Wie erstelle ich einen Bewegungssensor zu Hause

Spezielle elektronische Geräte, die im Bereich ihres Sensorelements auf Bewegungen reagieren, werden bei normalen Verbrauchern immer beliebter. Mit ihrer Hilfe ist es nicht nur möglich, wichtige Gegenstände vor dem Eindringen Unbefugter zu schützen, sondern auch den Betrieb der daran angeschlossenen Geräte (insbesondere Illuminatoren) zu kontrollieren. Bevor Sie einen Bewegungssensor mit Ihren eigenen Händen herstellen, müssen Sie sich mit den vorhandenen Varianten dieser Geräte sowie mit den Schemata für deren Aufnahme vertraut machen.

Arten von Sensoren

Nach dem Prinzip der Erzeugung des verwendeten Steuersignals werden alle Bewegungssensoren in folgende Typen unterteilt:

• Ultraschallsensorelemente (USA).
• Hochfrequenzgeräte (RF).
• Infrarot (IR)-Geräte.
• Lasersensoren.

Jedes dieser Geräte verwendet seine eigene Strahlungsart, die von einem empfindlichen Element aufgezeichnet wird. Der erste Typ reagiert auf ein von einem sich bewegenden Objekt reflektiertes Ultraschallsignal, der zweite arbeitet nach dem gleichen Prinzip, jedoch im Hochfrequenzspektrum.

Infrarotsensoren nutzen im Gegensatz zu anderen nicht das reflektierte Signal, sondern erkennen eine sich bewegende Person oder ein 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;
• Beleuchtungsschalter;
• Schalter für Haushaltsgeräte.

Mit der ersten Art von Sensoren können Sie einen leistungsstarken Suchscheinwerfer einschalten, der die geschützten Bereiche vor dem Haus oder der Garage ausleuchtet, wenn eine unbefugte 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 sie aus, wenn sie geht. Sensoren, die den Betrieb von Haushaltsgeräten steuern, werden bei Annäherung einer Person ausgelöst und schließen einen Wasserkocher in der Küche oder einen Fernseher im Wohnzimmer an das Netzwerk an.

Bei der Auswahl eines Schemas für ein selbstgebautes empfindliches Gerät gehen sie normalerweise von der Einfachheit der Implementierung aus.

Selbstgemachte Bewegungssensoren

Selbstgebaute Bewegungssensor-Schaltungen sind einfach genug, damit jeder sie zu Hause herstellen kann. Am häufigsten unter Benutzern sind die folgenden Optionen:

• Lichtsensor;
• kapazitiver Sensor;
• auf der Basis des Bausatzes "Arduino" zusammengestelltes thermisches Gerät

Das erste in dieser Liste ist ein Gerät, das aus einer eingebauten Lichtquelle und einer in einem bestimmten Abstand angeordneten Transistor-Fotozelle besteht. Überquert eine sich bewegende Person die Kommunikationslinie, wird der Lichtstrahl unterbrochen und der Aktor ausgelöst. Unmittelbar danach schaltet sich die daran angeschlossene Leuchte ein. Bei Geräten des zweiten Typs wird das Prinzip verwendet, die Kapazität eines Raums zu ändern, wenn eine Person darin auftaucht. Daher ist sein Hauptelement ein verteilter Kondensator, der aus selbst hergestellten kapazitiven Strukturen besteht.

Der auf Basis des „Arduino“-Konstruktors aufgebaute Sensor wird ausgelöst, wenn sich das Wärmestrahlungsmuster ändert.

Eigenproduktion

Die Eigenfertigung eines lichtempfindlichen Gerätes beginnt mit der Vorbereitung des notwendigen Werkzeugs und Materials. Um es zu bauen, benötigen Sie:

• elektrischer Lötkolben;
• Messgerät - Multimeter;
• Seitenschneider und Pinzetten;
• Transistor-Fotozelle;
• Operationsverstärker (OA);
• ein Satz von Teilen: Kondensator, Widerstände und Relais RES55;
• ein fertiges Netzteil, das die Schaltung mit Spannung versorgt.

Sie müssen sich auch mit einem alten Laserpointer, der als Lichtquelle dient, und einem Satz Drähte eindecken.

Die Fotozelle kann unabhängig hergestellt werden, basierend auf einem alten Transistor (z. B. P416). Dazu müssen Sie Seitenschneider nehmen und dann die Transistorabdeckung "herausbeißen", wobei die Plattform mit drei Beinen verbleibt. Unter Lichteinwirkung wirkt die kristalline Basis der geöffneten Triode als Fotozelle mit etwas geringerer Empfindlichkeit.

Montageauftrag

Ein altes, aber funktionierendes Netzteil von 4,5 bis 12 Volt wird genommen, der Stromstecker wird davon abgeschnitten. Der Abgriff besteht aus zwei Leitern (Plus und Minus), die praktischerweise in den Stromkreis eingelötet werden. Die Polarität des Netzteils können Sie mit einem Multimeter ermitteln.

Alle nachfolgenden Operationen sehen so aus:

1. Aus den vorbereiteten Teilen wird ein einfaches Diagramm des Empfängers des Lichtstrahls der Laserbeleuchtung zusammengesetzt.
2. Sie selbst ist an die Stromversorgung angeschlossen, für die Sie einen Lötkolben verwenden müssen.
3. Das zusammengebaute Teil mit dem Aufnahmeelement wird in eine Schachtel geeigneter Größe gelegt; die Kappe des lichtempfindlichen Elements wird dann herausgezogen.

Nach Abschluss der Montagearbeiten sollten Sie mit der Installation eines selbstgebauten Sensors und dessen anschließendem Anschluss fortfahren.

Installation und Anschluss

Ein handgefertigter Lichtsensor wird am bequemsten in eine Türöffnung eingelassen. In diesem Fall kreuzt eine Person, die den Raum betritt, zwangsläufig die Linie, die vom Zeigerstrahl und dem Lichtempfänger (Fotozelle) gebildet wird.

Wenn sich das System im Freien befindet, wird der in einer Kunststoffbox platzierte Empfänger während der Installation durch ein selbstgebautes Visier leicht abgeschattet. Manchmal wird dazu ein Stück lichtdurchlässiges Material verwendet, das die Aufnahmeöffnung in der Schachtel abdeckt. Der Einsatz solcher Techniken kann beispielsweise den Einfluss anderer Lichtquellen reduzieren, die von weißen Oberflächen reflektiert werden.

Die Installationshöhe des Zeigers und des Empfängers in Innenräumen wird gleich einem Meter gewählt. Diese Anordnung ist für die meisten Familienmitglieder optimal und gleichzeitig funktioniert das Gerät nicht, wenn sich die Tiere bewegen. Diese Höhe schließt auch aus, dass der Laser in die Augen eines Erwachsenen gelangt.

Zum Einschalten und Betreiben der Schaltung wird ein RES 55A-Relais verwendet, dessen Wicklung vom Exekutivteil mit Spannung versorgt wird. Das Verfahren für den Betrieb eines hausgemachten Geräts:

1. Unter Einwirkung des Lichtstrahls im normalen (nicht eingeschalteten) Zustand fließt ein Strom durch den Fotowiderstand, der zu seiner Ablösung führt.
2. Auf dem mit dem Ausgang verbundenen Kondensator sammelt sich eine Ladung an, die auf seinen Platten ein bestimmtes Potenzial erzeugt (das System befindet sich im Gleichgewicht).
3. Wenn ein Hindernis in Form einer Person auftaucht, schließt sich der Fotowiderstandsempfänger und die auf den Platten angesammelte Ladung fließt durch einen parallel geschalteten Widerstand nach unten.
4. Dies führt zu einem Abfall des Potenzials am Steuerpunkt des Operationsverstärkers auf fast Null, wodurch der Relaisspule eine Niederspannungsspannung zugeführt wird.

Die Relaiskontakte schließen den Leuchtenstromkreis, der sofort mit einer Netzspannung von 220 Volt versorgt wird. Nach dem Passieren einer Person bleibt das System unverändert, solange der Schalter mit eingeschaltetem Taster bleibt.

Herstellung und Aufbau eines Mikrowellensensors

Die Herstellung eines Mikrowellensensors erfordert Erfahrung mit Hochfrequenzgeneratorvorrichtungen. Es wird eine Amateurschaltung eines Transistorgenerators auf einer Feldstruktur zugrunde gelegt.Der Empfänger besteht aus einer Transformator-Selektivschaltung mit einer Schlüsselstufe auf einem KT315-Transistor, der auf eine Detektordiode geladen ist.

Das System funktioniert so:

1. Ohne bewegtes Objekt sind die Amplituden der Signale von Generator und Empfänger annähernd gleich und kompensieren sich gegenseitig.
2. Aus diesem Grund ist die Spannung am Eingang des Schlüssels und des Melders Null und das am Ausgang angeschlossene Relais funktioniert nicht.
3. Wenn eine Person in der Empfindlichkeitszone auftaucht, wird das Signalgleichgewicht gestört und als Folge tritt Spannung am Ausgang der Schaltung auf.
4. Es wird der Relaisspule zugeführt, beim Auslösen werden 220 Volt über seine Kontakte an die Lampe geleitet.

Zur Konfiguration des Systems stellt die Schaltung einen variablen Widerstand bereit, dessen Wert die Position des Arbeitspunkts des Ausgangstransistors bestimmt. Wenn sie sich ändert, wird der Moment ihrer Betätigung korrigiert - die Empfindlichkeit der Schaltung.