Схема датчика движения: устройство и принцип работы

Как устроена схема датчика движения. Какие бывают типы датчиков движения. Как работает инфракрасный датчик движения. Как подключить и настроить датчик движения.

Что такое датчик движения и как он работает

Датчик движения — это электронное устройство, которое реагирует на перемещение объектов в зоне своего действия и выдает соответствующий сигнал. Принцип работы датчика движения основан на регистрации изменений параметров окружающей среды, вызванных движением.

Основные типы датчиков движения:

• Инфракрасные (пассивные и активные)
• Ультразвуковые
• Микроволновые
• Комбинированные

Наиболее распространены пассивные инфракрасные (PIR) датчики движения. Они регистрируют изменения теплового (инфракрасного) излучения окружающих объектов при их перемещении.

Устройство и принцип работы инфракрасного датчика движения

Типичная схема пассивного инфракрасного датчика движения включает следующие основные элементы:

• Пироэлектрический сенсор
• Линза Френеля
• Усилитель сигнала
• Компаратор
• Таймер
• Выходное реле или транзистор

Принцип работы PIR-датчика движения:

1. Пироэлектрический сенсор регистрирует изменения ИК-излучения в зоне обнаружения
2. Линза Френеля фокусирует ИК-излучение на сенсор
3. Усилитель усиливает слабые сигналы от сенсора
4. Компаратор сравнивает усиленный сигнал с пороговым значением
5. При превышении порога срабатывает таймер
6. Таймер активирует выходное устройство на заданное время

Как подключить и настроить датчик движения

Типовая схема подключения датчика движения включает:

• Подачу питания (обычно 12В постоянного тока)
• Подключение выхода датчика к управляемой нагрузке (реле, контроллер и т.д.)
• Настройку чувствительности и времени срабатывания

Для настройки датчика движения необходимо:

1. Выбрать оптимальное место установки датчика
2. Отрегулировать зону обнаружения с помощью линзы
3. Настроить чувствительность подстроечным резистором
4. Задать время срабатывания (обычно от нескольких секунд до нескольких минут)
5. Провести тестирование работы датчика в разных условиях

Применение датчиков движения

Датчики движения широко используются в различных сферах:

• Охранные системы
• Автоматическое освещение
• Автоматика дверей
• Энергосбережение
• Умный дом

Преимущества датчиков движения:

• Автоматизация процессов
• Экономия электроэнергии
• Повышение безопасности
• Удобство использования

Схемы подключения датчиков движения

Существует несколько базовых схем подключения датчиков движения:

1. Прямое подключение нагрузки к выходу датчика
2. Подключение через реле для управления мощной нагрузкой
3. Подключение к контроллеру или системе охраны
4. Параллельное подключение нескольких датчиков

При подключении важно учитывать:

• Напряжение питания датчика
• Максимальный ток нагрузки
• Тип выхода датчика (НО/НЗ контакты, транзистор и т.д.)
• Необходимость гальванической развязки

Настройка чувствительности датчика движения

Чувствительность датчика движения определяет минимальную величину изменения инфракрасного излучения, на которую он будет реагировать. От правильной настройки чувствительности зависит корректная работа датчика.

Способы регулировки чувствительности:

• Подстроечный резистор на плате датчика
• DIP-переключатели для выбора предустановленных уровней
• Программная настройка для цифровых датчиков

Рекомендации по настройке чувствительности:

1. Начните с минимальной чувствительности
2. Постепенно увеличивайте чувствительность
3. Проверяйте работу датчика после каждого изменения
4. Добейтесь стабильного срабатывания без ложных тревог
5. Учитывайте особенности помещения и задачи применения

Зона обнаружения датчика движения

Зона обнаружения — это пространство, в котором датчик способен регистрировать движение. Форма и размер зоны зависят от типа датчика и используемой оптической системы.

Типичные параметры зоны обнаружения PIR-датчика:

• Угол обзора: 90-360 градусов
• Дальность: 5-12 метров
• Количество лучей: 20-60

Способы изменения зоны обнаружения:

• Замена линзы Френеля
• Установка маскирующих шторок
• Поворот датчика в нужном направлении
• Изменение высоты установки

Типичные проблемы с датчиками движения и их решение

При эксплуатации датчиков движения могут возникать различные проблемы. Рассмотрим наиболее распространенные из них:

1. Ложные срабатывания
   • Причины: сквозняки, насекомые, изменения освещенности
   • Решение: уменьшить чувствительность, изменить положение датчика
2. Отсутствие реакции на движение
   • Причины: низкая чувствительность, неправильное расположение
   • Решение: увеличить чувствительность, скорректировать зону обнаружения
3. Постоянное срабатывание
   • Причины: неисправность электроники, помехи в цепи питания
   • Решение: проверить питание, заменить датчик

При возникновении проблем рекомендуется:

• Проверить правильность подключения
• Очистить линзу датчика
• Устранить возможные источники помех
• Провести повторную настройку
• При необходимости заменить датчик

Принципиальная электрическая схема парктроника

Дата: 07.04.2020 | Категория: Безопасность, Разное

Содержание:

• Функциональная схема парктроника
• Принципиальная схема парктроника на счетчике-делителе
• Принципиальная электрическая схема на микроконтроллере
• Принцип действия
• Схема датчика парктроника на инфракрасном излучении

Принцип действия парковочных систем основан на излучении сигналов, которые принимаются после отражения от препятствия и обрабатываются управляющим устройством (например, микроконтроллером). Исходя из параметров принятого сигнала рассчитывается расстояние до препятствия, после чего соответствующая информация выводится на блок индикации. Особенности конкретной принципиальной электрической схемы парктроника могут отличаться в зависимости от типа используемых датчиков, количества дополнительных функций, стоимости парковочной системы и пр.

Основной принцип работы при этом остаётся неизменным.

В качестве излучателей и приёмников обычно используются одни и те же датчики. Наиболее распространенный вариант — ультразвуковые сонары, но применяются также инфракрасные и электромагнитные сенсоры.

Функциональная схема парктроника

Рассмотрим принцип действия парковочного ассистента на примере одного из вариантов функциональной схемы устройства.

Управление работой данной схемы осуществляется микроконтроллером (МК на рис. 1). Микроконтроллер в заданные моменты времени подаёт управляющие сигналы на передатчик (Прд), который включает сенсоры (УЗИ) на передачу. При приближении к препятствию отраженные от него сигналы поступают на схему приемника (Прм), затем усиливаются усилителем (У) и поступают на микроконтроллер.

Микросхема МК анализирует параметры принятых сигналов (в случае ультразвуковых сенсоров — величину временной задержки), после чего управляет дальнейшей работой передатчика и блока сигнализации (БСИ).

Функциональные схемы разных парктроников имеют определенные отличия. Например, более простые могут обходиться вообще без микроконтроллеров. Управление в таком случае осуществляется посредством других электронных микросхем.

Принципиальная схема парктроника на счетчике-делителе

Рассмотрим пример принципиальной электрической схемы парктроника, собранной на десятичном счетчике-делителе. В нашем случае это МС К561ИЕ8.

В качестве датчиков используются два разных устройства — ультразвуковой излучатель (TX, MA40S4S) и приёмник (RX, MA40S4R). Генератор ультразвуковых импульсов собран на МС К561ТЛ. Здесь DD1.5 играет роль выходного буфера, DD1.6 – усилителя выходного сигнала, а DD1.4 – непосредственно генератора. Генерируемая частота составляет примерно 40 кГц, причём этот показатель можно подстроить посредством резистора R14.

Парктроник запитывается от сети 12 В (желательно брать питание от лампы заднего хода либо использовать альтернативные варианты при подключении передних датчиков). Стабилизатор входного напряжения выполнен на элементе DA1.

В момент сброса десятичного счётчика на выходе Q0 формируется управляющий электрический импульс, запускающий работу излучателя TX на передачу. Остальные выходы К561ИЕ8 задействованы для индикации расстояния от препятствия.

Отраженный сигнал после детектирования на RX усиливается каскадом VT1–VT4 и переключает триггер (DD1.1 и DD1.2). Тем самым работа счетчика временно останавливается. Включается один из светодиодов, сигнализирующий о расстоянии до препятствия. Включение диода HL9 говорит о максимальной дистанции до преграды, а HL1 – о минимальной. Одновременно с диодом HL1 включается звуковая сигнализация на зуммере BF.

Описанная принципиальная схема предусматривает возможность ручного регулирования ряда параметров. Потенциометром R14 настраивается чувствительность устройства. Посредством R15 задаётся диапазон срабатывания между светодиодами. Например, можно установить промежуток 10 см для каждого из диодов, тогда парктроник будет срабатывать при расстоянии в 90 см от препятствия.

Отметим, что приведённая электрическая схема парктроника позволяет подключить его всего с одной парой датчиков. Это очень простой и недорогой вариант организации парковочной системы.

Принципиальная электрическая схема на микроконтроллере

Эта принципиальная электрическая схема парктроника соответствует приведенной на рис. 1 функциональной.

Принципиальная схема собрана на 8-битном микроконтроллере Z86E0208PSC марки ZiLOG (DD1). DA1 – это стабилизатор напряжения 7805, обеспечивающий питание +5 В. На транзисторах VT1–VT3 собран резонансный усилитель. Применяются по четыре ультразвуковых излучателя и приёмника (BQ).

В качестве времязадающей цепи используется схема на кварцевом генераторе ZQ (8 МГц) и конденсаторах C3, C4. Ультразвуковые излучатели подключены на выводы 15—18 порта 2 контроллера. На входы излучателей подаются пакеты импульсов длительностью 1 мс с возбуждающим напряжением размахом 10 В.

Отраженные ультразвуковые волны принимаются приёмниками BQ1, BQ5—7, включенными во входную цепь трехкаскадного усилителя на транзисторах КТ3102. С выхода усилителя сигнал подаётся на вход P32 контроллера — неинвертирующий вход компаратора. С делителя R1–R3 на инвертирующий вход P33 подаётся эталонное напряжение +2,7 В. Дополнительную защиту от помех обеспечивает ограничительный диод VD1 с конденсатором C1. Для ограничения мгновенных значений принятого импульса уровнями 0 и 5 В используются диоды VD2 и VD3.

Принципиальная электрическая схема данного парковочного радара подразумевает подключение питания к лампе заднего хода автомобиля, левому и правому поворотникам. Это обеспечивает запуск системы в случае включения задней передачи или начале перестроения/поворота.

Микросхема DA1 преобразует 12 В в питающее напряжение МС Z86E02 + 5 В и стабилизирует его. На резисторе R6 и конденсаторах C2, C8 и C13 собран фильтр для подавления помех. На резисторах R1 и R5 реализован делитель напряжения 2,7 В.

Принцип действия

После включения парковочного радара управляющая микросхема запускает работу излучателей. При появлении в зоне действия системы препятствия происходит отражение ультразвука и возврат его к приёмнику. Микроконтроллер по времени задержки рассчитывает расстояние до преграды и формирует соответствующие предупреждающие сигналы: частые при расстоянии до препятствия менее 1 метра и редкие на дистанциях 1—2 метра.

После излучения пакета длительностью 1 мс контроллер переводит схему в режим ожидания, работа передатчиков подавляется. Если через 60 мс приемниками не была принята отраженная волна, радар опять запускается на передачу.

Схема датчика парктроника на инфракрасном излучении

В завершение приведем простейшую принципиальную электрическую схему датчика парктроника, собранную на инфракрасных излучателях.

Работа этой электрической схемы парктроника основана на взаимодействии операционного усилителя LM324 и таймера NE555. Используются два ИК-диода — передатчик и приёмник. В качестве индикаторов задействованы три светодиода — красный, зеленый, жёлтый.

Принципиальная схема парктроника настроена таким образом, что обеспечивает трёхступенчатую сигнализацию о приближающемся объекте. На дистанции 30 см включается желтый светодиод, на 20 см — жёлтый и зелёный, на 10 см горят все три индикатора.

При своей простоте эта схема представляет определенный интерес, поскольку монтажную плату со всеми необходимыми деталями можно купить в любом магазине радиодеталей.

При желании можно самостоятельно собрать парктроник своими руками с помощью этой электрической схемы. Правда, потребуется вынести индикаторы за пределы монтажной платы датчика и разместить их где-нибудь в районе приборной панели.

Как установить парктроник

Опубликовано 24.03.2020 | Обновлено в 01.06.2021 | Добавлено в Безопасность |

Парковочный радар автовладельцы чаще называют парктроником. Это электронное устройство работает по принципу эхолокатора и помогает водителям парковаться без инцидентов. Если вы планируете оснастить автомобиль парктроником, узнайте, как выполнить его установку своими руками без специальных инструментов.

Подробнее

Как проверить датчик парктроника

Опубликовано 05.04.2020 | Обновлено в 01.06.2021 | Добавлено в Безопасность |

Большинство современных автомобилей оснащено заводскими датчиками-парктрониками, которые облегчают процесс парковки неопытным водителям. Данная система позволяет снизить риск столкновения паркующегося автомобиля с окружающими объектами в условиях ограниченного пространства.

Подробнее

Как отключить и подключить передний парктроник

Опубликовано 27.07.2020 | Обновлено в 01.06.2021 | Добавлено в Безопасность |

Подключение парктроника отличается своими особенностями и может представлять достаточно сложную процедуру. У автовладельцев нередко также возникает вопрос, как отключить передние парктроники. Мы рассмотрим основные нюансы, возникающие при их установке и подключении.

Подробнее

Почему не работает парктроник: причины

Опубликовано 30.07.2020 | Обновлено в 01.06.2021 | Добавлено в Безопасность, Ремонт |

Парковочная система автомобиля обычно состоит из нескольких основных узлов: блока управления, датчиков, проводки. Причинами неисправностей парктроника могут стать неполадки в работе всех перечисленных компонентов.

Подробнее

Схемы подключения датчиков температуры Pt100, Pt1000

Как видно из рисунков 1-3 датчик представляет из себя некий термоэлемент, сопротивление которого изменяется в зависимости от его собственной температуры. К термоэлементу в зависимости от схемы подключения могут быть подпаяны 2 провода (рис.1), три провода (рис.2), четыре провода (рис.3).

Для чего применяются различные схемы подключения датчиков температуры сопротивления?

Дело в том, что измеряемым параметром при применении таких датчиков является сопротивление датчика, однако провода имеют собственное сопротивление и внсят тем самым определенную погрешность.

Например, если датчик температуры Pt100 при нуле градусов Цельсия (сопротивление 100 Ом) подключен по двух проводной схеме медным проводом сечением 0,12 мм2, длина соединительного кабеля 3 м, то два провода в сумме дадут сопротивление около 0,5 Ом в результате набегает погрешность — датчик дает суммарное сопротивление 100,5 Ом, что соответствует температуре примерно 101,2 градуса.

Эту погрешность можно скорректировать прибором (если прибор это позволяет), введя корректировку на 1,2 градуса. Однако такая корректировка не может полностью компенсировать сопротивление проводов датчика. Это связано с тем, что медные провода являются сами по себе термосопротивлениями, т.е. сопротивление проводов так же меняется от темепратуры. Причем в случае например с нагреваемой камерой часть проводов, которая находится вместе с датчиком нагревается и меняет сопротивление, а часть за пределами камеры меняется с изменением температуры в комнате.

В случае рассмотренном выше при сопротивлении проводов 0,5 ома при нагреве на каждые 250 градусов сопротивление проводов может измениться практически вдвое. Дав дополнительно 1,2 градуса Цельсия погрешность.

Для исключения влияния сопротивления проводов применяют трехпроводную схему подключения датчика температуры. При такой схеме подключения прибор измеряет суммарное сопротивление датчика с проводами и сопротивление двух проводов (или одного провода и умножает его на 2) и вычитает сопротивление проводов из суммарного, выделяя тем самым чистое сопротивление датчика. Такая схема подключения позволяет получать достаточно высокую точность при значительных влияниях сопротивлений проводов на тчоность измерения. Однако данная схема не учитывает, что провода ввиду погрешностей изготовления могут обладать разным сопротивлением (в следствии неоднородности материала, изменения сечения по длине и пр.)  такие погрешности вводят меньшие отклонения в отображаемой температуре чем при двух проводной схеме, однако при больших длинах проводов могут быть существенны. В таких случаях может потребоваться применение четырех проводной схемы подключения, в которой прибор измеряет непосредственно сопротивление датчика без учета соединительных проводов.

В каких случаях можно применять двух проводную схему подключения:

1. Диапазон измерения не большой (например 0…40 градусов) и требуется невысокая точность (например 1 градус)

2. Соединительные провода имеют большое сечение и длина их не велика, т.е сопротивление проводов мало по сравнению с сопротивлением датчика и не вносит существенной погрешности. Например суммарное сопротивление 2 проводов 0,1 ом, а сопротивление датчика меняется на 0,5 Ома на градус, требуемая точнось 0,5 градуса, таким образом сопротивление проводов вносит погрешность меньше, чем допустимая погрешность.

Трехпроводная схема подключения датчиков температуры сопротивления:

Наиболее распространненная схема подключения, применяемая для измерений на удалении датчика от 3 до 100 м, позволяющая в диапазоне до 300 градусов иметь погрешность порядка 0,5 %, т.е. 0,5 С на 100 С.

Четырех проводная схема подключения:

Применяется как правило для прецизионных измерений с точностью 0,1 С и выше.

Прозвонка (проверка) датчиков температуры сопротивления:

Для прозвонки датчиков температуры требуется обычный тестер показывающий сопротивление, для датчиков с сопротивлением при нуле градусов до 100 ом включительно потимальный диапазон измерения тестера до 200 Ом.

Прозвонку можно производить при комнатной температуре, либо при другой заранее известной температуре входящей в рабочую зону датчика (например поместив датчик в сосуд с водо-ледяной смесью 0 градусов или кипящий чайник примерно, с поправкой на давление, 100 градусов).

При прозвонке определяется, какие провода соединены между собой накоротко возле датчика, сопротивление между такими проводами как правило существенно меньше чем сопротивление датчика (это сопротивление между выводами 1,3 и 2,4). Сопротивление между такими выводами для стандартных датчиков составляет от 0 до 5 Ом, в зависимости от сечения и длинны соединительных проводов. Найдя провода с таким значением сопротивления мы однозначно можем определить какие выводы куда подключать. При трехпроводной схеме выводы 1 и 3 равнозначны т.е. если их подключить наоборот на измерение это никак не повлияет. При четырехпроводной схеме пары проводов 1,3 и 2,4 между собой равнозначны, и внутри пары между собой провода тоже равнозначны, т.е. первый с третим можно переставлять между собой, и второй с четвертым можно переставлять, и целиком пару 1,3 можно переставить с парой 2,4 на результаты измерений это не повлияет.

Кроме этого проверяется, что датчик рабочий, т.е. выдает то сопротивление которое должен при данной температуре (измерение между выводами 1 и 2).

Таблицу значений сопротивлений для основных типов датчиков при разных температурах можно посмотреть тут.

Кроме этого нужно убедиться, что датчик не замыкает на корпус термопреобразователя, прозвонив на мегаомном диапазоне (20…200 МОм) сопротивление между проводами и корпусом датчика, при этом руками касаться контактов корпуса, проводов и щупов нельзя. Если на мегаомах тестер показывает не бесконечное сопротивление, то скорее всего в корпус датчика попал жир или влага, такой датчик может работать некоторое время, но точность показаний будет снижаться, показания могут плавать.

Каким образом можно подключить датчик температуры сопротивления если его схема подключения не совпадает со схемой на приборе?

Рассмотрим различные варианты:

1. в наличии есть двухпроводный датчик температуры

Соответственно если подключить требуется к прибору с трехпроводной или четырехпроводной схемой, то можно установить соответственно одну или две перемычки на контактах прибора, в местах, где подключаются короткозамкнутые провода. На рисунках 4 и 5 это обозначено перемычками на контактах 1,3 и 2,4.

Подключение двухпроводного датчика по трех- и четырехпроводной схеме

Несомненно такое подключение приведет к погрешности измерения, и если прибор не позволяет её скомпенсировать, то можно в требуемом диапазоне измерения определить погрешность показаний используя образцовый термометр и рассчитать корректировку, которую нужно прибавлять к показаниям. Это позволит временно решить проблему и не останавливать технологический процесс.

2. в наличии есть трехпроводный датчик температуры

Если подключать такой датчик по двухпроводной схеме рекомендуется соединить два короткозамкнутых у датчика провода вместе, для уменьшения споротивления соединительных проводов (так же можно один из короткозамкнутых проводов заизолировать и не подключать или откусить кусачками). Датчик будет работать в двухпроводной схеме не внося никакой дополнительной погрешности.

Цепи датчиков

: полное руководство

Цепи датчиков

используются повсеместно. В отличие от человеческого глаза, оптические датчики имеют более широкий визуальный спектр инфракрасного и ультрафиолетового излучения. Многие приложения зависят от использования сенсорных цепей.

Несмотря на это, существует несколько различных типов датчиков. Они варьируются от ультразвуковых преобразователей до датчиков газа. Другие являются коммерческими датчиками, которые важны в других сферах жизни. Например, у нас есть детекторы радиации, датчики магнитного потока, датчики магнитного компаса, радио и микроволны. Далее мы рассмотрим все, что вам нужно знать о схемах датчиков.

Содержание

1. Что такое цепь датчика?

Во-первых, датчик представляет собой электронное устройство, которое выдает результаты, регистрируя изменения событий или величин. Таким образом, сенсорные устройства, которые преобразуют различные входные данные в электрическую или оптическую работу, являются сенсорными схемами.

По умолчанию датчики измеряют изменения в окружающей среде. Для этого они генерируют сигналы, представляющие эти изменения.

Датчики бывают разных форм. К ним относятся термометры, барометрические манометры, детекторы газа и т. д.  

(Большинство домашних систем безопасности используют схемы датчиков)

 

2. Различные типы датчиков

 

Датчики различных типов используются в других областях для различных целей. Две основные группы:

,

,
• , аналоговые и
.
• Цифровые датчики.

Аналоговые датчики, с одной стороны, включают датчики температуры, влажности, давления, освещенности и т. д. Цифровые датчики, с другой стороны, включают камеры, микрофоны, устройства GPS, датчики акселерометра, гироскопы, компасы и датчики вращения.

Кроме того, наиболее распространенными типами доступных сенсорных технологий являются инфракрасные (ИК) датчики, ультразвуковые датчики, тепловые датчики, датчики давления и датчики приближения. Эти устройства являются неотъемлемой частью бытовой электроники. Поэтому мы продолжаем знакомить вас с некоторыми из этих подтипов датчиков.

Датчики температуры

Датчики этого типа используют небольшую транзисторную схему для включения и выключения нагрузки. Тем не менее, грузы должны сначала достичь определенной температуры.

Стандартно цепь датчика температуры состоит из нескольких электронных компонентов. Они включают в себя батарею 9 В, датчик температуры (термистор), две схемы биполярного транзистора NPN и электромагнитный переключатель.

 

ИК-датчики

 

В некоторых схемах датчиков, использующих фотоэлектрические элементы, есть крошечные фоточипы. Эти фотогальванические элементы обнаруживают и излучают инфракрасный свет. По сути, они группируются, образуя то, что мы называем ИК-датчиками.

Одной из самых простых схем ИК-датчика является пульт дистанционного управления телевизором в повседневном использовании. Схема датчика этого типа включает в себя как ИК-излучатель, так и ИК-приемник.

Ультразвуковые датчики

 

Эти устройства, также называемые трансиверами, работают на принципах радара или сонара. Другими словами, они используют преобразователи в качестве сенсорного интерфейса. В свою очередь, помогает оценить и интерпретировать атрибуты цели.

Ультразвуковые датчики бывают активного типа и пассивного типа.

В общем, модуль ультразвукового датчика имеет схему управления, передатчик и приемник.

Датчики касания

 

По умолчанию датчики касания работают как переключатели. Они срабатывают или выключаются, когда ощущают прикосновение.

Однако сенсорные датчики бывают разных видов. Они включают емкостной сенсорный переключатель, пьезосенсорный переключатель и сенсорный переключатель сопротивления.

Вам понадобится всего несколько основных компонентов для простой схемы сенсорного датчика. Эти компоненты включают в себя таймер 555 в моностабильном режиме работы, сенсорный датчик, аккумулятор и светодиод.

(Часы с емкостным сенсорным датчиком также показывают следы тачпада).

 

Датчики приближения

 

Датчики приближения просты в применении. Они обнаруживают наличие или отсутствие объектов и свойств объектов вокруг себя. Следовательно, датчик приближения обнаруживает сигналы и преобразует их в удобочитаемую форму.

 

Типы датчиков приближения

 

Существует несколько типов этих датчиков. Чтобы упомянуть некоторые из них, они включают в себя:

• Химические датчики.
• Термодатчики.
• Фотоэлектрические датчики.
• Индуктивные датчики.
• Емкостные датчики.

Однако среди химических датчиков у нас есть:

• Флуоресцентный хлоридный тип.
• Химический полевой транзистор.
• Тип газа электрохимический.
• Недисперсионный ИК.
• Химический резистор.
• Наностержень оксида цинка.
• рН стеклянный электрод.

Другие типы включают датчики влажности, датчики ускорения, датчики звука, датчики света, тактильные датчики, датчики силы, датчики газа, активные датчики и пассивные датчики.

3. Как работает схема датчика S ?

 

Датчик работает путем преобразования полученных внешних раздражителей в электрические импульсы. Такими стимулами могут быть свет, звук, тепло или движение. Эти электрические сигналы или импульсы преобразуют его в двоичные коды через интерфейс. В результате компьютер теперь может считывать и интерпретировать действие или бездействие, обнаруженное ранее. Выход датчика может быть либо двоичным, либо аналого-цифровым.

В любом случае, сенсорные схемы работают на основе основных принципов работы датчиков движения. Например, выходные сигналы светочувствительной схемы указывают интенсивность света. Точно так же сенсорная схема использует фотоэлементы для измерения мельчайшей энергии, присутствующей в узком диапазоне частот. Этот диапазон частот охватывает инфракрасный, видимый и ультрафиолетовый спектры света.

4. Как проектировать различные схемы датчиков

 

В этом разделе рассматривается процесс проектирования цепей датчиков с использованием простых ИС. Здесь мы разрабатываем емкостные датчики приближения с использованием IC 555 и IC 741. Кроме того, мы исследуем использование более точной IC PCF8883.

1. Цепь датчика с IC 555

 

В общем, это практичная схема емкостного датчика приближения. Однако в данном случае мы рассматриваем схему датчика темнового датчика с использованием IC 555.  

Как построить схему емкостного датчика с использованием IC 555

 

Вы подключаете IC1 в нестабильной конфигурации без фактической установки конденсатора. Вместо этого вы вводите емкостную пластину. Предпочтительно использовать большую емкостную шкалу для лучшего отклика.

После установки пластины емкостного датчика приближения вы вводите IC 555. Тем не менее, установите его в режим ожидания.

В некоторых случаях вы настраиваете P1 и P2 для повышения чувствительности емкостной пластины. Кроме того, введение схемы триггера помогает получить действие фиксации для точности и чувствительности.

https://youtu.be/MRazE0pyGOY (В этом видеоруководстве описан процесс создания схемы датчика с использованием IC 555)  

2. Схема датчика с IC 741

 

Мы также рассмотрим еще одну микросхему, обнаруживающую темноту. В этом случае мы используем операционный усилитель UA741 с емкостной сенсорной пластиной.

Как создать схему емкостного датчика с помощью ИС 741

 

Сначала вы устанавливаете Q1 как вход с высоким импедансом. Мы используем обычный полевой транзистор, например, 2N3819.

Затем вы устанавливаете операционный усилитель IC 741 для работы в качестве переключателя уровня напряжения. Эта ИС управляет Q2, биполярным транзистором среднего тока PNP. Чтобы активировать реле, мы используем Q2 в качестве буфера тока. В результате включается сигнал тревоги или зуммер.

(Вот видео, которое отвечает на несколько вопросов, касающихся этой схемы датчика)  

3. Схема датчика на микросхеме PCF8883

 

В следующей схеме датчика приближения используется микросхема PCF8883. Эта ИС имеет очень высокую точность датчика. Другими словами, он улавливает малейшие изменения емкости вокруг емкостного тела.

Конструкция схемы емкостного датчика

 

В отличие от других, схема воспринимает изменения статической емкости. Следовательно, он использует автоматическую систему коррекции. Во время установки вы подключаете его к точным выводам микросхемы. Эти конкретные схемы емкостных датчиков часто поставляются в небольших корпусах из проводящей фольги.

Хотя это необязательно, коаксиальный кабель обеспечивает точность удаленных емкостных датчиков приближения.

Заключение

 

Таким образом, схемы датчиков составляют неотъемлемую часть нашей повседневной жизни. Эти передовые датчики расширяют возможности человеческого восприятия с точки зрения зрения, звука, тепла и т. д. В практическом применении они полезны в системах безопасности и электронных системах в целом.

Итак, вы узнали все о сенсорных цепях и о том, как их создавать. Но было бы лучше, если бы у вас все еще были какие-то дальнейшие указания, как это сделать. Не стесняйтесь обращаться к нашей команде экспертов.

Датчики и проектирование цепей датчиков

Об этом курсе

33 751 недавних просмотров

Этот курс также может быть принят для академического кредита как ECEA 5340, часть степени магистра наук CU Boulder в области электротехники.

Пройдя этот курс, вы сможете: ● Поймите, как указать правильный датчик температуры, расхода или вращения для получения данных о процессе в режиме реального времени. ● Внедрение тепловых датчиков во встроенную систему как в аппаратном, так и в программном обеспечении. ● Добавьте датчик и интерфейс датчика в комплект для разработки на основе микропроцессора. ● Создать аппаратное и микропрограммное обеспечение для обработки сигналов датчиков и передачи данных в микропроцессор для дальнейшей оценки. ● Изучите шум сигнала датчика и примените соответствующие аппаратные методы, чтобы уменьшить его до приемлемого уровня. Вам нужно будет купить следующие компоненты, чтобы выполнить два курсовых проекта на основе видео в этом модуле. Обратите внимание: если вы уже приобрели КОМПЛЕКТ ДЛЯ ПРОТОТИПИРОВАНИЯ PSOC 5LP, вам не нужно покупать его снова. Эти детали можно приобрести на веб-сайте Digikey, www. Digikey.com. Или вы можете получить спецификации с сайта и приобрести их в другом месте. Это напечатанные номера деталей, поэтому вы можете скопировать и вставить их на веб-сайт Digikey. Вам понадобится одна из каждой части. 428-3390-НД NHD-0216BZ-RN-YBW-ND 570-1229-НД A105970CT-НД Необходимое дополнительное оборудование: • Проволока — разного сечения и длины • Макет • Осциллограф – предлагаемые модели: o PICOSCOPE 2204A-D2 доступен на сайте www.digikey.com или о Диджилент 410-324 | OpenScope MZ доступен на сайте www.newark.com В зависимости от вашего бюджета вы также можете изучить следующие модели: o Hantek HT6022BE20MHz — https://www.amazon.com/dp/B009h5AYII o SainSmart DSO212 — https://www.amazon.com/dp/B074QBQNB7 o PoScope Mega50 USB — https://www.robotshop.com/en/poscope-mega50-usb-mso-oscilloscope.html o ADALM2000 — https://www. digikey.com/en/products/detail/analog-devices-inc./ADALM2000/7019661

Гибкие сроки

Гибкие сроки

Сброс сроков в соответствии с вашим графиком.

Совместно используемый сертификат

Совместно используемый сертификат

Получите сертификат по завершении

100% онлайн

100% онлайн

Начните немедленно и учитесь по собственному графику.

Специализация

Курс 1 из 4 в рамках специализации

«Встраивание датчиков и двигателей»

Продвинутый уровень

Продвинутый уровень

Часов для прохождения

Прибл. 32 часа, чтобы закончить

Доступные языки

Английский

Субтитры: арабский, французский, португальский (европейский), итальянский, вьетнамский, немецкий, русский, английский, испанский

Чему вы научитесь

• Используйте основные функции пакета разработки Cypress PSOC.

• Выберите правильный датчик температуры, датчик вращения и усилитель для приложения.

• Соедините датчики, ЖК-дисплей и АЦП с комплектом разработки PSOC.

Гибкие сроки

Гибкие сроки

Сброс сроков в соответствии с вашим графиком.

Совместно используемый сертификат

Совместно используемый сертификат

Получите сертификат по завершении

100% онлайн

100% онлайн

Начните немедленно и учитесь по собственному графику.

Специализация

Курс 1 из 4 в рамках специализации

«Встраивание датчиков и двигателей»

Продвинутый уровень

Продвинутый уровень

Часов для прохождения

Прибл. 32 часа, чтобы закончить

Доступные языки

Английский

Субтитры: арабский, французский, португальский (европейский), итальянский, вьетнамский, немецкий, русский, английский, испанский

66 485 Учащиеся

4 Курсы

Джей Мендельсон

Инструктор

Электрика, вычислительная техника и энергетика

66 485 Учащиеся

4 Курсы

Предлагает

Университет Колорадо в Боулдере

CU-Boulder — это динамично развивающееся сообщество студентов и студентов в стране. Являясь одним из 34 государственных учреждений США, входящих в престижную Ассоциацию американских университетов (AAU), мы гордимся традициями академического превосходства, в котором пять лауреатов Нобелевской премии и более 50 членов престижных академических академий.

Graduation Cap

Начните работать над получением степени магистра

Этот курс является частью 100% онлайн-курса магистра наук в области электротехники Университета Колорадо в Боулдере. Если вы допущены к полной программе, ваши курсы засчитываются для получения степени.

Узнать больше

Отзывы

4.6

Заполненная звездаЗаполненная звездаЗаполненная звездаЗаполненная звездаНаполовину заполненная звезда

234 отзыва

• 5 звезд

  71.92%

• 4 stars

  22.85%

• 3 stars

  2.85%

• 2 stars

  0.88%

• 1 star

  1. 47%

TOP REVIEWS FROM ДАТЧИКИ И КОНСТРУКЦИЯ ЦЕПЕЙ ДАТЧИКОВ

Заполненные звездами Заполненные звездами Заполненные звездами Заполненные звездами

by CMM 29 мая 2020 г.

Этот курс специально разработан и охватывает многие аспекты проектирования датчиков и цепей датчиков в мельчайших деталях. Задания и курсовой проект обеспечивают участие и обучение студентов.

Filled StarFilled StarFilled StarFilled StarFilled Star

by OSDec 28, 2020

Большое спасибо за забавные и очень важные лекции. Я рекомендую каждому инженеру, особенно работающему во встроенных системах.

Filled StarFilled StarFilled StarFilled StarStar

от RP14 июня 2020 г.

Это помогает мне узнать о различных типах датчиков и их работе. Но проблема в том, что в викторине есть несколько сложных вопросов, которые я не могу переварить.

Заполненная звездаЗаполненная звездаЗаполненная звездаЗаполненная звездаЗаполненная звезда

от AGA, 19 августа 2019 г.

Отличный способ ознакомиться с концепциями операционных усилителей и погрузиться в проектирование схем датчиков с помощью интересной лаборатории/проекта

Просмотреть все обзоры эта специализация также может быть принята за академический кредит как ECEA 5340-5343, часть степени магистра наук CU Boulder в области электротехники.