тому, что корпус кофеварки будет перегреваться, а количество требуемой энергии увеличится в несколько раз. Оптимальный вариант – применить датчик движения, он самостоятельно отследит момент подачи кофе в кофейник.

PIR (motion) Sensor (пиромодуль) – что это?

Данная аббревиатура расшифровывается следующим образом:

– PIR – Passive Infra-Red;

– ПИР – Пассивный Инфракрасный.

Так что же это такое? Данное устройство преобразует инфракрасное излучение (точнее, изменение его интенсивности) в электрический ток. В определенных материалах кристаллической породы, если изменить температуру, возникает пиростатический эффект. Именно на этом эффекте и основывается работа пиромодуля. Температура в материалах изменяется как раз за счет инфракрасного излучения.

Электрическое поле необходимо зарегистрировать, но для этого нужно, чтобы оно изменилось. А при изменении кристаллические диэлектрики будут компенсированы свободными электрическими зарядами. Все датчики, построенные с помощью пироэлектриков, обладают этим свойством. А значит, все они смогут отследить даже малейшее изменение в интенсивности излучения. При всем этом сам пиромодуль (его температура) не окажет никакого влияния на результаты измерения.

Чтобы защитить пиро-сенсор от различных негативных воздействий и различных помех, необходимо заключить его в герметичный корпус из металла. В корпусе обязательно должно быть окошко, пропускающее свет (узкий диапазон излучения). Для того чтобы свет проходил в таком диапазоне, окно должно быть закрыто режекторным инфракрасным фильтром. Спектральная характеристика фильтра – 10мкм (1*104нм).

Устройство импортного пиромодуля:

– помимо самого пиро-сенсора за инфракрасным фильтром также расположен специальный усилитель. Он работает на униполярном малошумящем транзисторе. На схеме вверху показано как включать пиромодуль «PIR D203S» (иностранное производство), а также его цоколевка.

Для того чтобы подключить советские пиромодули, потребуется установка полевого транзистора. Вверху на схеме показано, как включить «ПМ-4» (советское производство), а также его распиновка.

Раньше пиромодули секретно разрабатывались в военно-промышленных комплексах. Они устанавливались в ракеты и другие подобные устройства, были частью Тепловых Головок Самонаведения или ТГС.

Сегодня применение модулей в гражданской технике широко распространено. Самое распространенное направление – детекторы движения в системах сигнализации и в системах управления освещением. На картинке выше приведен пример, датчик «Feron LX20/SEN5», который предназначен для системы управления освещением.

Каких результатов нужно добиться при усовершенствовании кофеварки?

• Кофеварка должна обесточиваться сразу же, как только кофе начнет поступать в кофейник. Процесс завершится и без электроэнергии, для его завершения будет достаточно тепловой энергии, которая накопится корпусом.
• Кофеварка должна аварийно отключаться при превышении температуры в 120 градусов. В противном случае она перегорит из-за отсутствия воды.

На данном рисунке представлена блок-схема. Датчик движения подает сигналы в блок управления. Блок управления, в свою очередь, может отключать электромагнитное реле в нужный момент. А благодаря электромагнитному реле в нужный момент отключается вся кофеварка.

На данной схеме изображен блок управления в электрическом варианте. Элементы схемы и их назначение:

• ПМ-4 – это пиромодуль без встроенного усилителя;
• VT1 – с его помощью сигнал пиромодуля усиливается;
• DA1-1-DA1-2 – корректирует усиление сигнала пиромодуля;
• VD1 – датчик температуры, в основе которого лежит германиевый диод;
• DA1-3 – усиливает сигнал от температурного датчика;
• DA1-4 – стабилизирует виртуальную землю;
• VS1 – блокирует реле Р1, его питание. Является пороговым элементом;
• VT2 – это реле выполняет задержку в определенные моменты. Например, не дает кофеварке отключиться во время процессов перехода, в то время как питание уже подано;
• Z1 – стабилизирует напряжение в 12 Вольт;
• Z2 – стабилизирует напряжение в 8 Вольт.

Конструкция и ее детали.

На картинке представлена печатная плата, на которой и собраны все детали, за исключением температурного датчика. Размеры платы – 45х85мм.

Здесь представлена плата непосредственно в сборе.

Как уже говорилось, температурный датчик изготовлен с использованием германиевого диода. Крепление для датчика сделано из жести консервной банки.

Датчик крепится на корпус кофеварки, для более надежного крепления подойдет силиконовый герметик. Также можно нанести каплю термопасты КПТ-8 между корпусом и кронштейном. Провод МГТФ используется для подключения датчика (фторопластовая изоляция).

В подставке кофеварки необходимо просверлить два отверстия.

Эти отверстия нужны для проведения пяти проводов. Два провода нужны для питания, один провод будет управлять нагрузкой и еще два от термодатчика. Блок управления сделан таким образом, что в любое время будет пригоден для ремонта.

Глазок пиромодуля необходимо обеспечить защитой. Для этой цели прекрасно подойдет полипропиленовая пластинка. Такую пластинку можно взять в одноразовом шприце, отрезав от поршня. Пиромодуль работает в довольно узком спектре инфракрасного излучения. Этот спектр можно блокировать простым стеклом, однако полипропилен будет его пропускать.

Дополнительные материалы.

Ремонт трансформаторов с заваренными сердечниками. Нехитрая схема управления радио- и электроприборами посредством Com-портов

Изготовить датчик движения своими руками сейчас придет в голову большому оригиналу. В продаже имеется множество всевозможных устройств подобного типа в широком ценовом диапазоне.

С экономической точки зрения изготовление этого устройства не имеет практического смысла, если только человек не пенсионер, и свой труд не ценит. Но есть одно «но». Сделанное своими руками зачастую имеет значительно большую ценность, чем купленное в магазине.

Преимущества самодельного устройства контроля движения

Самостоятельное изготовление датчика движения своими руками в домашних условиях в итоге приведет к созданию полезного устройства. Сохранит деньги, если не учитывать трудозатраты.

Доставит массу удовольствия от процесса пайки электронных компонентов, запаха канифоли и настройки прибора. Это сродни медитации или релаксации на берегу реки.

Все проблемы уходят на второй план. Мелкие детали требуют сосредоточенности и точности движений.

Приходит понимание сложности и простоты физических процессов. Для многих любителей в этом заключается особая привлекательность самодельных изделий.

Для начинающих радиолюбителей изготовление подобных устройств расширяет кругозор, приводит к приобретению новых полезных навыков.

Этапы создания разных видов датчиков своими руками

На первом этапе идет осмысление того, что хотелось бы получить в итоге. Определяются условия, в которых должен работать самодельный датчик движения, какого рода имеются помехи, какую функцию должно выполнять устройство.

Охрана объекта или обеспечение комфорта жильцов, подача тревожного сигнала на контрольную панель или включение мощной лампы накаливания.

На основании этого выбирается тип прибора. После ищется подходящая схема в интернете и изготавливается устройство.

Вот тут начинается самое интересное. Иногда номиналы на схемах указываются неправильно или не нашлись радиоэлементы подходящего вида.

Прибор не работает. Начинается подбор компонентов, изменение коэффициентов усиления транзисторов, характеристик фильтров и т.д.

Вот в процессе этой деятельности появляется понимание функционирования прибора, особенностей, слабых мест и создается собственное творение.

Микроволновый датчик своими руками

Сверхвысокочастотный датчик движения опирается на эффект Доплера. Сенсор, излучая и принимая электромагнитные волны, фиксирует нахождение теплокровных существ в секторе контроля.

Датчик движения своими руками проще делать с антенной имеющей всестороннюю диаграмму направленности, тогда он будет реагировать независимо от того, откуда пришло воздействие. На расстоянии 5 м срабатывает надежно. Взмаха руки достаточно, чтобы сенсор сработал.

Изначально, в момент включения прибора, на выходе устройства будет напряжение близкое к нулю. При фиксировании датчиком нарушения сектора охраны, значение напряжения на выходе поднимется до 3-5 вольт.

Согласно схемы, обратное переключение должно произойти не менее, чем через 30 секунд. Меняя номиналы емкостей и резисторов можно ее скорректировать.

Приобретя весь перечень элементов, указанных на представленной принципиальной схеме весь прибор можно разместить на двух печатных платах размером 5х4 см, причем на одной из них большую часть будет занимать приемо-передатчик с антенной.

Особенностью микроволнового датчика, которая связана со способом обнаружения человека, является способность определения движения через радиопроницаемые препятствия. Это является его достоинством и недостатком одновременно.

Полученный прибор имеет следующие параметры:

1. питающее напряжение 5-15 В;
2. потребляемый ток 3 мА;
3. мощность передатчика 2 мВ;
4. температурный диапазон -20 +50 градусов Цельсия;
5. сектор контроля – 360⁰;
6. дальность детекции до 8 м;
7. задержка отключения – 30 с.

Схема принципиальная микроволнового датчика движения

Корпус датчика может быть любой формы, но материал обязательно радио проницаемым. Во время настройки необходимо правильно расположить его.

Нужно учитывать, из каких материалов выполнены стены, пол и потолок помещения. Устройство не нужно направлять в сторону окна, возможны ложные срабатывания от проходящих за окном людей.

При необходимости можно уменьшить чувствительность, это тоже снизит количество ложных срабатываний. Это производится резистором R4. Он изменяет коэффициент усиления транзистора VT1.

На компараторе, собранном на микросхеме К554 СА1, происходит сравнение сигнала с приемника и пороговым уровнем. В случае превышения происходит срабатывание датчика.

Тепловое устройство контроля перемещения

Инфракрасный датчик движения своими руками можно сделать на основе такой схемы.

Каскад на операционных усилителях OP1 и OP2 и компараторы OP3, OP4 — собраны на двух LM358. Операционные усилители увеличивают сигнал, поступающий с ПИР сенсора до величин, позволяющих компараторам сравнивать их с пороговыми значениями.

В случае превышения они переключаются и воздействуют на микросхему серии 555.

Таймер, отвечающий за время включения реле, собран на 555 микросхеме. Резистор R17 задает время включения реле после фиксации движения.

Транзистор Т1 управляет работой реле.

Какие датчики объема своими руками делаются, а какие нет, устройства, включающие свет в помещениях, действуют согласно заложенным в них принципам работы. Замыкание контактов и включение осветительных ламп происходит при изменении инфракрасного, электромагнитного или ультразвукового фона в районе действия приборов.

Электронная начинка может принципиально различаться, но все они замыкание контактов и включение ламп осуществляют после начала движения. Во время нахождения в районе действия извещателей и после ухода из нее, лампы продолжают гореть определенное время и только затем отключаются.

Самодельный датчик на Ардуино

Инфракрасный датчик движения на Ардуино представляет собой ИК сенсор, подключенный к контроллеру. Вместе их можно использовать как автоматический включатель освещения.

Распайка контактов зависит от разработчика и изготовителя продукции, но по принципиальной схеме можно определить, что, чем является.

Для работы потребуется контроллер Arduino Uno, макетная плата, USB-кабель, ИК сенсор, светодиод, резистор 220 Ом и монтажные провода.

В программном обеспечении Arduino имеется набор шаблонов. Используя их и заменяя управляемые устройства на датчик можно получить требуемое изделие. Взяв программу, включающую светодиод, установленный на плате Arduino UNO и заменив управляющую кнопку на выходные контакты датчика получим устройство управления освещением.

Светодиод будет управляться по команде с теплового датчика. Подключив вместо светодиода обмотку реле можно включать освещение. В отличие от обычных датчиков включения освещения здесь длительность работы лампы задается программно. Написание программ наглядно показывается на сайтах, посвященных Arduino.

Заключение

Изготовление датчика объема своими руками, как показывает практика, дело реализуемое, увлекательное и полезное. Совместное использование с контроллерами позволяет приобрести навыки программирования. Датчики движения можно самостоятельно реализовать и на других принципах.

Возможно использование ультразвуковых волн в качестве детектора присутствия. Использование инфракрасного или видимого излучения в линейном датчике, когда нарушение фиксируется при пересечении луча лазера, падающего на фотоприемник.

Видео: Датчик движения своими руками

Используются для коммутации осветительной аппаратуры. Это электронные приборы, способные проследить перемещение человека и подать соответствующий сигнал на включение других элементов цепи.

Датчики движения приобрели широкую популярность, как при монтаже осветительной сети, так и в автоматизированных системах управления и некоторых разновидностях сигнализации.

Делятся на 3 вида:

1. Ультразвуковые. Наиболее дорогостоящие и надежные. При работе используют ультразвуковые волны, которые отбиваясь от объекта, попавшего в зону действия прибора, возвращаются обратно и таким образом сигнализируют о перемене обстановки.
2. Инфракрасные. Прибор использует инфракрасное излучение, которое определяет изменение температурного режима в радиусе сканирования.
3. Микроволновые. По принципу действия похожи на инфракрасные, только в этом случае используются электромагнитные волны высокой частоты. Такие приборы улавливают малейшие колебания в сканируемой зоне, но являются небезопасными для здоровья человека.

При правильном выборе, необходимо пользоваться следующими критериями поиска:

1. Условия окружающей среды (температура и влажность воздуха, частота выпадения осадков).
2. Класс мощности прибора и его соответствие коммутируемой аппаратуре.
3. Необходимый уровень яркости и определенный угол освещенности.

Основой датчика движения является его способность переносить механическое воздействие (оседание пыли, проникновение влаги, прямое воздействие солнечных лучей).

Данная способность характеризуется степенью защищенности:

1. IP20 – самый низкий класс защиты, который позволит прибору работать в сухом, тщательно защищенном от любого проникновения влаги, помещении. Также прибор выдержит случайное прикосновение, без применения силы, но более серьезное применение силы нарушит его работу.
2. IP40 – может применятся в сухих помещениях, корпус прибора защищён от попадания песка, пыли, крупиц грязи. Лучше всего использовать датчики с данным уровнем защищённости в отапливаемых, жилых помещениях.
3. IP41 – такой класс защиты сохранит внутреннюю начинку прибора при попадании влаги на внешний корпус. Количество жидкости не должно превышать количества обычного конденсата. Герметичные резиновые проставки между стыками корпуса позволяют эксплуатацию даже в сырых помещения.
4. IP44 – не слишком отличается от IP41, но позволяет использовать прибор даже на улице. Его работу не нарушит выпадение сильных осадков (дождь или снег).
5. IP54 – отличается от других степеней, тщательно заизолированной внутренней платой. Попадение на её элементы пыли не приведёт к нарушению работы прибора
6. IP55 – является самым высоким классом защищенности, полностью защищает прибор от сухой пыли и проникновения влаги. Позволяет выдержать прямое попадание струи жидкости.

Пошаговая инструкция по созданию своими руками

Для того, чтобы создать датчик движения самостоятельно, необходимо обладать навыками пайки и знать азы радиотехники или электротехники. Схема такого прибора размещена в интернете, в свободном доступе, и найти её не составит особого труда.

Перед тем, как приступить к работе, следует приобрести следующие элементы:

1. Небольшая пластиковая коробка (приблизительные размеры: длина – 8см, высота – 5см, ширина – 5см), для этого хорошо подходят корпуса старых фотоаппаратов, будильников, музыкальных колонок.
2. Блок питания с выходным напряжением 5 вольт (подходит зарядное устройство от телефона).
3. Транзистор , любой фотоэлемент, реле и подстроечный резистор с сопротивлением 10 кОм (данные элементы можно приобрести в специализированных магазинах радиоэлементов, на радиорынках или заказать в интернете).
4. Аппарат для пайки с тонким жалом , мощностью 40 ватт, паяльная кислота и олово.
5. Несколько метров проводов различного сечения (0,3 мм2, 0,5 мм2 и небольшой отрезок 1,5 мм2), которые стоит приобретать только от надёжных фирм-производителей, так как китайская продукция не всегда соответствует действительности.
6. Короткие саморезы , длиной 15 мм.
7. Отвёртка с фигурным наконечником.

Пошаговая инструкция:

1. Шаг 1. Сборка начинается с монтажа платы. Для этого необходимо схему перенести с бумаги на подходящий по размеру кусок пластика. Чтобы не ошибиться с размерами, данный кусок подогнать к пластиковому коробу заранее, а потом заниматься монтажом платы. Монтаж происходит в следующей последовательности:
   • Припаять катод фотоэлемента к плюсовому полюсу зарядного устройства, на анод припаять подстроечное сопротивление.
   • Закрепить на плате резистор, один из его концов соединить с минусовым полюсом зарядного устройства посредством пайки, а второй спаять с базой транзистора.
   • Поместить в цепь реле, свободный его конец припаять к минусовому полюсу блока питания, а свободные контакты подключить к нагрузке.
   • Если потребуется более высокая мощность, вместо нагрузки монтируется добавочное реле.
   • Лазерный фонарь подключить к зарядному устройству на постоянной основе и в разрыв цепи вмонтировать выключатель самовозврата. Не стоит забывать про места пайки, ведь они обладают самой большей вероятностью прогорания, лучше всего использовать паяльную кислоту
2. Щаг 2. Элементы смонтированной платы залить специальным радиотехническим клеем, особенное внимание уделять соединениям.
3. Шаг 3. Обработанную плату поместить в заранее заготовленный пластиковый корпус и в 4 местах (по углам) закрепить саморезами. Закрыть корпус, ля надёжности можно посадить его на клей.

Инфракрасный датчик движения готов, его основой является реле. При включении, оно срабатывает, подтягивается через контакты и обеспечивает собственное питание после включения датчика.

Как установить? Схема подключения

Процесс монтажа состоит из 3 этапов:

1. Выбор правильного места установки.
2. Подготовка места.
3. Непосредственно установка.

Так как существуют потолочные и настенные датчики движения, следует знать их характеристики, и выбирать по ситуации и местоположению максимально эффективные:

1. Потолочные идеально подходят для небольших помещений. Угол контролируемой зоны составляет 360 градусов, а угол расхождения лучей – 120 градусов, при условии, что прибор будет подвешен на высоту 3 метров от уровня земли. Тогда зона контроля датчика будет составлять до 20 метров.
2. Настенные. Можно устанавливать как в помещении, так и на улице. Угол расхождения лучей равен 90 градусам, а охраняемая зона составляет 15 метров.

Вариантов размещения датчика движения очень много, он наиболее эффективен будет в углу помещения. При этом, пучок лучей обнаружения будет охватывать определённое пространство, и «мёртвые зоны» сведутся к минимуму.

При установке прибора на улице, необходимо установить его с наибольшей зоной обхвата, при этом, учитывается дальность действия и зона расхождения лучей.

В частном доме, датчик движения имеет наибольший коэффициент полезного действия над входной дверью, на высоте 2,5 – 3 метра и на небольшом расстоянии от лампы. При этом, происходит минимальная затрата на провода.

Очень редко датчики ставят на заборы, калитки и ворота, при такой установке они приобретают характер домашней сигнализации и тогда их лучше всего подключать не к лампе, а к звуковому сигналу.

В некоторых случаях, возможна комбинация настенного и потолочного приборов. Например, когда необходимо автоматическое включение освещения и на лестничной клетке (при открывании дверного замка), и в прихожей.

Секреты монтажа и принцип работы

устройство

Приступая к включению датчика в цепь освещения определённого помещения или участка на улице, необходимо помнить про правила техники безопасности при работах с электричеством. Все работы ведутся только после снятия общего напряжения 220В.

Схема установки достаточно проста и обычно идёт в комплекте с прибором. К нему, как и к стандартному источнику освещения (от общего щитка или распаечной коробки в помещении), подводится 2 провода сечением 1,5 мм2: фаза (L) и ноль (N).

Для определения проводов следует воспользоваться индикаторной отверткой. При соприкосновении с фазой, светодиод на отвёртке загорается, при ноле – не меняется. Провода L и N подаются на датчик движения, на выходе из него, фаза подаётся на один контакт лампы освещения, а на второй приходит ноль.

В самом приборе, провод L приходит на контакты реле, при срабатывании фотоэлемента, реле закрывает контакты, таким образом, замыкая всю электрическую цепь освещения, и лампа включается.

Так как датчик движения не должен срабатывать постоянно (чаще всего он используется в ночное время суток), провод фазы необходимо сделать длиннее, в удобном месте создать разрыв цепи и в него вмонтировать обыкновенный выключатель.

Не обязательно ставить отдельный выключатель на такую цепь, если в помещении помимо такого освещения есть и стандартное. Можно одинарный выключатель заменить на двойной (если стоит двойной – заменить на тройной), и на его свободные концы повесить фазу которая подводится к прибору.

принцип работы датчика

Как правильно настроить?

Занимаясь настройкой, следует обращать внимания на 3 основных параметра:

1. Чувствительность , но на большинстве современных датчиках данный параметр настраивается автоматически, на заводе-изготовителе.
2. Порог освещенности.
3. Временная задержка , при которой срабатывает отключение освещения.

Чувствительность

Для настройки этого параметра необходимо найти ручку подстроечного резистора на корпусе датчика движения. Если она расположена сзади прибора, то настраивать его надо будет, сняв крепление. Для идеальной настройки, ручку сопротивления надо поворачивать очень медленно, потому что резистор обладает маленьким шагом изменения параметра.

Если прибор не реагирует на присутствие человека, то чувствительно необходимо повышать, если срабатывает на посторонние движения – понижать. Правильно настроенный датчик движения срабатывает только при появлении человека и не реагирует даже на крупных животных.

Как было сказано выше, приборы нового поколения автоматически подстраивают чувствительность при появлении человека, когда его нет в зоне действия датчика – параметр сводится к минимуму.

Величина освещенности

Данный параметр должен быть настроен на то время суток, когда естественного освещения не хватает для нормального обозрения окружающего пространства. Настройка производится поворотом ручки потенциометра, подписанного LUX, она находится рядом с ручкой чувствительности (SENS).

На дорогих моделях датчиков, настройка уровня освещенности производится автоматически и даже в дневное время суток появлении человека не дает ему срабатывать.

Правильная настройка времени отключения

Ручка последнего потенциометра (TIME) отвечает за включение и отключение лампы. Для того, чтобы правильно настроить этот параметр, необходимо засечь время, через которое датчик освещения отключит лампу, после появления в его зоне срабатывания человека. Время близкое к идеалу составляет 1 минуту.

Правильная настройка продлит срок эксплуатации и уменьшит расход потребляемой электроэнергии.

Стоимость

датчик REV RITTER

На современном рынке электротехнических изделий, цены варьируются в зависимости от сборки, качества электронной составляющей изделия и гарантии от производителя.

Кампания IEK выпускает качественную и недорогую продукцию. Цены на датчики движения начинаются от 499 рублей. Производятся как настенные, так и потолочние модели с различными углами захвата. Почти на всех приборах степень защищенности IP 44, что позволяет эксплуатировать продукцию фирмы при неблагоприятных условиях. Также, можно подобрать индивидуальный цвет, чтобы не нарушить гармонию интерьера.

REV RITTER производит датчики движения стильного дизайна, что позволяет монтировать их в незаметных местах, например при создании домашней сигнализации. Средняя цена на изделия кампании составляет 750 рублей.

BRENIN пользуется наибольшее популярностью, так имеет золотую пропорцию качества и цены. Продукция фирмы на 80% беспроводная и имеет такой критерий как место установки (улица или дом), в основном заточена под систему «Умный дом».

Очень велико разнообразие цветов, оттенков и дизайна, что позволяет покупателям подобрать для себя максимально подходящий вариант. Датчики BRENIN имеют несколько режимов работы, могут включаться в дневное время суток, в сумерках и ночью. Прибор может быть закреплён на абсолютно на любой поверхности.

Стоимость электротехнических изделий кампании BRENIN начинается от 1500 рублей.

1. При монтаже прибора не стоит выбирать проводку сечением меньше 1,5 мм2. Через все элементы датчика включения освещения проходят 220 В общей сети и при недостаточном поперечном сечении провода, места контактов могут отгореть.
2. Подбирать датчик освещения стоит согласно окружающей среде, при этом не забывая про класс защищённости.
3. Не стоит отдавать предпочтение приборам с заниженной стоимостью , их настройка не будет точной, а срок эксплуатации очень низким.

Достаточно распространенная практика – датчики звука и движения в доме. Предлагаем рассмотреть, как сделать датчики движения своими руками, инструкция, схема и фото в нашей статье.

Принцип работы устройства

Работа устройства основана на приеме и передаче импульсов, исходящих при колебании воздуха (или воды, к примеру, в бассейнах), во время движения (причем не важно, что это: автомобиль, человек или животное). Функционал устройства может варьироваться, в зависимости от требований к нему. Существует несколько типов датчиков движения:

• тепловые (реагируют на температурные изменения в досягаемом поле). Самый яркий пример – инфракрасный или лазерный датчик, в основном используется в охранных системах;
• звуковые (передают и получают импульс при колебании воздуха от звуков). Очень простой прибор, применяется для фиксации движения на открытом пространстве;
• колебательные (отзываются на колебания окружающей среды и изменение магнитного поля при движении в зоне досягаемости). Они чаще всего используются в квартире или доме, для включения или выключения света, звука и прочего.

Конструкция датчика движения

Как сделать датчик

Рассмотрим, как создается самый обычный датчик движения для сигнализации. Делается он на основе такой схемы

Схема датчика движения

Нужно приготовить следующие инструменты и детали:

• объемный корпус (можно взять от старого фотоаппарата);
• элементная база управления советского образца (купите в любом магазине электрических товаров либо на барахолке);
• паяльный аппарат;
• провода;
• шурупы;
• отвертка;

Пошаговое руководство выполнения

На базе транзистора собирается автодин, который теперь стал гетеродином и смесительным устройством для сигнализации. Как только в поле, которое охраняется прибором, обнаружится колебания воздуха (движение), то произойдет изменение уровня сигнала. Оно полностью соответствует доплеровскому смещению, и будет равняться нескольким герцам.

Видео: как правильно сделать датчик движения своими руками

Далее, при помощи конденсатора (на схеме С2) и ФНЧ (показан как C1, L3импульс поступит на контакт сигнализации, который по совместительству будет еще и фильтрующей деталью. Благодаря этому, импульс достигнет своего максимума и сохранит на определенное время эти параметры. Резистор (на рисунке R11) отрегулирует чувствительность схемы.

Компараторами в этом случае выступают VD3 – стабилитрон и небольшое реле (К1). Обязательно нужно учесть, что номинальный показатель сетевого напряжения – 11 вольт. Из-за этого мы рекомендуем также присоединить к схеме повышающий сигналы, стабилизатор.

Шаг второй: подгоняем под нужные параметры плату

Вверху нашей платы расположен антенна, её нужно тщательно отполировать и обработать обезжиривающими растворами, очень желательно покрыть канифолью или хотя бы ацетоном, потому, что высока вероятность окисления материала антенны во время её использования.

Следующим нужно обмотать катушку L1 и катушку L2, двенадцатью витками провода маленького сечения (мы взяли ПЭЛ-0,23).

Используя винт диаметром 3, привинчиваем втулку к центральном отверстию будущего датчика, закрепляем, проверяем прочность соединения.

Теперь приступаем к подгонке нашего корпуса. Измеряем его, нужно чтобы плата входила в коробку свободно, т.е. корпус либо распиливается, либо подбирается другой. В нем отмечаем место центра платы и там тоже сверлим аналогичное отверстие, как и на схеме, обрабатываем ацетоном, примеряем плату.

По три миллиметра нужно рассверлить углы в корпусе, где производится монтаж электрической схемы. Допускается некоторое отклонение в зависимости от Ваших крепежных винтов.

Винты, втулка и пластины можно брать любого материала, но обязательно проверяйте равность отверстий и ножек. В отдельных случаях нужно будет еще просверлить отверстия для будущих светодиодов, но в основном они просвечиваются сквозь корпус.

Простейший датчик готов, в собранном состоянии он будет выглядеть приблизительно таким образом. Установка производится по понятной схеме: комнатный светильник или лампу дневного света присоединяем к детектору.

Датчик движения

Как сделать лазерный датчик движения

В фильмах все видели лазеры, которые сигнализируют о проникновении грабителей в банк. Сделать электронный датчик движения своими руками с лазером тоже не так сложно, как кажется. Нужно приготовить следующие компоненты:

• инфракрасный диод или фотодиод, в зависимости от возможностей и требований;
• емкостное реле типа РЭС55А,
• проводная схема;
• транзисторные и резисторные блоки;
• зарядное устройство на 5 вольт;
• мультиметр;
• прочие инструменты и детали (прокладка, шурупы, паяльник).

Для начала разбираем зарядное устройство. Оголяем провода и находим там положительные и отрицательные контакты. Далее согласно правилам, нужно на минус установить наш резистор. Теперь к нему присоединяем диод при помощи катода, а анод необходимо припаять к резистору подстройки. Далее, припаиваем транзисторный эммитер к отрицательному проводу, с базовой схемой соединяем резистор.

Итого у нас получается: резистор – минус, контактор – к реле, реле – сигнализатор. Принципиальная схема инфракрасного датчика выглядит приблизительно так:

Принципиальная схема датчика движения

При помощи шурупа нужно всю эту конструкцию прикрепить к прокладке, и подвести к шляпке шурупа питающий провод. Важно: устанавливайте соединительный шуруп так, чтобы он уперся в прокладочную пружину, она в данной схеме является чувствительной деталью.

Данная световая сигнализация может устанавливаться где угодно, если рядом есть розетка. Логичнее всего размещать её на уровне ног.

Любой из вышеперечисленных вариантов может быть подстроен под индивидуальные нужды.

1. Вебкамера самостоятельно может выступать индикатором движения. Если её подключить к сигнализатору, то она даже будет издавать звуки, но в большинстве случаев достаточно просто скачать себе специальную программу на компьютер;
2. Присоединяя датчик к системе освещения, позаботьтесь о том, чтобы в его зоне досягаемости не было вентиляторов и крупных бытовых приборов;
3. Для создания своими руками «умного дома» мы советуем использование сенсорного выключателя. Дело в том, что там уже в большинстве случаев встроен датчик движения;
4. Тщательно подбирайте диоды для своего лазера. ИК излучение может быть вредно для глаз, поэтому его не рекомендуется использовать в бытовых целях;
5. По аналогичному принципу делается и автосигнализация. Только к принципиальной схеме присоединяется еще и звуковой сигнализатор. Когда датчик обнаруживает движения, то загорается свет и издается тон, как при работе металлоискателя. Такой прибор еще называют радарный датчик;
6. При желании включите в схему емкостный дисплей, на нем будут выводится индикаторы «Работа» и «Стоп». Либо подключите монитор к схеме по принципу вебкамеры, и получите полноценную домашнюю сеть видеонаблюдения;
7. Вполне реально сделать gsm-сигнализацию на обычном телефоне, для этого просто нужно скачать программу, как и на ПК.

Если Вам нужно провести ремонт, то все индикаторы, разбираются очень быстро и в основном проблема заключается в контактах, просто зачистите их.

Когда просто нет времени сделать датчики движения своими руками, то их можно купить в любом магазине электротехники, хорошие отзывы про модели ГрандВей и Сименс. Средняя цена прибора – 500 рублей.

Специальные электронные приборы, реагирующие на перемещение в зоне действия их чувствительного элемента, пользуются все большей популярностью у рядового потребителя. С их помощью удается не только защищать важные объекты от проникновения посторонних лиц, но и управлять работой подключенного к ним оборудования (осветителей, в частности). Прежде чем изготовить датчик движения своими руками, потребуется ознакомиться с существующими разновидностями этих приборов, а также со схемами их включения.

Виды датчиков

Датчики движения различными способами определяют появление объекта на контролируемой территории

В соответствии с используемым принципом формирования контрольного сигнала все датчики движения делятся на следующие типы:

• Ультразвуковые чувствительные элементы (УЗ).
• Радиочастотные приборы (РЧ).
• Инфракрасные устройства (ИК).
• Лазерные датчики.

В каждом из этих приборов используется свой вид излучения, регистрируемый чувствительным элементом. Первая разновидность реагирует на УЗ сигнал, отраженный от движущегося объекта, а вторая работает по тому же принципу, но уже в радиочастотном спектре.

Инфракрасные датчики, в отличие от остальных, не используют отраженный сигнал, а обнаруживают передвигающегося человека или животное по тепловому излучению их тела.

Лазерные датчики реагируют на отраженный сигнал в диапазоне волн, соответствующих частоте накачки.

По своему назначению все эти изделия делятся на следующие виды:

• охранные;
• включатели освещения;
• коммутаторы бытовых приборов.

Первый тип датчиков позволяет включать мощный прожектор, освещающий охраняемые территории перед домом или гаражом при проникновении на них постороннего лица. Модели второго типа управляют освещением рабочих участков, находящихся внутри помещений. Они включают свет при приближении человека к зоне сборника мусора, например, и отключают при его уходе. Датчики, управляющие работой бытовых приборов, срабатывают при приближении человека и подключают к сети электрочайник на кухне или телевизор в гостиной.

При выборе схемы самодельного чувствительного прибора обычно исходят из простоты ее реализации.

Самодельные датчики движения

Схема датчика движения для включения света

Схемы датчиков движения, собираемые своими руками, достаточно просты для того, чтобы каждый желающий мог сделать их в домашних условиях. Наиболее распространенными среди пользователей являются следующие варианты:

• световой датчик;
• емкостный датчик;
• тепловой прибор, собранный на основе комплекта «Arduino»

Первым в этом списке представлен прибор, состоящий из встроенного источника света и вынесенного на определенное расстояние транзисторного фотоэлемента. При пересечении перемещающимся человеком линии связи световой луч прерывается, после чего срабатывает исполнительный элемент. Сразу вслед за этим подключенный к нему светильник включается. В устройствах второго типа используется принцип изменения емкости помещения при появлении в нем человека. Поэтому его основной элемент – распределенный конденсатор, состоящий из самодельных емкостных конструкций.

Датчик, собранный на основе конструктора «Arduino», срабатывает при изменении картины теплового излучения.

Самостоятельное изготовление

Самостоятельное изготовление светового чувствительного прибора начинается с подготовки необходимого инструмента и материала. Для его сборки потребуются:

• электрический паяльник;
• измерительный прибор – мультиметр;
• бокорезы и пинцет;
• транзисторный фотоэлемент;
• операционный усилитель (ОУ);
• набор деталей: конденсатор, резисторы и реле РЭС55;
• готовый блок питания, обеспечивающий подачу напряжения в схему.

Также необходимо запастись старой лазерной указкой, служащей источником светового сигнала и набором проводов.

Фотоэлемент можно изготовить самостоятельно, взяв за основу любой старый транзистор (П416, например). Для этого нужно взять бокорезы, а затем с их помощью «выкусить» крышку транзистора, оставив площадку с тремя ножками. Под воздействием света кристаллическая основа вскрытого триода будет работать как фотоэлемент, имеющий чуть меньшую чувствительность.

Порядок сборки

Сборка датчика движения

Берется старый, но работающий блок питания от 4,5 до 12-ти Вольт, от него отрезается питающий разъем. Отвод оформляется в виде двух проводников (плюса и минуса), которые удобно впаивать в схему. Определиться с полярностью электропитания можно с помощью мультиметра.

Все последующие операции выглядят так:

1. Из подготовленных деталей собирается несложная схема приемника светового луча от лазерной подсветки.
2. Сама она подключается к блоку питания, для чего придется воспользоваться паяльником.
3. Собранная часть с приемным элементом помещается в подходящую по размерам коробку; при этом шляпка светочувствительного элемента выводится наружу.

По завершении сборочных операций следует перейти к монтажу самодельного датчика и последующему его подключению.

Монтаж и подключение

Различные схемы подключения

Сделанный своими руками световой датчик удобнее всего встраивается в дверном проеме. В этом случае входящий в помещение человек обязательно пересечет линию, образованную лучом указки и приемником светового излучения (фотоэлементом).

Если система располагается на улице, помещенный в пластиковую коробку приемник при установке слегка затеняется самодельным козырьком. Иногда для этих целей используется кусок пропускающего свет материала, закрывающего приемное отверстие в коробке. Использование таких приемов позволяет снизить влияние других источников света, отраженных от белых поверхностей, например.

Высота установки указки и приемника внутри помещений выбирается равной одному метру. Такое расположение оптимально для большинства членов семьи и вместе с тем прибор не будет срабатывать при перемещении животных. Эта высота к тому же исключает возможность попадания лазера в глаза взрослого человека.

Реле герконовое рэс-55А (5 вольт)

Для включения и срабатывания схемы используется реле типа РЭС 55A, на обмотку которого напряжение подается с исполнительной части. Порядок работы самодельного устройства:

1. Под действием светового луча в нормальном (не включенном) состоянии через фоторезистор протекает ток, приводящий к его отрыванию.
2. На подключенном к выходу конденсаторе накапливается заряд, создающий на его обкладках определенный потенциал (система находится в равновесии).
3. При появлении преграды в виде человека приемник-фоторезистор закрывается, а накопленный на обкладках заряд стекает через подсоединенное параллельно сопротивление.
4. Это приводит к снижению потенциала в контрольной точке ОУ практически до нуля, в результате чего низковольтное напряжение поступает на обмотку реле.

Контакты реле замыкают цепь питания светильника, на который мгновенно подается сетевое напряжение 220 Вольт. После прохода человека система останется в неизменном состоянии до тех пор, пока выключатель остается с включенной кнопкой.

Изготовление и настройка микроволнового датчика

Принципиальная схема микроволнового датчика движения

Для изготовления микроволнового датчика потребуется опыт работы с генераторными устройствами высоких частот. За основу взята любительская схема транзисторного генератора на полевой структуре. Приемник выполнен по трансформаторной избирательной схеме с ключевым каскадом на транзисторе КТ315, нагруженным на детекторный диод.