Как сделать датчик присутствия пассажира своими руками

Бесконтактный датчик присутствия

Предлагаю устройство из разряда «электрических фокусов», в основе которого лежит чувствительность полевых транзисторов к статическому электричеству и сетевым наводкам. За основу взята простая схема искателя скрытой проводки на полевом транзисторе, однако проведя ряд экспериментов и немного переработав ее, удалось получить вполне самостоятельный и надежный автомат, реагирующий на изменение электрического поля.

«Голубая мечта» лентяя — автоматизировать быт в доме до такой степени, чтобы все световые, нагревательные, ионизирующие и другие приборы включались автоматически, без воздействия привычных и не оригинальных электрических выключателей. Итак, вы приходите домой после утомительного и «непростого» дня, когда не хочется даже есть, а хочется только прилечь, не спеша подходите к любимому дивану, ложитесь, и, о чудо! Тут же мягким светом загорается бра. Остается взять в руки книжку, включить с помощью ПДУ телевизор или музыкальный центр.

Чтобы воплотить в реальность такие мысли, нужно совсем немного — собрать приведенную на рис.1 простую схему.

Рис.1. Принципиальная схема датчика

К контактам исполнительного реле подключается нагрузка. Фазный изолированный провод «Ф» диаметром 0,8. 1 мм располагается «улиткой» из 5. 6 витков и закрепляется на внутренней обшивке (стороне) сидения дивана (рис.2).

Рис.2. Схема установки датчика

На расстоянии 5. 6 см от него, чуть ниже относительно плоскости кресла (дивана), ближе к полу, располагается антенна WA1 описываемого устройства, а рядом крепится и оно само в неэкранированном корпусе. Когда кто-либо садится (опирается, ложится) на диван, под весом человека он прогибается, и электрическое поле вокруг провода «Ф» приближается к датчику-антенне и улавливается им. В результате включается исполнительное устройство. При прекращении воздействия на диван антенна оказывается вне зоны воздействия электрического поля, реле отключается, бра гаснет.

Антенна представляет собой отрезок металлической спицы для вязания или аналогичной токопроводящей проволоки общей длиной до 20 см загнутый «вопросительным знаком».

Принцип действия устройства. Когда в зоне чувствительности антенны WA1 нет электрических (сетевых) наводок, полевой транзистор VT1 (хорошие результаты получаются с КП103Д) открыт, и шунтирует остальную часть схемы, не давая на базу VT2 достаточного потенциала для открывания. Реле К1 обесточено.

При воздействии электрического поля на затвор VT1 он закрывается, выпрямленный диодной цепочкой и отфильтрованный С1 положительный потенциал поступает на базу VT2, открывает электронный ключ, включает реле и нагрузку. Резистор R2 следует подобрать для стабильного открывания ключа. Как показали опыты, номинал R1 может находится в пределах 100 кОм. 5 МОм. Диоды VD1. VD3 — обязательно германиевые (типа Д2, Д9). Конденсатор С1 — типа К50-6, емкостью 50. 200 мкФ. Резистор R3 ограничивает ток базы VT2. Вместо КТ312Б можно использовать КТ315 с любым буквенным индексом. Диод VD4 исключает дребезг контактов реле и сглаживает броски обратного тока через К1. Если дребезг контактов до конца устранить не удается, необходимо подключить параллельно реле электролитический конденсатор емкостью не более 50 мкФ в соответствующей полярности.

Налаживание устройства включает в себя подбор расстояния между антенной и фазным проводом, и подбор R2 в указанных пределах. При настройке его нужно заменить на подстроечный резистор сопротивлением 2,2 МОм с последовательно подключенным постоянным резистором на 100 кОм.

При изготовлении устройства следует соблюдать меры электробезопасности (при монтаже и подключении фазного провода) и меры защиты от статического электричества при работе с полевым транзистором. Производить его монтаж и настройку схемы следует, заземлив маломощный паяльник (не более 25 Вт) и надев на руку антистатический заземленный браслет.

Схема работоспособна при напряжении питания 9. 12 В. Реле следует подобрать, исходя из этих параметров.

Хорошие результаты достигаются при использовании данного узла на полевом транзисторе в качестве устройства поиска неисправностей в высоковольтных цепях автомобилей.

Такую схему можно применить в качестве бесконтактного датчика-сигнализатора открывания двери (антенна удаляется от фазного провода) или в качестве своеобразного устройства ограничения доступа в какое-либо помещение. В этом случае в тонкую ячейку между замаскированным источником сетевых наводок и антенной устройства вставляют магнитную или металлическую карточку. В последнем случае принцип действия электроники должен быть изменен на обратный (срабатывание реле при прекращении воздействия наводок).

Источник

Бесконтактный датчик присутствия

Предлагаю устройство из разряда «электрических фокусов», в основе которого лежит чувствительность полевых транзисторов к статическому электричеству и сетевым наводкам. За основу взята простая схема искателя скрытой проводки на полевом транзисторе, однако проведя ряд экспериментов и немного переработав ее, удалось получить вполне самостоятельный и надежный автомат, реагирующий на изменение электрического поля.

«Голубая мечта» лентяя — автоматизировать быт в доме до такой степени, чтобы все световые, нагревательные, ионизирующие и другие приборы включались автоматически, без воздействия привычных и не оригинальных электрических выключателей. Итак, вы приходите домой после утомительного и «непростого» дня, когда не хочется даже есть, а хочется только прилечь, не спеша подходите к любимому дивану, ложитесь, и, о чудо! Тут же мягким светом загорается бра. Остается взять в руки книжку, включить с помощью ПДУ телевизор или музыкальный центр.

Чтобы воплотить в реальность такие мысли, нужно совсем немного — собрать приведенную на рис.1 простую схему.

Рис.1. Принципиальная схема датчика

К контактам исполнительного реле подключается нагрузка. Фазный изолированный провод «Ф» диаметром 0,8. 1 мм располагается «улиткой» из 5. 6 витков и закрепляется на внутренней обшивке (стороне) сидения дивана (рис.2).

Рис.2. Схема установки датчика

На расстоянии 5. 6 см от него, чуть ниже относительно плоскости кресла (дивана), ближе к полу, располагается антенна WA1 описываемого устройства, а рядом крепится и оно само в неэкранированном корпусе. Когда кто-либо садится (опирается, ложится) на диван, под весом человека он прогибается, и электрическое поле вокруг провода «Ф» приближается к датчику-антенне и улавливается им. В результате включается исполнительное устройство. При прекращении воздействия на диван антенна оказывается вне зоны воздействия электрического поля, реле отключается, бра гаснет.

Антенна представляет собой отрезок металлической спицы для вязания или аналогичной токопроводящей проволоки общей длиной до 20 см загнутый «вопросительным знаком».

Принцип действия устройства. Когда в зоне чувствительности антенны WA1 нет электрических (сетевых) наводок, полевой транзистор VT1 (хорошие результаты получаются с КП103Д) открыт, и шунтирует остальную часть схемы, не давая на базу VT2 достаточного потенциала для открывания. Реле К1 обесточено.

При воздействии электрического поля на затвор VT1 он закрывается, выпрямленный диодной цепочкой и отфильтрованный С1 положительный потенциал поступает на базу VT2, открывает электронный ключ, включает реле и нагрузку. Резистор R2 следует подобрать для стабильного открывания ключа. Как показали опыты, номинал R1 может находится в пределах 100 кОм. 5 МОм. Диоды VD1. VD3 — обязательно германиевые (типа Д2, Д9). Конденсатор С1 — типа К50-6, емкостью 50. 200 мкФ. Резистор R3 ограничивает ток базы VT2. Вместо КТ312Б можно использовать КТ315 с любым буквенным индексом. Диод VD4 исключает дребезг контактов реле и сглаживает броски обратного тока через К1. Если дребезг контактов до конца устранить не удается, необходимо подключить параллельно реле электролитический конденсатор емкостью не более 50 мкФ в соответствующей полярности.

Налаживание устройства включает в себя подбор расстояния между антенной и фазным проводом, и подбор R2 в указанных пределах. При настройке его нужно заменить на подстроечный резистор сопротивлением 2,2 МОм с последовательно подключенным постоянным резистором на 100 кОм.

При изготовлении устройства следует соблюдать меры электробезопасности (при монтаже и подключении фазного провода) и меры защиты от статического электричества при работе с полевым транзистором. Производить его монтаж и настройку схемы следует, заземлив маломощный паяльник (не более 25 Вт) и надев на руку антистатический заземленный браслет.

Схема работоспособна при напряжении питания 9. 12 В. Реле следует подобрать, исходя из этих параметров.

Хорошие результаты достигаются при использовании данного узла на полевом транзисторе в качестве устройства поиска неисправностей в высоковольтных цепях автомобилей.

Такую схему можно применить в качестве бесконтактного датчика-сигнализатора открывания двери (антенна удаляется от фазного провода) или в качестве своеобразного устройства ограничения доступа в какое-либо помещение. В этом случае в тонкую ячейку между замаскированным источником сетевых наводок и антенной устройства вставляют магнитную или металлическую карточку. В последнем случае принцип действия электроники должен быть изменен на обратный (срабатывание реле при прекращении воздействия наводок).

Источник

Описание видов датчиков присутствия и как сделать своими руками

Охрана жилого или производственного помещения в современном мире — одна из главнейших задач. Датчик движения, либо же присутствия позволяет обнаруживать движущийся объект и включать свет. Это свойство не только позволяет оградить дом от грабителей, но и применяется в робототехнике, системах видеонаблюдения и контроля расхода электрической энергии.

Общее описание

Датчик присутствия в упрощенном виде представляет собой специальный волноискатель, который улавливает движения в помещении. Например, если человек попал в зону охвата, то есть в ту зону, на которую распространяется работа прибора, то он активирует систему. Она в свою очередь заставит заработать механизм — переключит его в иное состояние.

К примеру, если свет в помещении выключен, то движущийся объект заставит переключится механизм в активное состояние, то есть свет включится. Или же наоборот: если действий в определенно отведенное время движения в зоне охвата не присутствует, то сенсорная система перейдет в дезактивированный режим.

Сейчас датчики движения стали часто использовать в быту, а не только в офисах, производственных или правительственных зданиях для их охраны. Объясняется этот рядом плюсов:

• включение света автоматическим образом убережет от получения травмы, если в помещении наблюдается беспорядок;
• если в дом заберутся забраться грабители, то включение света, как, впрочем, и любая активность, отпугнет их.

Датчики выпускают проводными или беспроводными, меняется принцип их действия. Используется он не только для охраны, но и для открытия ворот, сигнализации и другого.

В отличии от датчика движения датчик присутствия основывается на принципе работы эффекта Доплера. Если заглянуть в физический справочник, то можно понять, что суть заключается в том, чтоб улавливать частоту и динамику распространения волны. Сенсор улавливает малейшее изменение и направляет ее в устройства программного контроля. Оно в свою очередь выполняет переключение, которое проявляется в виде включения света или звука. В датчики присутствия есть генератор и антенна, если сигнала нет, то приборы переходят в спящий режим, но мгновенно включаются при изменении.

Сферы применения

Оборудование применяется во многих областях, а не только для охранных систем. Универсальный прибор надежен и позволяет во многом сэкономить на других, ранее распространенных деталях, выполняющих аналогичные функции.

Жилые помещения

Основная сфера применения — система умный дом. Датчик присутствия позволяет оптимизировать расход электроэнергии. Когда она не нужна, то свет отключается.

Охранные системы

Охранный прибор убережет дом от взлома. Он мгновенно перейдет в активный режим, если появится активность, пусть даже минимальная.

Робототехника

Эта область не так распространена в бытовом плане. Но планируется постепенно внедрять в оборот роботизированную технику, которая будет работать на основе сверхчувствительного оборудования.

Разнообразные производственные процессы

Системы под контролером можно оптимизировать многие производственные процессы. Уже сейчас их можно встретить на административных и офисных сооружениях в крупных городах, на детских садиках и институтах, в гостиницах и спортивных площадках.

Системы видеонаблюдения

Позволяют включать и выключать свет, а также при использовании ночью снижают яркость, что экономит деньги.

Контроль расхода электрической энергии

Простейшие датчики, которые некоторые радиолюбители, которые даже изготавливают дома, способны контролировать расход энергии, то есть отключать ее, если в помещении никого нет.

Существует несколько классификаций приборов. При выборе и покупке следует обращать внимание на каждый из них, так как от этого зависит эффективность работы, многофункциональность и безопасность.

По принципу действия

Принцип действия — это способ регистрации изменений. Самые простые — звуковые, но для некоторых целей их мощности может быть недостаточно. Принцип их действия основан на то, что прибор срабатывает только в случае, когда объект издает звуки. Этот принцип заложен в простейшие выключатели, которые работают от хлопка. Понятно, что для охранной системы и робототехники такие вариант не подойдут. Вместо них используются более современные и удобные.

Ультразвуковой

Состоит из приемника и генератора сигналов. Функционирует на основе эффекта Доплера. То есть, когда происходит изменения частоты или длины волны, то на приемник поступает сигнал. Импортируется в устройстве сигнализаций и осветительных приборах.

Фотоэлектрический

Датчик фотоэлектрический работает за счет обнаружения неизменный интенсивности света. Это в свою очередь подкрепляется или воздействием предмета, или изменением формы, отражения, размера объекта. Есть современные фотоэлектрические приборы, способные считывать информацию вплоть до нескольких сот метров.

Емкостной

Емкостный предназначен непосредственно для получения и обработки излучений, но уже отраженных. Подходящий для охранной системы сигнализации, но может использоваться и в осветительных видах приборов.

Акустический

Срабатывают при обнаружении изменения длины звуковой волны. Включаются, если уровень шума превышает номинальный. Устанавливается норма самостоятельно пользователем.

Инфракрасный

ИК датчики популярны за счет эффективности и точности в сочетании с небольшой ценой. Этот механизм включаются при возникновении, смещении или устранении ИК волны на фотоэлементе.

Датчик нагрузки

Включается при достижении на определенную локацию нормативного веса. Например, устанавливается в прихожей входной двери. Человек заходит и свет включается автоматически.

Комбинированный

Плюс в том, что он снижает число ложных срабатываний и тем самым экономит ресурсы. Устанавливает две системы определения передвижения (сейчас могут быть любые, но обычно это акустика и инфракрасный или ИК и ультразвуковой). Свет появится только того, когда сигнал примут и обработают оба детектора.

По количеству блоков

Важная характеристика, которая определяет функционал устройства.

Однопозиционные

Одно позиционные варианты позволяют контролировать движения из одной точки. Это самый ненадежный вариант, но в ряду случаев его функционала достаточно.

Двухпозиционное

Вариант с двумя позициями показывает большую эффективность. Устройство контролирует происходящее из нескольких точек.

Многопозиционные

Наиболее универсальные. Походят для охранных систем, осуществляющих включение молниеносно.

По способу монтажа

По способу установки оборудование различается на встроенного типа и накладное. Первые фиксируются в стене или на поверхности при помощи специального отверстия. Накладные прибиваются при помощи дупелей. Уличные датчики важно закреплять максимально прочно.

По методу получения входящего

Метод получения сигнала — это разделение на инфракрасные, звуковые и другие виды. В зависимости от этой характеристики меняется параметр мощности. Современные устройства для дома рассчитаны на 1000-2000 Ватт.

По способу передачи исходящего сигнала

Исходящий сигнал определяет тип используемых ламп. Это могут быть лампы накаливания или галогенные, люминесцентные. Дальность реагирования, то есть передачи исходящего сигнала, для дома до 20 метров.

Как сделать своими руками

Простейший датчик делается своими руками. Но не всегда затраты по времени и цене деталей оправданы.

Емкостной

Схема основана на понимании работы излучения. Прибор состоит из:

• транзисторов;
• резисторов;
• пироэлектрического датчика;
• микросхемы;
• линзы Френеля.

Волны, которые выделяет объект, попадают на пиротехнический датчик. Он фиксирует их и передает на модуль управления. Тот формирует сигнал, который выдает необходимый функционал.

Тепловой

Самодельный датчик создан на основе пироэлектрического элемента. Он улавливает источник теплового излучения в зоне распространения и преобразует информацию в электрический сигнал. Обратите внимание, что устройство:

• ставят вдали от радиаторов и обогревателей;
• нельзя использовать в помещении с животными.

Прибор интегрируется в иные системы, например, осветительные или охранные.

Производители

Theben AG

Немецкая компания существует с 1921 года. Поставляет высококачественные датчики, которые вписываются в интерьер любого помещения. Занимается разработкой инновационных продуктов.

OMRON

Это крупная японская корпорация, извечный мировой производитель электроники. Компании равняются на этого лидера в производстве средств автоматизации.

PD 360/8 Basic

Современный датчик присутствия с полным охватом территории (360 градусов). Он монтируется легко на потолок и стал поистине универсальным.

ESYLUX

Фирма занимается прямыми поставками осветительного оборудования и датчиков. Специализируется на изготовлении универсальных и практичных приборов, которые будут удобны любому россиянину вне зависимости от его финансового состояния.

Способы практического применения

Часть датчиков интегрируются в охранные и осветительные системы, другая работает самостоятельно. Использование прибора позволяет оптимизировать производственный процесс и контролировать расход ресурсов. С их помощью осуществляется диммирование — при ненужности яркого освежения они снижают яркость света. Оптимально в комплексе с датчиком объема.

Особенности подключения и настройки

Подключение ведется в зависимости от типа интегрируемой системы и особенностей эксплуатации. Монтаж бывает проходной (контроль за происходящим происходит из двух и более независимых точек) или непроходной (из одной точки наблюдения).

Источник