Щелевой оптический датчик своими руками

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 18.09.2024

Схемы датчиков движения и принцип их работы, схемы подключения

Датчик движения чаще всего используется для включения освещения, когда вы проходите или находитесь рядом с ним. С его помощью можно хорошо экономить электричество и избавить себя от необходимости щелкать выключателем.

Это устройство также используется и в системах сигнализации, для определения нежелательных проникновений. Кроме этого их можно встретить и на производственных линиях, они там нужны для автоматизированного выполнения каких-либо технологических задач. Датчики движения иногда называют датчикам присутствия.

Содержание статьи

Типы датчиков движения

Датчики движения различают по принципу действия от этого зависит их работа, точность срабатывания и особенности использования. У каждого из них есть сильные и слабые стороны. От конструкции и рода используемого элемента зависит и конечная цена такого датчика.

Датчик движения может быть выполнен в одном корпусе и в разных корпусах (блок управления отдельно от датчика).

Контактные

Самый простой вариант датчика движения – использовать концевой выключатель или геркон. Геркон (герметичный контакт) это переключатель который срабатывает при появлении магнитного поля.

Суть работы заключается в установки концевого выключателя с нормально-разомкнутыми контактами или геркона на дверь, когда вы её откроете и зайдете в помещение контакты замкнутся, включат реле, а оно включит освещение. Такая схема изображена ниже.

Инфракрасные

Срабатывают от теплового излучения, реагируют на изменение температуры. Когда вы входите в поле зрения такого датчика он срабатывает на тепловое излучение от вашего тела. Недостатком такого способа определения являются ложные срабатывания. Тепловое излучение присуще всему что есть вокруг. Приведем несколько примеров:

1. ИК датчик движения стоит в помещении с электрообогревателем, который периодически включается и отключается по таймеру или термостату. При включении обогревателя возможны ложные срабатывания.

2. При установке на улице возможны срабатывания от порывов тёплого ветра.

В целом эти датчики нормально работают, при этом это самый дешевый вариант. В качестве чувствительного элемента используется PIR-сенсор, он создает электрическое поле пропорционально тепловому излучению.

Но сам по себе сенсор не имеет широкой направленности, поверх него устанавливается линза Френеля.

Правильнее будет сказать – многосегментная линза, или мультилинза. Обратите внимание на окошко такого датчика, оно разбито на секции это и есть сегменты линз, они фокусируют попадающие излучения в узкий пучок и направляют его на чувствительную область датчика. В результате этого на маленькое приемное окошко пироэлектрического сенсора попадают пучки излучений с разных сторон.

Для увеличения эффективности детектирования движения могут устанавливать сдвоенные, или счетвертненные сенсоры или несколько отдельных. Таким образом, расширяется поле зрение прибора.

Исходя из вышесказанного нужно отметить и то, что на датчик не должен попадать свет от лампы, а также в поле его зрения не должно быть ламп накаливания, это также сильный источник ИК-излучения, тогда работа системы в целом будет нестабильной и непредвиденной. ИК-излучения плохо проходят через стекло, поэтому он не сработает, если вы будете идти за окном или стеклянной дверью.

Это самый распространённый вид датчика его можно купить а можно и собрать самому на основе, поэтому рассмотрим его конструкцию подробно.

Как собрать ИК-датчик движения своими руками

Самый распространенный вариант – это HC-SR501. Его можно купить в магазине радиодеталей, на али-экспресс, часто поставляется в наборах Arduino. Может использоваться как в паре с микроконтроллером, так и самостоятельно.

Он представляет собой печатную плату с микросхемой, обвязкой и одним ПИР-сенсором. Последний накрыт линзой, на плате есть два потенциометра, один из них регулирует чувствительность, а второй время которое на выходе датчика присутствует сигнал. При детектировании движения на выходе появляется сигнал и держится установленное время.

Он питается напряжением от 5 до 20 вольт, срабатывает на расстоянии от 3 до 7 метров, а сигнал на выходе держит от 5 до 300 секунд, вы можете продлить этот период, если использовать одновибратор на NE555, микроконтроллер или реле задержки времени. Угол обзора порядка 120 градусов.

На фото изображен датчик в сборе (слева), линзу (справа внизу), обратную сторону платы (справа вверху).

Рассмотрим плату подробнее. На её передней стороне расположен чувствительный элемент. На задней – микросхема, её обвязка, справа два подстроечных резистора, где верхний – время задержки сигнала, а нижний – чувствительность.

В нижней правой части джампер для переключения режимов H и L. В режиме L датчик выдает выходной сигнал только она период времени выставленного потенциометром. Режим H выдает сигнал, пока вы находитесь в зоне действия датчика, а когда вы её покидаете сигнал, исчезнет через время заданное верхним потенциометром.

Если вы хотите использовать датчик без микроконтроллеров, тогда соберите эту схему, все элементы подписаны.

Схема питается через гасящий конденсатор, напряжение питания ограничено на уровне 12В с помощью стабилитрона. Когда на выходе датчика появляется положительный сигнал реле Р включается через NPN транзистор (например BC547, mje13001-9, КТ815, КТ817 и другие). Можно использовать автомобильное реле или любое другое с катушкой на 12В.

Если вам нужно реализовать какие-то другие функции – можно использовать его в паре с микроконтроллером, например платой Ардуино. Ниже представлена схема подключения и программный код.

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Толку то от вашего "кирпича", если в нём площадь окна мизерная? Вы в него физически столько провода не запихнёте, чтобы получить какую-то значительную мощность.

Не будет работать данная схема нормально и вот почему - П210А имеет КУ 10-15, поэтому при входящем в его базу токе 25 мА выходной ток будет 250 350 мА Еще - при пелеполюсовке есть риск спалить R1 если движок установить в верхнее положение

если раньше фона небыло при другой схеме с этим же бп,а теперь появился то скорее всего и надо проверить то что изменилось . монтаж,наводки,подключить корпус регулятора громкости к общему. я бы начал с простого - поставил тумблер в накал,включил усилитель , прогрел ,и выключил на пару секунд когда слышен фон.

Щелевой оптический датчик положения KTIR0411S

Здравствуйте. Мне необходимо задействовать этот датчик в схеме управления двигателем. Для этого я планирую вставить реле, как это сделать. Прошу объяснять на уровне этот провод вот сюда, а этот вот сюда. В электронике очень слаб. Паять умею, +- различаю, ну и другие минимальные знания на уровне УПК школы.

Здравствуйте!
Все очень просто. С точки зрения схемотехники датчик KTIR0411S представляет собой оптопару, световой поток которой может перекрываться. Необходимо сформировать ток через светодиод, а выходным транзистором оптодатчика коммутировать нагрузку. В связи с тем, что выходной транзистор способен коммутировать небольшой ток (до 20 мА), как правило, необходимо добавить транзисторный ключ.

Вот схема управления коллекторным двигателем на транзисторе p-n-p полярности.

Двигатель вращается, если световой поток не прерывается. Вот схема с такой же логикой работы на транзисторе n-p-n структуры.

Если необходимо, чтобы двигатель вращался при перекрытом световом потоке, то можно использовать такую схему.

Эти схемы предназначены для управления нагрузкой до 1. 2 А. Для более мощных двигателей необходимо использовать другие ключи. Можно использовать MOSFET транзисторы. Они практически не будут греться.

Здравствуйте!
Эдуард, очень Вам благодарен за помощь, благодаря Вам все мои вопросы решились, всё работает так как мне хотелось, и скетч и драйвер электромоторчика, все супер! Не думал что возникнут проблемы с оптическим датчиком, но к сожалению опять проблема. У меня датчики ITR-9608. Есть ли какие то способы уменьшить их чувствительность? Поворот вала редуктора всего 90 градусов. Я распечатал на 3d принтере щелевой диск с 1 мм щель, 1мм стенка (10 щелей), уже несколько штук распечатал с разной толщиной. Толщина стенки 3 мм, но датчик все-равно спокойно просвечивает его, падение напряжения всего 0,08В. Только металлическая пластина хорошо действует, падение с 12В до 0.6В. Не знаю как выкрутиться? Это отражение? маленькая ширина стенок или маленькая толщина стенок или пластик не подойдет?

Здравствуйте!
Мы печатаем щелевые диски на 3D принтере, используем датчики KTIR0411S, и все отлично работает.
А для уменьшения чувствительности датчика можно уменьшить ток светодиода. Еще один вариант - увеличить ток коллектора приемного фототранзистора. Для этого надо уменьшить сопротивление нагрузочного резистора (в предыдущей схеме 1 кОм). Только ток коллектора не должен превышать максимально-допустимый.

Здравствуйте!
Извините, виноват, поторопился провести эксперимент и вообще не ставил резистор на землю (рис 3. последний). После того как поставил, действительно все прекрасно работает! ))

Блокируя рекламу вы лишаете сайт средств к существованию!
Мы работаем для вас, отключите Adblock на любимом сайте!

Ставим оптику в бесконтактное зажигание.

Доброго Вам времени суток! Зовут меня Umka (для тех кто еще не знает) и речь в этой статье пойдет о том, как сделать датчик зажигания на оптопаре и его плюсах и минусах.
В форуме неоднократно появляются ветки, посвященные этой теме. В интернете информации об оптических датчиках действительно ничтожно мало, и, наверное, кто-то все-таки должен рассказать об этом подробнее.

Работает датчик, подавая минус питания (массу) на вход коммутатора (6-я ножка, зеленый провод). При исчезновении минуса на входе коммутатора он прерывает ток катушки и в свече проскакивает искра. Наша схема работает с инверсией, т.е. когда модулятор прерывает световой поток датчика – на входе коммутатора высокий уровень, а когда датчик засвечен – низкий (масса). Поэтому модулятор тоже нужно делать с инверсией, я сделал симметричный, по 90 градусов щель и сектор. Вот такой.

Итак, на датчик приходит питание ( 12v и масса) с коммутатора, 5 и 3 ножка соответственно. Напряжение питания через килоомный резистор (он ограничивает ток) поступает на светодиод и он светится. Правда светит он инфракрасным светом, глазами этого не видно. Когда свет светодиода попадает на фототранзистор, последний открывается и его сопротивление резко уменьшается. Допустим сейчас фототранзистор освещен, т.е. открыт, вместе с резистором в цепи питания они создают делитель напряжения, на которых (по закону Ома) падает напряжение пропорциональное их сопротивлению, в сумме составляющее напряжение питания (12v). Поскольку фототранзистор открыт и его сопротивление (Омы) намного меньше сопротивления резистора, то почти все напряжение питания будет падать на резисторе (63К) и на базе выходного транзистора (КТ3102) будет низкий потенциал относительно эмиттера (масса), значит выходной транзистор будет закрыт. Когда же модулятор перекроет световой поток датчика, фототранзистор закроется и его сопротивление будет уже сотни килом, так что большая часть напряжения источника будет падать на нем. Соответственно на входе (базе) выходного транзистора будет высокий потенциал и он откроется. Что нам собственно и нужно. Светодиод на выходе транзистора стоит для контроля работы схемы и упрощения регулировки зажигания, резистор в его цепи питания ограничивает его ток. Светодиод загорается когда открывается выходной транзистор. Вот и вся премудрость. Теперь о деталях. Все резисторы малогабаритные, чем меньше – тем лучше. Светодиод (контрольный) лучше тоже взять поменьше, я взял 2мм от какого-то зарядного для мобилы. Ток управления коммутатора 20мА поэтому транзистор можно использовать любой маломощный, я пробовал ставить MOSFET, но в последствии остановился на КТ3102, он меньше и стоит дешевле. Правильно собранная схема в настройке не нуждается. Проверить работоспособность схемы можно подав на нее питание и проведя отверткой или любым непрозрачным предметом между светодиодом и фототранзистором. При перекрытии светового потока контрольный светодиод должен гаснуть.

Читайте также: