Датчик микроволновый: Микроволновый датчик движения: принцип работы, особенности

Содержание

Датчик движения микроволновый: обзор, подключение

 

В последнее время стала широко использоваться система «умный свет», которая позволяет автоматизировать освещение в любом помещении или даже на улице. Одним из наиболее важных элементов автоматической системы освещения являются разнообразные датчики, способные включать свет при определенных условиях. Наибольшей популярностью среди всех разнообразий подобной аппаратуры пользуются датчики движения.

При этом многие предпочитают устанавливать микроволновый датчик движения. Что представляет собой этот прибор, а также каков его принцип работы, расскажет наша статья.

Датчик движения

Чтобы понять, что собой представляют микроволновые датчики движения, необходимо разобраться с тем, что это вообще за устройства.
Датчик движения любого типа, не только микроволнового, является специальным устройством, в которое вмонтирован сенсор. Благодаря сенсору прибор способен оценивать контролируемое пространство по определенному параметру. При этом такой датчик должен подключаться к другим электроприборам: звуковыми сигнализациями или осветительным приборам. В первой ситуации при срабатывании датчика будет включаться звуковой сигнал (сирена). Такая система сегодня активно используется в охранных системах на производствах, офисах или домах. Во втором случае, когда прибор подсоединён к светильнику, происходит включение освещения.

Размещение датчика

Рабочий датчик

Как видно из названия, такие устройства способны отслеживать появление движения в контролируемой зоне. При обнаружении движения прибор действует по заложенному в нем алгоритму: подает напряжение на контакты или размыкает их.
Внешне такие изделия имеют вид небольшой коробочки, которую следует установить вблизи осветительных приборов. Именно в системе освещения наиболее часто используются датчики движения. Но сфера применения подобного рода продукции достаточно обширна:

  • как элемент охранной системы.

Обратите внимание! Применяются данные устройства как для охраны сооружений, так и транспортных средств.

  • как элемент системы «умный дом». Здесь, при использовании таких устройств, можно добиться включения не только света, но и вентиляции, автоматического открывания дверей и т.д.

Такого рода изделия часто можно встретить в частных домах, на различных промышленных предприятиях, офисах, а также улицах.
Обратите внимание! Установка такого рода аппаратуры эффективна и необходима в тех помещениях, в которых люди не находятся длительный период времени. Поэтому датчики, реагирующие на движение, чаще всего ставят в коридорах, лестничных проемах, подъездах, верандах, крыльце и т.д.

Освещение двора

Освещение двора

Отдельно стоит отметить, что ночная подсветка улиц организовывается именно с применением датчиков движения. Это позволяет минимизировать затраты на электроэнергию, так как свет будет включаться только при наличии в контролируемой прибором области движения.

Виды датчиков

На сегодняшний день существует довольно большое разнообразие датчиков движения.

Обратите внимание! Они отличаются между собой видом сигнала, который анализирует сенсор прибора.

Существует четыре группы датчиков, которые могут реагировать на движение активацией осветительных приборов:

  • инфракрасные модели;
  • ультразвуковые датчики;
  • микроволновые или СВЧ-модели;
  • комбинированные модели.

Сегодня мы рассмотрим микроволновый датчик, который довольно часто применяется в системах освещения наружного или уличного типа. Перед тем как выбирать такую модель, необходимо знать, на чем основывается принцип ее работы, и какими недостатками и преимуществами она наделена.

Как работает

Любой датчик движения, включая микроволновой, используется для контроля системы освещения (сама система может быть различной) посредством специального сигнала, который преобразуется в сенсорной части прибора и уже в измененном виде подается на подключенный прибор (светильник, сигнализация и т.д.).

Принцип работы датчика

Принцип работы СВЧ-датчика движения

СВЧ-датчик, реагирующий на движение, работает по следующей схеме:

  • прибор излучает электромагнитные высокочастотные волны. Частота испускаемых датчиком волн может разниться, в зависимости от модели и производителя. Зачастую данный параметр составляет около 5,8ГГц;
  • волны, попадая в контролируемую зону, начинают отражаться от находящихся в ней объектов;
  • отраженные волны фиксируются сенсором устройства. При обнаружении изменения возвращенного сигнала (при наличии даже незначительных изменений), микропроцессор прибора активирует запрограммированную функцию. В нашей ситуации — включение освещения.

Принцип функционирования СВЧ-датчика, реагирующего на движения, базируется на принципе Доплера, что делает его очень схожим с ультразвуковыми моделями. Сенсор устройства занимается анализом отправленного и принятого сигнала на предмет наличия различий. При обнаружении несоответствий, датчик начинает активно работать, замыкая цепь. А при соответствии отосланных и принятых импульсов, он остается функционировать в пассивном режиме.
После активации при фиксации прибором отсутствия изменений возвращенного сигнала, происходит размыкание цепи, отключение освещения и переход датчика в спящий режим.

Обратите внимание! Микроволновой датчик регистрирует изменение частоты принимаемых сигналов.

Сам прибор функционирует в диапазоне сверхвысоких частот. Длина испускаемой им волны может колебаться в диапазоне от 1 мм до 1 м.

Недостатки

Любая электронная продукция, вне зависимости от качества и производителя, имеет свои недостатки, которые связаны с их конструкцией или принципом работы.

 

Радиус охвата

Радиус охвата СВЧ-датчика

Вот и СВЧ-датчик фиксации движения не лишен недостатков. К ним можно отнести:

  • достаточно высокая стоимость. Среди всех возможных видов устройств, способных на активацию различных приборов при появлении в контролируемой зоне движения, микроволновые модели самые дорогостоящие;
  • имеется риск ложных срабатываний. Это связано с тем, что прибор может считывать изменение сигнала с зоны, которая прилегает к контролируемой области, но не является значимой для его работы;
  • определенный вред здоровью человека. Это связано с тем, что СВЧ излучение признано небезопасным для людей.

Размещение прибора на входе в дом

Уличное размещение прибора

Здесь самым главным недостатком является тот вред, который наносится человеку при близком контакте с микроволновым датчиком. Поэтому, чтобы обезопасить себя, такие модели лучше не выбирать для дома. Если вы все же хотите установить такой прибор в доме, то рекомендуется использовать маломощные устройства, что испускают слабое излучение. Но в такой ситуации возможно снижение эффективности работы аппаратуры при больших площадях комнат.

Лучше всего СВЧ-датчики подходят для работы на улице. Здесь их вред будет максимально нивелирован из-за редкого и непродолжительного контакта близкого микроволнового излучения с человеком.

Обратите внимание! По данным здравоохранения для человека безопасным микроволновым потоком является излучение с плотностью мощности не более 1 мВт/см2.

Кроме этого в определенной степени можно уменьшить и риск ложных срабатываний. Для этого необходима более точная настройка прибора на функционирование в определенном режиме.

Преимущества

Чтобы загладить впечатление о несильно выгодных сторонах данной продукции, следует поговорить о преимуществах такого приобретения. К достоинствам СВЧ-устройств, реагирующих на движение в заданной области, нужно отнести:

  • экономия электроэнергии. При использовании обычных источников света в тандеме с датчиком видения экономия на электроэнергии может составить до 40%. Это связано с тем, что датчик движения микроволнового типа включает и выключает свет только при наличии такой потребности. В результате без человека свет не будет гореть, даже если его забудут выключить;

Обратите внимание! При использовании экономных источников света (светодиодные и люминесцентные лампочки) потребление электроэнергии может снизиться на 80%.

Варианты экономичных ламп

Экономичные источники света

  • комфорт и удобство при управлении освещением. Теперь нет нужды в темноте водить руками по стенам в поисках выключателя, так как достаточно просто зайди в комнату. В результате не портится ремонт (со временем, при наличии обычных выключателей, вблизи их обои или краска темнеют и загрязняются), а также вы не оставите свет включенным по забывчивости;
  • небольшие габариты, которые позволяют установить прибор без особых проблем в любом месте дома или улицы. При этом он не внесет дисгармонии в имеющееся пространство или интерьер. Это немаловажно, если вы будете устанавливать микроволновой аппарат где-нибудь в доме;
  • невосприимчивость устройства к различным помехам, которые могут создавать другие электрические приборы, источники света, стены, окна, двери, шторы и зеркала. Это связано с тем, что микроволновое излучение способно проникать через эти объекты. Такое свойство широко используется охранными системами защиты. Один микроволновой датчик может обслуживать до четырех комнат, которые имеют общие стены. При этом зоны обнаружения будут независимы друг от друга.

Помимо этого микроволновые сенсоры способны отлично работать на улице. Им не страшны неблагоприятные климатические условия: сильный ветер, скачки температуры и влажности, дождь и снег, а также длительное нахождение под палящими лучами солнца.
Как видим, имеется довольно весомый перечень достоинств, которые, несмотря на наличие определенных недостатков, делают сегодня СВЧ- модели популярными и востребованными.

Какие типы бывают

Настенная модель датчика

Настенная модель

Датчики движения микроволнового типа делятся на две группы, в зависимости от способа установки:

  • настенные. Такого рода устройства крепятся к вертикальным поверхностям, что значительно расширяет область их установки. Настенные приборы можно без особых проблем монтировать на стену домов, заборы и другие вертикальные конструкции. Именно эти модели на данный момент времени пользуются наибольшим спросом. Это связано с тем, что уход за такими моделями значительно проще, чем у потолочных видов. К ним не нужно устанавливать лестницу, чтобы добраться до него и почистить или перенастроить. Но в такой конструкции имеется и недостаток. Настенные модели обладают значительно зауженным углом обзора, который варьируется в диапазоне от 90 от 240 градусов. В связи с этим они способны контролировать только часть помещения;
  • потолочные. Данный тип датчика фиксируется на горизонтальной поверхности потолков. Поэтому места его размещения будут несколько ограничены, так как их можно найти только в доме или постройках различного назначения. А вот на улице установить подобные модели будет очень проблематично. Исключение составляют крыльцо или веранда, имеющая защитный козырек. Вместе с тем, данные устройства имеют угол обозрения в 360 градусов.

Вариант датчика по размещению

Потолочная модель

При выборе потолочной или настенной модели помните, что их монтаж следует проводить только по условиям, указанных производителем в инструкции. В противном случае, если установка была неправильной, датчик будет работать не так как надо, да и прослужит гораздо меньше. Это связано с нарушениями заводских параметров эксплуатации.
При этом следует знать, что существуют еще и комбинированные датчики, в которых СВЧ-сенсор совмещен с инфракрасным. Такие модели отличаются гораздо меньшей степенью риска ложного срабатывания благодаря наличию сразу нескольких перекрестных источников фиксации движения. Поэтому они со своей работой будут справляться более качественно и эффективно.

Схемы подключения

В зависимости от питания, микроволновые аппараты могут быть:

  • проводные. Здесь необходимо повозиться с проводами электропроводки. Для проводных моделей производители часто предлагают схемы подключения, которые нанесены на упаковку или указаны в инструкции. Здесь перед подключением следует предварительно отключить электропитание. Монтаж и подключение может проводиться по нижеприведенной схеме. Точно следуйте ей, и установка пройдет без осложнений;

Принцип подключения проводного датчика

Схема проводного подключения

  • беспроводные. Это более удобные в эксплуатации модели, которые работают на батарейках и аккумуляторах. Они бывают радиоволновые и радиоканальные. При подключении они синхронизируются с РПУ. Его реле выводит данные на приемник или контроллер GSM. Схема подключения имеет следующий вид.

Принцип подключения

Беспроводная схема подключения

Сегодня наиболее широкое применение нашли беспроводные микроволновые датчики, реагирующие на движение. Это связно с их более простым и быстрым подключением, по сравнению с проводными моделями. При этом они обладают гораздо большей вариацией в плане размещения.

Заключение

Из всего вышесказанного можно увидеть, что датчик микроволнового типа обладает массой достоинств, но и вместе с тем и заметными недостатками (шутить со здоровьем не следует). Поэтому такие модели чаще всего применяются для автоматизации системы уличного освещения. Только в такой ситуации вы исключите негативный эффект от микроволнового излучения, а также обеспечите себя качественной системой автоматического освещения.

 

Маленький микроволновый датчик движения: схема и установка СВЧ

При попытке выбрать подходящий под две свои задачи (управление освещением лестничного тамбура и квартирного туалета) я пересмотрел много вариантов, и практически все — инфракрасные (Два заказал — один поселился на лестнице, второй погиб при включении). Среди менее очевидных попался этот, представляющий собой ненаправленный крошечный радар, который и заказал больше из любопытства. Ведь в квартире работа датчика сквозь стены скорее всего не к месту.

Принцип действия на пальцах: излучаемые прибором радиоволны частично отражаются от проводящих препятствий, в том числе человеческого тела. Если препятствие при этом движется, то из-за эффекта Доплера частота отражённой волны меняется. На это изменение принятой волны и реагирует датчик. Также он оснащён фотоприёмником и тремя органами регулировки. Регулируются

  • уровень освещения, при котором срабатывать не нужно,
  • чувствительность — грубо говоря расстояние срабатывания и
  • время после истечения которого и при отсутствии дальнейших движений нагрузка отключается.

Добавлю к слову, что это ещё не самый экзотический вариант. Попался прибор, который включает свет по хитрому свистку. Причём свистеть предлагается не абы как, а с использованием специального мобильного приложения 🙂 Вижу тут недоработку маркетологов. Свисток, конечно же, необходимо встроить в спинер, который и издаст кодовую трель при достижении крейсерской скорости вращения. Так что не взял — жду доработки :), а сейчас к нашим баранам.

Первый возникающий вопрос, конечно, уровень излучения. Я, конечно, на 99.99% уверен в безопасности, но лучше бы цифры привели. Хотя в комментах к соседним темам знающие камрады и приводили мнения о безопасности. Не спорю, даже беспроводная мышка у меня излучает, не говоря про телефон. Второе — рабочая частота. Может кто и подскажет цифровые данные на оба вопроса.

Упаковка

Серый стандартный ПЭ пакет, внутри ещё один запаянный, из ПЭ высокой плотности («шуршащий», но из необычно толстой плёнки).

Маркировка пакета


Упаковка примитивная, но товар прочный, доставку с успехом выдержал.

Доставка

Заказано 9 июня, 18 июля получено. Трек был только вне России, SF eParcel.

Внешний вид


Белый пластик. Прозрачная этикетка со схемой и китайским текстом. На корпусе отверстие для фотоэлемента, закрытое, впрочем, этой же этикеткой от пыли и пр.

Инструкция



Английская и IMHO переведена качественнее обычного китайского английского. Специально уточнено, что при настройке чувствительности (=дистанция срабатывания) изменения происходят не сразу, нужно подождать до 3 мин.

Всё понятно, кроме, разве, белого провода «Fire control line». Могу предположить, что это линия пожарной сигнализации, при подаче сигнала на которую прибор максимально обесточивается. Но такой сигнализации у меня нет, что именно подавать я не в курсе, так что не использовал.

Спецификации

Приведена в инструкции выше. Добавлю разве что массу
Модель JL-083

  • Угол обзора: 360° (*и это, похоже, либо сфера либо полусфера, см надпись на китайской этикетке 160х360°)
  • Сетевое напряжение: 170-250V/AC
  • Частота: 50/60Hz
  • Рабочая нагрузка: <400W лампа накаливания, <300W люминисцентная, <100W светодиод (*реле использовано на 10A)
  • Дистанция обнаружения: 3-9m, регулируемая (*при испытаниях я большого влияния не ощутил, но у меня квартира невелика
  • Время отключения, настраивается: 15-300 сек. (*минимальное я измерил 8 сек)
  • Внешнее освещение, при котором не срабатывает: 5-5000LUX (настраивается)
  • Рабочая температура: -20 °С — 60 °С
  • *Масса нетто 34г
  • Габариты 78 х 30 х 23 мм

Уровень излучения и рабочая частота, как уже говорилось, к сожалению, не приведены.

Внутренний мир

Корпус легко разбирается медиатором.

Сама плата сидит в корпусе плотно, не болтается.

Выглядит гораздо симпатичнее, чем прошлый образчик. Хотя вокруг 4 точкек крепления 8 угольной платы фотодатчика можно видеть полупрозрачную субстанцию. Думаю, флюс, хотя вдруг повреждённую пайкой лаковую плёнку восстанавливали?


На коричневом плёночном конденсаторе удалось прочитать маркировку CBB22 / 564J400V

На одном из электролитов Jwco 220 мкФ 16V, второй, к сожалению, не подлезть.

Спрятанная под платформой микросхема BISS0001 / YDAWL4Q. Обильно гуглится.

Рядом установлен 78L05 в SOT-89 корпусе.

Испытания

Наученый опытом и справедливыми замечаниями камрадов, макет перед включением сфотографировал. Даже фазу с нейтралью в розетке определил (конечно, на работоспособность не влияет)

При подаче питания лампа зажигается. Это, кстати, отмечено в инструкции. Для освещения в спальне, скажем, уже не подойдёт. Прерывание питания — иллюминация. В целом работает хорошо. Если ходить около — то лампа не гаснет. Если погасла — то даже махнуть рукой — срабатывает. Но есть короткая, секунду губо, после отключения слепая зона. В этот момент на движение не реагирует. Регулировку по времени и освещённости не измерял.

Всё это хорошо, пошёл примерять в туалет. И, естественно, срабатывает, когда войдёшь в соседнюю ванную комнату. Что нам точно не надо. Берём фольгу, заворачиваем, оставляя только два торца, не смотрящих на соседнюю ванную. Чувствительность на минимум, пауза 3 мин как предписано.

Никаких изменений 🙂 Видит меня сквозь ту фольгу ясно и чётко. Ну то есть можно теперь пытаться фольгу заземлять. Или сетку фарадея в стену сортира встраивать 🙂 Но не стал.

Впечатления.

Устройство понравилось. Исполнение, документация. И не его вина, что в моём сценарии использования оно не подошло. И заранее примерно было понятно. Но подойдёт там, где ИК датчики не справятся. Я вот в деревне умозрительно представил лампу над крыльцом. Только подходишь к двери, даже с внутренней стороны — а тебя свет встречает 🙂 Или в сарае. Да даже деревенский же сортир. Можно в железную чашку и на стенку (пол, потолок). Контролировать, не пришёл ли сосед-собутыльник партнёр по шахматам.

Исполнение для внутреннего использования, отмечу. Но в пакет и залить смолой — почему нет. Тепловыделение невелико, датчик света не сильно нужен. Монтировать можно вообще скрытно в стену.

Как недостаток упомяну, то с чего начал. Нет цифири по излучению.

PS Товар куплен за свои.

Микроволновый датчик движения для светильника.

Пришло время немного автоматизировать свет в коридоре, а за счет фотоэлемента в этом приборе днем, когда свет не нужен, он не будет включаться.
Принцип действия: Датчик испускает высокочастотные электромагнитные волны, которые отражаются от объектов, если отраженная электромагнитная волна изменилась, происходит срабатывание. Используется эффект Доплера (изменения частоты и длины волны вследствие движения источника излучения и/или движения наблюдателя).

Датчик способен обнаруживать объекты сквозь препятствия: тонкие стены, двери, стекла и т.д. это дает возможность спрятать датчик под гипсокартон внутри светильника за дверью или внутри любого неметаллического тонкостенного объекта.
Объект обнаружения не обязательно должен быть человеком или температурой выше температуры окружающей среды, обязательное условие, чтобы от объекта отражались радиоволны.
Также большой плюс этого датчика это то что чувствительность датчика не зависит от температуры окружающей среды в отличие от инфракрасных, которые работают нестабильно, если температура воздуха и объекта близки.
Относительно излучения то датчик излучает сигнал в 10 раз слабее домашнего Wi-Fi роутера.

Дополнительная информация

Кому интересно немного внутрянки.


Датчик оснащён фотоэлементом для определения уровня освещенности.
Фотоэлемент можно отключить или выбрать один из трех уровней освещенности.
Настраивается радиус обнаружения и время на которое будет включена нагрузка после исчезновения движения в радиусе срабатывания датчика.
Радиус обнаружения от 2 метров до 10 метров, чувствительность можно регулировать.
Проверял, на 10 метрах срабатывает, сквозь тонкую стену тоже срабатывает, но хуже.
Спецификация:
Номинальная нагрузка: Резистивная: 800Вт. Индуктивная: 400Вт.
Время разогрева: Около 20 с.
Угол обнаружения: Угол 360 °
Радиус обнаружения: Около 2-10 м. регулируемый
Монтаж высота: От 2 до 6 м.
Регулировка зоны обнаружения: 100% / 75% / 50% / 10%
Регулировка освещенности: Отключить / 50lux / 20lux / 2lux
Регулировка задержки по времени: 5 с / 90 с / 5 мин. / 15 мин.
Защита окружающей среды: IP20
Мой тестовый стенд:

Не рекомендуется для использования на открытом воздухе. Это приведет к ложному срабатыванию при дождях. Также не рекомендуется установка на вибрирующие поверхности.
И в заключение хотелось бы сказать мне прибор понравился.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

РадиоКот :: Микроволновой датчик движения.

РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Приемники и передатчики >

Микроволновой датчик движения.

 

Сразу признаюсь – схема и конструкция не полностью мои… Самая главная часть честно «содрана» с фирменного датчика, не помню уже какой модели, дело весьма давнее, он не польского, а весьма стабильного (что-то крутится в голове Prestige, но не уверен) и было это в начале далеких девяностых, когда в нашу серую жизнь ворвались перемены и стало вокруг все настолько спортивно что… но отбросим лирику и займемся физикой… но это был весьма удачный коммерческий проект…

Итак, микроволновый датчик, он же радарный датчик движения. Смысл его существования, фиксировать движение посторонних лиц вблизи транспортного средства или проникновение на охраняемую территорию. Но применение может быть и не таким милитариским. Я, например, использую его на кухне для включения лампы над столом, очень удобно в вечернее время, приглушенный свет включается автоматически.

Теперь о том, как это работает. В датчике используется эффект Доплера. Который заключается в изменении длинны волны, отразившейся от движущегося нарушителя. При работе датчик постоянно излучает высокочастотные колебания, и если нарушителей спокойствия нет, то излученные колебания, гуляя по округе, сохраняют свою длину волны неизменной. Но если в зоне распространения излучения появляется движущийся объект, то длина волны, отраженная от объекта, смещается в большую или меньшую сторону. Это зависит от того, приближается объект или удаляется от датчика. Собственно в данном случае это и не важно, главное это то, что что-то меняется. Далее, измененные колебания возвращаются на датчик, он по совместительству еще и приемник, и складываются с колебаниями с основной длиной волны, да он еще и смеситель, тоже по совместительству. В результате, получается разностный низкочастотный сигнал. Частота его будет зависеть от того с какой скоростью бегают нарушители спокойствия и в каком направлении. Но нас это мало волнует, главное – это амплитуда! Которая будет зависеть от мощности принимаемого, отраженного от нарушителя сигнала, а значит и от расстояния до нарушителя. И тут, появляется возможность строить датчики с двумя, и даже с тремя зонами обнаружения. В рассматриваемом датчике это не реализовано, так как радиус его стабильно прогнозируемого срабатывания всего четыре метра.

 

Теперь о схеме. Схема датчика проста, и условно делится на высокочастотную и низкочастотную части. Высокочастотная часть состоит из одного транзистора и загадочного рисунка на обеих сторонах печатной платы. Этот рисунок и образует все катушки, конденсаторы и дроссели высокочастотной схемы, ну и пара резисторов с диодом.

Если честно, моих познаний в СВЧ технике не достаточно, чтобы подробно описать работу этого узла схемы. Может, кто-нибудь, об этом расскажет поподробней. Я же, расскажу на свой дилетантский манер. Элемент печатной платы W1 (2) и его зеркальный брат близнец W2 (1), на другой стороне платы, по-видимому, являются так называемой щелевой антенной. По всей видимости, это резко накладывает ограничения на толщину печатной платы, которая составляет 1.25 mm. Так же, можно заметить две кривых дорожки (6, 7), по всей видимости, это неспроста, это катушки индуктивности или ВЧ дроссели L1 L2, причем углы этих катушек повернуты относительно друг друга на 45 градусов. Далее, три полигона (3, 4, 5), все разной формы и, все меж собой геометрически взаимодействуют. Один соединен с минусом (5), второй с плюсом (4), а третий W3 с коллектором транзистора (3).

С назначением этих элементов честно сказать — затрудняюсь… Тот, который соединен с коллектором транзистора W3 (3), по всей видимости — резонатор смесителя гетеродина, поскольку именно с него снимается разностный низкочастотный сигнал, а подключенная к нему полоска резонатора W1 (2) — положительная обратная связь… Вообще это называется Автодин. Радиоприёмник с положительной обратной связью, в котором одновременно происходят процессы генерирования, на частоте отличной от принимаемой, и детектирования, в результате чего выделяется разность генерируемой и принимаемой частот в виде биений. Автодин служит для приёма на слух телеграфных сигналов по методу биений и для приведения в действие автоматических устройств (вики).

Сопротивление резистора R4 знатоков может удивить, меня тоже удивляет, хоть я и незнаток, но… за что взял, за то и отдаю – в оригинале стоял именно 68 Ом. При этом, ток потребления датчиком в режиме слежения составляет 15 mA, а в момент обнаружения бросок в 32 mA. Резистором R3 чет тоже устанавливается… Наверное, режим работы каскада по постоянному току. Я крутил его всегда на глазок, просто добиваясь нормальной работы. Не нормальная работа заключалась в отсутствии таковой вовсе, или в постоянном срабатывании, наверное, в результате импульсного возбуждения или регенеративного…

Теперь о настройке. Настройку я проводил в следующем порядке: выводил потенциометр R9 в минимум сопротивления (максимум дальности обнаружения), и потенциометром R3 добивался устойчивой работы на обнаружение, скача вокруг. Чрезмерное увеличение сопротивления, этого резистора, приводило к импульсной генерации, а уменьшение, к ее полному отсутствию. То есть, надо найти «золотую середину»… После настройки, сопротивление подстрочника R3, у большинства датчиков, составляло порядка 30 Ом.

Низкочастотная часть, реализована на счетверенном операционном усилителе LM324 (ОР1). Первый кирпич, является усилителем и по совместительству фильтром. Два вторых образуют компаратор уровня и, опять же по совместительству, выпрямитель (детектор). Четвертый не задействован, и выводы висят в воздухе… Это совсем не по-феншую конечно, поэтому рекомендуется его включить по схеме «байпаса» – положительный вход посадить на минус, а отрицательный замкнуть с выходом.

Конденсаторы С3, С4, С5 на плату установлены не были, понадеялся сэкономить по незнанию и, пожалел… Без конденсаторов С3, С4 некоторые экземпляры работали не устойчиво, поэтому они припаивались с обратной стороны платы навесным способом.

Диаграмма направленности, чисто субъективно, имеет примерно такой вид и очень сильно меняется в реальных условиях.

 

Дальность обнаружения у некоторых экземпляров — 10-15 метров — поражала, но она была непрогнозируемой. Лужения на оригинале не наблюдалось, и поверхность медного покрытия была шершавой, а элементы W1 и W2 (1, 2) гладким. У меня подобные датчики работали и на луженых платах, и на не луженых… Разницы, признаться, большой я не заметил. Оригинальный датчик был выполнен с применением SMD компонентов. В те времена с подобной элементной базой, доступной радиолюбителю, было вообще никак, поэтому монтаж был переделан под выводные компоненты.

Датчик можно применить для автомобильной сигнализации и для охраны помещения. При установке в авто, самое выгодное место установки – это по центру крыши салона. При этом, датчик будет фиксировать посторонних вблизи машины на расстоянии метра. При применении в помещениях, опять же — по центру потолка. В комнате 15-20 кв/м, вам от него спрятаться вряд ли удастся. Датчик может срабатывать и от неодушевленных предметов. Например, датчик, который у меня стоит на кухне, иногда срабатывает от раскрученной легким сквознячком крыльчатки вытяжного вентилятора, может ложно сработать от встряхнувшегося холодильника, и от занавесок, которые колышутся в потоках теплого воздуха от батареи зимой. Также не стоит забывать про соседей этажом выше. Например, мой датчик установлен на стену смежную с лестничной клеткой, и если вдруг какой забулдыга сильно опоздает к ужину то, я об этом узнаю… Но это бывает довольно редко. За то ночью, он заблаговременно включает свет, когда в соседней комнате за стенкой, кто-то встает с постели, шоб сходить куда-нибудь.

 

Триггер написано с одним «G»… молодость… 🙂


Файлы:
плата



Все вопросы в
Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Микроволновый датчик движения | 2 Схемы

Датчик описанного типа является функциональным аналогом инфракрасного датчика движения, и может заменять его в системах автоматического включения освещения, открывания дверей, сигнализации и других подобных автоматических устройствах. Датчик был приобретен на Ru.aliexpress.com

Микроволновый датчик движения в продаже на Али

Датчик представляет собой две печатные платы, соединенные проволочными перемычками. Датчик имеет размеры 37 х 23 х 10 мм. В комплект входит соединительный трех-проводной кабель длиной 10 см. Масса датчика 5,7 г вместе с кабелем.

СВЧ датчик движения — плата

Схема СВЧ датчика движения

Схема принципиальная микроволнового СВЧ датчика движения

Показана схема не этого модуля, но аналогичного детектора, для лучшего понимания принципа работы. Устройство имеет три контакта, считая сверху вниз: информационный вывод, общий вывод и питание.

Детали СВЧ детектора

Принцип работы датчика основан на эффекте Доплера [1-3]. Датчик реагирует на перемещение людей в зоне действия. Датчик имеет практически круговую диаграмму направленности, и срабатывает в независимости от того, с какой стороны от устройства появилось движение. По заявлениям продавца дальность обнаружения составляет около 8 м, на такой дальности датчик не проверялся, но на расстоянии 3-4 м срабатывание надежное. На очень медленные, со скорость миллиметры в секунду, или мелкие перемещения типа движений пальца — датчик не реагирует даже с расстояния в несколько сантиметров. Но на взмах руки или перемещение с нормальной скоростью срабатывание надежное. Поэтому такие СВЧ детекторы движения часто ставят для охранной сигнализации.

Технические характеристики

  • Рабочее напряжение: 3.3-20 В
  • Потребление в работе: <3 мА
  • Мощность передатчика: <2 мВ
  • Рабочие температуры: -20 ~ +80с
  • Угол обнаружения: 360 (сферический)
  • Радиус обнаружения: до 8 м
  • Время работы после обнаружения: 1-999 секунд.

По заявлениям продавца датчик питается постоянным напряжением в диапазоне от 3,3 до 20 В. Устройство тестировалось при напряжении питания 3,3 и 5 В, ток потребления при напряжении 3,3 В составляет 1,2-1,4 мА, а при напряжении 5В – 1,4-1,7 мА.

Следует отметить, что образец датчика, протестированный автором, выдавал очень много ложных срабатываний при напряжении питания 3,3 В. В случае питания от источника напряжением 5 В, ничего подобного не наблюдалось, устройство работало надежно.

Подключение детектора к Ардуино

Датчика отлично сопрягается с платформой Arduino, например, можно взять программу, которая зажигает светодиод, установленный на плате Arduino UNO и подключенный к 13 цифровому порту, по нажатию кнопки, подключенной к 12 цифровому порту [4], и подключить вместо кнопки описываемый датчик.

Ардуино и микроволновый датчик

По умолчанию на информационном выходе датчика присутствует сигнал логического нуля, при срабатывании он сменяется на уровень логической единицы. По заявлению продавца задержка обратного переключения по умолчанию должна составлять 30 с, но в случае протестированного датчика она не превышает 3 с.

Самым главным достоинством этого устройства, напрямую вытекающим из его принципа работы, является возможность обнаружения движения через диэлектрические преграды. Из недостатков можно отметить, что контакты разъема никак не промаркированы.

В целом интересный СВЧ датчик, более простой в установке по сравнению с функционально аналогичными инфракрасными датчиками движения. Своих денег стоит. Обзор подготовил специально для сайта «Две схемы» Denev

Источники информации

  1. https://mysku.ru/blog/china-stores/50012.html
  2. https://www.youtube.com/watch?v=ND4XxBm4Qw4
  3. https://www.youtube.com/watch?v=5OaYhBmLZe4
  4. http://robocraft.ru/blog/arduino/57.html

принцип работы и схема подключения

Содержание статьи:

Датчик движения микроволнового типа представляет собой систему, повышающую уровень безопасности и удобства в частном или производственном помещении. С его помощью можно настроить автоматическое включение света, сигнализации и других функций в зависимости от потребностей. Перед покупкой датчика будет полезно изучить его принцип работы, конструкцию и характеристики, а также доступные сферы применения.

Принцип работы микроволнового датчика движения

Прибор подвергается влиянию смены радиочастотных полей, которые генерирует. Он излучает электромагнитные волны с высокими частотами до 5,8 ГГц и реагирует на изменения в них, вызванные движением живых объектов и предметов на подконтрольной территории. В процессе функционирования устройства применятся принцип радара или радиолокации, основанный на эффекте Доплера.

В этом случае фиксируется движение объекта и отслеживается скорость его перемещения. После обнаружения любой активности происходит замыкание цепи прибора, который реагирует на объекты при помощи звуковых или световых сигналов. Когда движение прекращается, внутри конструкции размыкается цепь, освещение и звук отключаются, затем датчик переходит в режим сна или ожидания.

Устройство и характеристики

Схема датчика состоит из двух частей, высокочастотной и низкочастотной. Первая включает в себя только один транзистор и плату с линиями подключения, вторая содержит усилитель операционного типа, выполняющий функции фильтра, определитель уровня активности и детектор. Конструкция и строение прибора не отличаются сложностью. Внешне он представляет собой коробку, дополненную специальной защелкой и шурупами. Внутри находится антенна небольшого размера, представляющая собой излучающий и принимающий элемент.

С другой стороны расположены силовое реле и СВЧ-модуль с конденсатором схемы питания. Сам прибор имеет три контакта, для питания, общего и информационного вывода. Стандартный датчик может работать при рабочем напряжении в пределах 3,3-20 В, температуре от -20 до +80 градусов. Он имеет круговую диаграмму направленности и может срабатывать независимо от того, с какой стороны появляется движение. Дальность обнаружения устройства составляет от 3 до 8 метров.

Подключение устройства может проводиться несколькими способами, в том числе включением лампочки непосредственно от датчика. Также можно настроить одновременную активацию прибора и выключателя, возможность отключения датчика днем и включения лампочки от двух устройств, которые размещены в разных точках.

Сравнение микроволнового датчика с инфракрасным

Микроволновый датчик движения имеет больше преимуществ по сравнению со своим инфракрасным аналогом. С его помощью можно одновременно управлять внутренним и наружным освещением, сигнализацией и бытовыми приборами. Помимо этого он способен фиксировать объекты даже при наличии препятствий в виде дверей, стекол, тонких стен и различных предметов, что позволяет монтировать микроволновый прибор под натяжными потолками, дверями или светильниками. В отличие от инфракрасных устройств такой датчик может выдерживать любую температуру, реагирует на малейшие шорохи и незначительные движения, а также имеет компактные размеры и изготовлен из безопасного пластика, не подверженного горению.

Приборы, работающие на микроволнах, обладают низкой коммутируемой нагрузкой, что дает возможность сочетать их с лампочками и осветительными приборами малой мощности. С их помощью можно экономить электроэнергию и снизить ее потребление на 40% за месяц благодаря автономной работе датчика.

Инфракрасные аналоги не имеют таких преимуществ, они слабо работают при сильном ветре, подвержены воздействию солнечных лучей, что влияет на их производительность и точность. Они не могут распознавать активность объектов, скрытых за стенами или другими предметами. При этом такие датчики безопасны для людей и животных, поскольку не выделяют вредные вещества в атмосферу в отличие от микроволновых устройств.

Критерии выбора

Усовершенствованная технология микроволновых приборов и их расширенный функционал позволяет применять такие устройства в частных домах, офисных помещениях, на фабриках, предприятиях и в ряде других сфер коммерческого или промышленного типа. Выбирая датчик движения микроволнового типа, стоит обратить внимание на важные характеристики:

  • бренд производителя;
  • допустимая мощность в процессе работы;
  • угол обзора;
  • способ работы – от батареек или электросети;
  • вес прибора и его габариты.

Помимо этих параметров нужно учитывать и другие критерии, которые будут иметь значение для конкретных условий, касающихся установки и наблюдения. Это касается и стоимости прибора, которая зависит от чувствительности датчика, известности бренда, а также наличия опций.

Датчики всех типов можно использовать совместно с сенсорами и таймерами в устройствах слежения и управления работой осветительных приборов различной конфигурации.

Схема установки

Схема подключения

Схема подключения датчика зависит от его типа, устройство может быть проводным или беспроводным. В первом случае нужно учитывать правила подключения кабелей электропроводки и следовать инструкции, которая прилагается к прибору. Перед подсоединением предварительно отключают электропитание и следуют пошаговым рекомендациям. Беспроводные устройства работают на аккумуляторах или батарейках и делятся на два типа: радиоволновые и радиоканальные. При подключении происходит их синхронизация с РПУ, реле которого выводит данные на контроллер GSM или приемник. Перед установкой датчика нужно найти общий ноль, фазы выхода и фасада. После определяют место для установки блока питания, лучше всего выбирать участок рядом с розеткой, там же проводят все необходимые манипуляции с подсоединением проводов.

Затем понадобится поставить светодиодные лампочки, скорректировать диафрагму и настроить прибор на нужный угол обзора. На завершающем этапе к устройству прикрепляют защитную крышку корпуса, выключают свет в помещении и подключают датчик к электросети. Прибор нужно включить и проверить корректность его работы, потом необходимо выключить свет и отключить устройство от сети, после освещение снова включают. Если оба теста прошли без сбоев, датчик был настроен успешно.

У каждого устройства есть своя индивидуальная схема, поэтому при подключении стоит ориентироваться на инструкцию по эксплуатации от конкретного производителя.

Сфера применения датчиков

Рекомендуется устанавливать микроволновый датчик на улице, так как он негативно влияет на человека и животных

Благодаря способности «видеть» через внутренние и наружные стены или перегородки возможности датчиков заметно расширились. Их часто используют в качестве элементов частных и корпоративных охранных систем. Одного микроволнового прибора хватает для четырех помещений со смежными стенами и трех этажей в многоэтажном доме. Помимо этого такие устройства могут использоваться в качестве уличных детекторов для охраны внешнего периметра комнаты. Это позволяет заметно сэкономить расходы на обустройство комплексных систем типа ОПС, сократить количество приборов охранной сигнализации и объемы работ по монтажу.

Принцип функционирования микроволновых устройств не позволяет им работать в состоянии пассивного отслеживания. По этой причине их эксплуатация невозможна в автономном режиме на протяжении длительного времени. В качестве альтернативного варианта производители предлагают комбинированные СВЧ и ИК датчики, способные дублировать друг друга по двум отдельным каналам. Такой способ работы исключает ложные срабатывания приборов и возможность температурной маскировки движущихся объектов. Датчики этого типа хорошо подходят для наружной установки в домах, дачах, гаражах, квартирах и офисных зданиях.

Микроволновые датчики движения можно использовать для регулировки запуска фонтанов, управления подсветкой в бассейнах или искусственных водоемах, корректировки освещения возле входов зданий и охранных объектов.

Микроволновый датчик движения. Принцип работы.

Датчики движения (ДД) играют большую роль в системах домашней автоматизации — включают нагрузку при наличии движения в зоне действия датчика. В качестве нагрузки обычно выступают разного рода светильники или прожекторы, которые, при наличии движения, включаются и освещают необходимую зону, и выключаются при ее отсутствии. Т.е. свет будет гореть только тогда, когда это необходимо, и ровно столько, сколько нужно. Ведь на современных датчиках движения обычно доступно три настройки: уровень освещенности, при которой датчик будет подключать нагрузку, чувствительность, и время задержки, т.е. сколько секунд или минут свет будет еще включен после прекращения движения.

Регулировки параметров датчика движения

По принципу действия ДД бывают либо инфракрасные, либо микроволновые. В этой статье мы рассмотрим более подробно принцип действия микроволнового датчика движения.

Из названия понятно, что действие основано на микроволнах, т.е. на эффекте Доплера, когда испускаемое СВЧ излучение с частотой около 5.8 ГГц, отражается от различных предметов, и при наличии движения объектов в зоне излучения, приемник его регистрирует и подключает нагрузку. Если грубо, то радар, которым пользуется сотрудник ГИБДД для измерения скорости автомобилей, работает по такому же принципу. Он фиксирует не наличие объекта, а его перемещение.

В отличии от ИК датчиков движения, микроволновые имеют имеют достаточно широкую, практически полусферическую зону чувствительности. А самое главное, их можно прятать за различными радиопрозрачными материалами: гипсокартоном, деревом, кирпичной или газобетонной стеной и т.д. В зависимости от материала и его толщины максимальная дальность действия может, конечно, меняться, но незначительно.

Зона действия датчика движения

Принцип действия основанный на СВЧ излучении может вызвать некоторые опасения со стороны обывателей, однако не стоит беспокоиться! Мощность излучения микроволнового датчика движения составляет менее 0,2 мВт. Например, мощность излучения сотового телефона может достигать показателя в 2 Вт. Так что микроволновые датчики движения вполне безопасны!

Микроволновый датчик

— с английского на русский

  • Химический микроволновый датчик — или Датчики поверхностных акустических волн (ПАВ) состоят из входного преобразователя, химически адсорбирующей полимерной пленки и выходного преобразователя на пьезоэлектрической подложке, которая обычно представляет собой кварц. . Входной преобразователь испускает акустическую волну, которая…… Wikipedia

  • Измеритель микроволновой мощности — Измеритель микроволновой мощности — это прибор, который измеряет электрическую мощность на микроволновых частотах.Обычно микроволновый измеритель мощности состоит из измерительной головки, которая содержит фактический чувствительный элемент мощности, подключенный кабелем к…… Wikipedia

  • Микроволновая печь — Современная микроволновая печь… Википедия

  • Микроволновая печь — Эта статья об электромагнитной волне. Для приготовления пищи см. Микроволновая печь. Для использования в других целях, см Микроволны (значения). Телекоммуникационная микроволновая башня на Райтс Хилл в Веллингтоне, Новая Зеландия. Микроволны, часть…… Wikipedia

  • Передача микроволн — Атмосферное ослабление микроволн в сухом воздухе с уровнем водяного пара 0.001 мм. Нисходящие всплески на графике соответствуют частотам, на которых микроволны поглощаются сильнее, например, молекулами кислорода…… Wikipedia

  • Микроволновый радиометр — Микроволновый радиометр (MWR) — это радиометр, который измеряет энергию, излучаемую на длинах волн от субмиллиметра до сантиметра (на частотах 11000 ГГц), известных как микроволны. Их основное применение — бортовые космические аппараты для измерения атмосферных…… Wikipedia

  • Датчик уровня — Датчики уровня используются для определения уровня жидкости.Измеряемая жидкость может находиться внутри контейнера или иметь естественную форму (например, река или озеро). Измерение уровня может быть непрерывным или точечным. Датчики непрерывного действия…… Википедия

  • Микроволновая печь / тепловизор со специальным датчиком — СВЧ / тепловизор со специальным датчиком (SSM / I) представляет собой семиканальную четырехчастотную пассивную микроволновую радиометрическую систему с линейной поляризацией. Прибор измеряет поверхностную / атмосферную яркостную микроволновую температуру (ТВ) на уровне 19.35, 22,235, 37,0…… Википедия

  • Датчик триангуляции — Оптические датчики триангуляции обычно используются для обеспечения безопасности при установке на двери при открывании автоматических дверей. В Северной Америке датчики этого типа очень распространены и производятся в очень больших объемах. Когда автоматические распашные двери…… Википедия

  • Пассивный датчик VERA — Пассивный радиолокатор VERA VERA (на чешском языке Věra) представляет собой систему электронных вспомогательных средств (ESM), которая использует измерения разницы во времени прихода (TDOA) импульсов в трех или четырех местах для точного обнаружения и отслеживать бортовые излучатели… Wikipedia

  • Пассивный датчик Ramona — Ramona была чехословацкой системой электронных средств поддержки (ESM) второго поколения, которая использует измерения разницы во времени прихода (TDOA) импульсов в трех или четырех местах для точного обнаружения и отслеживания бортовых излучателей с помощью…… Википедии

  • .Микроволновый датчик

    — с русского на английский

  • Микроволновый датчик химии — или Датчики поверхностных акустических волн (ПАВ) состоят из входного преобразователя, химически адсорбирующей полимерной пленки и выходного преобразователя на пьезоэлектрической подложке, обычно кварцевой. . Входной преобразователь испускает акустическую волну, которая…… Wikipedia

  • Измеритель микроволновой мощности — Измеритель микроволновой мощности — это прибор, который измеряет электрическую мощность на микроволновых частотах.Обычно микроволновый измеритель мощности состоит из измерительной головки, которая содержит фактический чувствительный элемент мощности, подключенный кабелем к…… Wikipedia

  • Микроволновая печь — Современная микроволновая печь… Википедия

  • Микроволновая печь — Эта статья об электромагнитной волне. Для приготовления пищи см. Микроволновая печь. Для использования в других целях, см Микроволны (значения). Телекоммуникационная микроволновая башня на Райтс Хилл в Веллингтоне, Новая Зеландия. Микроволны, часть…… Wikipedia

  • Передача микроволн — Атмосферное ослабление микроволн в сухом воздухе с уровнем водяного пара 0.001 мм. Нисходящие всплески на графике соответствуют частотам, на которых микроволны поглощаются сильнее, например, молекулами кислорода…… Wikipedia

  • Микроволновый радиометр — Микроволновый радиометр (MWR) — это радиометр, который измеряет энергию, излучаемую на длинах волн от субмиллиметра до сантиметра (на частотах 11000 ГГц), известных как микроволны. Их основное применение — бортовые космические аппараты для измерения атмосферных…… Wikipedia

  • Датчик уровня — Датчики уровня используются для определения уровня жидкости.Измеряемая жидкость может находиться внутри контейнера или иметь естественную форму (например, река или озеро). Измерение уровня может быть непрерывным или точечным. Датчики непрерывного действия…… Википедия

  • Микроволновая печь / тепловизор со специальным датчиком — СВЧ / тепловизор со специальным датчиком (SSM / I) представляет собой семиканальную четырехчастотную пассивную микроволновую радиометрическую систему с линейной поляризацией. Прибор измеряет поверхностную / атмосферную яркостную микроволновую температуру (ТВ) на уровне 19.35, 22,235, 37,0…… Википедия

  • Датчик триангуляции — Оптические датчики триангуляции обычно используются для обеспечения безопасности при установке на двери при открывании автоматических дверей. В Северной Америке датчики этого типа очень распространены и производятся в очень больших объемах. Когда автоматические распашные двери…… Википедия

  • Пассивный датчик VERA — Пассивный радиолокатор VERA VERA (на чешском языке Věra) представляет собой систему электронных вспомогательных средств (ESM), которая использует измерения разницы во времени прихода (TDOA) импульсов в трех или четырех местах для точного обнаружения и отслеживать бортовые излучатели… Wikipedia

  • Пассивный датчик Ramona — Ramona была чехословацкой системой электронных средств поддержки (ESM) второго поколения, которая использует измерения разницы во времени прихода (TDOA) импульсов в трех или четырех местах для точного обнаружения и отслеживания бортовых излучателей с помощью…… Википедии

  • .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *