Czujnik jest urządzeniem służącym do wykrywania zmian zdarzeń lub wielkości i generuje przybliżone wartości wyjściowe. Czujnik podczerwieni to urządzenie elektroniczne, które służy do pomiaru ciepła obiektu, a także wykrywa ruch. Może emitować i wyczuwać pewne aspekty otoczenia. Zamiast emitować, tego typu czujniki mierzą tylko promieniowanie podczerwone, więc jest znany jako pasywny Czujnik podczerwieni . Tam są różne typy czujników takie jak czujnik temperatury, czujnik ognia, czujniki światła, czujniki podczerwieni, czujnik ultradźwiękowy, czujnik ciśnienia, czujnik dotykowy i tak dalej. Omówmy czujnik podczerwieni
Obwód oszczędzania energii oparty na czujniku podczerwieni
Jeśli zapomnimy wyłączyć wentylator lub światło i opuścimy pomieszczenie, to ten obwód wyjaśniony poniżej automatycznie wyłączy urządzenia elektryczne, takie jak wentylatory lub światła, po z góry określonym czasie. Ponownie, jeśli wejdziemy do pokoju, automatycznie włączy się światło. W ten sposób możemy zmniejszyć niepotrzebne zużycie energii. Pasywny czujnik ruchu na podczerwień (PIR), który jest używany w obwodzie, jest pokazany poniżej.
Oszczędzanie energii oparte na czujniku podczerwieni
Co to jest czujnik PIR?
Czujnik PIR służy do wykrywania ruchu lub do wykrywania ruchu człowieka. Kiedy wykryje jakąś zmianę, zostaje wyzwolony, ponieważ będzie działać, wykonując migawkę sygnatury promieniowania podczerwonego pomieszczenia. Zwykle stosowany w systemach wykrywania intruzów i jest zbyt czuły. Posiada konfigurowalną czułość oraz konfigurowalny czas włączenia wyzwalania. Pozwala więc ustawić tak, aby nie uruchamiał się dla zwierząt domowych, ale uruchamiał się dla ludzi.
Co to jest urządzenie oszczędzające energię?
Istnieją dwa rodzaje obciążeń elektrycznych. Jedno to obciążenie indukcyjne (lodówki, klimatyzatory, pompy, wentylatory sufitowe), a drugie to obciążenie rezystancyjne (wężownice, podgrzewacze wody, oświetlenie). W przypadku obciążenia rezystancyjnego energia zużywana przez urządzenia jest taka sama, jak energia elektryczna dostarczana przez dostawcę. W przypadku obciążenia indukcyjnego pole magnetyczne jest wytwarzane przy użyciu pewnej ilości energii, która nie jest użyteczna.
Urządzenie oszczędzające energię
Urządzenie oszczędzające energię poprawia P.F (współczynnik mocy), co skutkuje mniejszą ilością energii dostarczanej na narzędzie (kVAh) na energię zużytą przez urządzenia (kWh). Tak więc zmniejsza prąd pobierany z narzędzia.
Schemat obwodu i działanie oszczędzacza energii opartego na czujniku PIR
Schemat obwodu oszczędzania energii z czujnikiem PIR przedstawiono poniżej. Projektowanie tego obwodu można wykonać za pomocą różnych elementów elektrycznych i elektronicznych, takich jak prostownik mostkowy, czujnik PIR, układ scalony NE555, diody prostownicze itp. Ten obwód wykorzystuje czujnik PIR do wykrywania istnienia ludzi za pomocą promieniowania IR, gdy publiczność wchodzi lub odchodzi z pokoju.
Wymagane składniki
Półprzewodniki: Timer NE555 (IC1), tranzystory BC547 NPN (T1, T2), diody prostownicze IN4007 (D1, D2), mostek prostowniczy DB107 (BR1), diody LED 5MM (LED1, LED2).
Rezystory: R1, R6 (2,2 kilooma), R2 (10 kiloomów), R3 (220 kiloomów), R4 (1 kilo-om), R5 (4,7 kilo-omów), VR1 (1 megaom fotometr ).
Kondensatory: C1, C3 (elektrolityczny 1000 uF, 25 V), C2, C4 (dysk ceramiczny O.1 uF), C5 (dysk ceramiczny 0,01 uF).
Różne: CON1 do CON3 (złącze 3-pinowe), X1 (pierwotne 230 V AC do 9 V, 300 mA transformator wtórny), RL1 (9 V, przekaźnik 1C / O, moduł czujnika PIR).
Punkty testowe: TP0-GND, TP1-9V, TP2-3.3V, TP3-0-9V, TP4-9V
W tym obwodzie rezystor (R3), kondensator (C3), potencjometr (VR1) są używane jako zegar do zmiany niewielkiego czasu trwania pasywnego sygnału podczerwieni na długie opóźnienie. O / p układu IC1 na styku 3 steruje tranzystorem T2 i steruje przekaźnikiem RL1. Tutaj przekaźnik służy do sterowania obciążeniami, takimi jak wentylatory, światła itp.
Obwód oszczędzania energii oparty na czujniku PIR
Tutaj zasilanie 230 V AC jest obniżane do 9 V za pomocą transformatora, a następnie prostownik mostkowy prostuje to napięcie i filtruje przez kondensator C1. W efekcie w punkcie testowym TP1 możemy uzyskać 9V DC. Powstałe w ten sposób napięcie 9 V DC służy do zasilania całego obwodu.
Gdy obwód zostanie aktywowany, kondensator C3 jest zasilany przez rezystor R3 i potencjometr VR1. W tym czasie napięcie na pinie 2 i pinie 6 układu IC1 jest mniejsze niż napięcie zasilania, a zatem styk 3 o / p staje się wysoki. To aktywuje przekaźnik przez tranzystor T2, a obciążenie zostanie włączone.Gdy kondensator C3 otrzyma napięcie zasilania, wówczas wyjście IC1 na styku 3 przechodzi w stan niski i wyłącza przekaźnik, aby wyłączyć obciążenie po pewnym opóźnieniu, które można zmienić za pomocą potencjometru VR1.
W zależności od ustawienia czujnika, pin wyjściowy przechodzi w stan wysoki, gdy czujnik wykryje ruch. Czujnik PIR daje wysoki sygnał, który jest podawany na zacisk bazowy tranzystora T1, a następnie kondensator C3 rozładowuje się przez rezystor R4.
Gdy napięcie osiągnie mniej niż 2/3 wartości zasilania, styk wyjściowy przechodzi w stan wysoki na IC1, a następnie obciążenie jest włączone. W stanie WYŁĄCZENIA dioda LED2 będzie się świecić. Oznacza to, że obwód jest w trybie oszczędzania energii.
Budowa i testowanie obwodu
Podłącz wejście 230 V AC do CON1, które jest umieszczone w małym pudełku zwanym PCB. A na tylnym końcu skrzynki podłącz obciążenie do CON3. Za pomocą 3-żyłowego kabla podłącz PIR do PCB w CON2 i zainstaluj go w swoim pokoju w odpowiednim miejscu. Obwód oszczędzania energii oparty na czujniku PIR z rzeczywistym rozmiarem i jednostronną płytką drukowaną jest pokazany poniżej.
Wzór płytki drukowanej oszczędzacza energii opartego na czujniku PIR
Przed użyciem czujnika PIR, wystarczy go sprawdzić, podłączając styki GND i Vcc do baterii 9V. Teraz pomachaj ręką przed czujnikiem, a następnie sprawdź zmianę napięcia względem masy na pinie wyjściowym sygnału. Dostosuj kontrole czasu i czułość PIR zgodnie z wymaganiami. Aby zapewnić lepsze wykrywanie, kopuła powierzchni powinna być czysta.
Składnik układ PCB
Zastosowania czujnika podczerwieni
Czujniki podczerwieni są używane w różnych urządzeniach elektronicznych, a także w różnych projekty oparte na czujnikach które mierzą temperaturę omówiono poniżej
Monitory płomienia
Tego typu urządzenia są używane do monitorowania sposobu spalania płomieni i wykrywania światła emitowanego przez płomienie. Pyroelektryczny detektor PbSe, Pbs, dwukolorowy detektor to tylko niektóre z powszechnie stosowanych w detektorach płomienia.
Termometry radiacyjne
Do pomiaru temperatury w termometrach radiacyjnych stosowane są czujniki podczerwieni. Posiada następujące cechy, takie jak szybsza reakcja, łatwe pomiary wzoru.
Analizatory gazów
Czujniki IR są używane w analizatorach gazów, które wykorzystują charakterystykę absorpcji gazów w obszarze IR.
Urządzenia do obrazowania w podczerwieni
Jest to jedno z głównych zastosowań fal IR, głównie ze względu na ich niewidoczne właściwości. Służy do noktowizorów, kamer termowizyjnych itp.
Chodzi o obwód oszczędzania energii oparty na czujniku podczerwieni i jego działanie. Uważamy, że informacje podane w tym artykule są pomocne dla lepszego zrozumienia tego projektu. Ponadto wszelkie pytania dotyczące tego artykułu lub pomoc we wdrażaniu projekty elektryczne i elektroniczne , możesz skontaktować się z nami, łącząc się w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, jaka jest zasada działania obwodu oszczędzania energii opartego na czujniku podczerwieni.
