Ο αισθητήρας είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό των αλλαγών σε γεγονότα ή ποσότητες και παράγει κατά προσέγγιση έξοδο. Ένας αισθητήρας υπερύθρων είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμότητας ενός αντικειμένου και επίσης ανιχνεύει την κίνηση. Μπορεί να εκπέμψει και να κατανοήσει ορισμένες πτυχές του περιβάλλοντος χώρου. Αντί να εκπέμπουν, αυτοί οι τύποι αισθητήρων μετρά μόνο την υπέρυθρη ακτινοβολία, επομένως είναι γνωστός ως παθητικός Αισθητήρας υπερύθρων . Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι αισθητήρων όπως αισθητήρας θερμοκρασίας, αισθητήρας πυρκαγιάς, αισθητήρες φωτός, αισθητήρες υπερύθρων, αισθητήρας υπερήχων, αισθητήρας πίεσης, αισθητήρας αφής και ούτω καθεξής. Ας συζητήσουμε τον αισθητήρα υπερύθρων
Κύκλωμα εξοικονόμησης ενέργειας με βάση τον αισθητήρα υπερύθρων
Εάν ξεχάσαμε να σβήσουμε τον ανεμιστήρα ή το φως και εγκαταλείψουμε το δωμάτιο, τότε αυτό το κύκλωμα που εξηγείται παρακάτω θα σβήσει αυτόματα τις ηλεκτρικές συσκευές όπως ανεμιστήρες ή φώτα μετά από μια προκαθορισμένη χρονική περίοδο. Και πάλι, εάν μπαίνουμε στο δωμάτιο, θα ανάψει αυτόματα τα φώτα. Έτσι, με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε να μειώσουμε την περιττή κατανάλωση ενέργειας. Ένα παθητικό αισθητήρας κίνησης υπερύθρων (PIR) που χρησιμοποιείται στο κύκλωμα είναι όπως φαίνεται παρακάτω.
Εξοικονόμηση ενέργειας με βάση αισθητήρες υπερύθρων
Τι είναι ο αισθητήρας PIR;
Ο αισθητήρας PIR χρησιμοποιείται είτε για ανίχνευση κίνησης είτε χρησιμοποιείται για την ανίχνευση της ανθρώπινης κίνησης. Όταν εντοπίσει κάποια αλλαγή, τότε ενεργοποιείται επειδή θα λειτουργήσει λαμβάνοντας το στιγμιότυπο της υπογραφής υπέρυθρης ακτινοβολίας του δωματίου. Συνήθως χρησιμοποιείται σε συστήματα ανίχνευσης εισβολέων και είναι πολύ ευαίσθητο. Έχει ρυθμιζόμενη ευαισθησία καθώς και ρυθμιζόμενη ενεργοποίηση χρόνου ενεργοποίησης. Έτσι, σας επιτρέπει να ρυθμίσετε έτσι ώστε να μην ενεργοποιεί τα κατοικίδια ζώα, αλλά ενεργοποιεί τους ανθρώπους.
Τι είναι μια συσκευή εξοικονόμησης ενέργειας;
Υπάρχουν δύο είδη ηλεκτρικών φορτίων. Το ένα είναι επαγωγικό φορτίο (ψυγεία, κλιματιστικά, αντλίες, ανεμιστήρες οροφής) και ένα άλλο είναι ένα φορτίο αντίστασης (θερμαντήρες πηνίου, θερμοσίφωνες, φώτα). Για ένα φορτίο αντίστασης, η ενέργεια που χρησιμοποιείται από τις συσκευές είναι η ίδια με την ηλεκτρική ενέργεια που παρέχεται από το βοηθητικό πρόγραμμα. Στην περίπτωση επαγωγικού φορτίου, δημιουργείται μαγνητικό πεδίο χρησιμοποιώντας κάποια ποσότητα ενέργειας που δεν είναι χρήσιμη.
Συσκευή εξοικονόμησης ενέργειας
Μια συσκευή εξοικονόμησης ενέργειας βελτιώνει το P.F (συντελεστής ισχύος) που έχει ως αποτέλεσμα μικρότερη ενέργεια που παρέχεται ανά βοηθητικό πρόγραμμα (kVAh) ανά ενέργεια που χρησιμοποιείται από συσκευές (kWh). Έτσι, μειώνει το ρεύμα που αντλείται από το βοηθητικό πρόγραμμα.
Διάγραμμα κυκλώματος και λειτουργία εξοικονόμησης ενέργειας με βάση τον αισθητήρα PIR
Το διάγραμμα κυκλώματος εξοικονόμησης ενέργειας με βάση τον αισθητήρα PIR φαίνεται παρακάτω. Ο σχεδιασμός αυτού του κυκλώματος μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας διάφορα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα όπως ανορθωτή γέφυρας, αισθητήρα PIR, IC NE555, διόδους ανορθωτή κ.λπ. φεύγει από το δωμάτιο.
Τα απαιτούμενα συστατικά
Ημιαγωγοί: Χρονοδιακόπτης NE555 (IC1), τρανζίστορ BC547 NPN (T1, T2), διόδους ανορθωτή IN4007 (D1, D2), ανορθωτής γέφυρας DB107 (BR1), LED 5MM (LED1, LED2).
Αντιστάσεις: R1, R6 (2,2 kilo-ohms), R2 (10 kilo-ohm), R3 (220-kilo-ohm), R4 (1 kilo-ohm), R5 (4,7-kilo-ohms), VR1 (1 mega ohm φωτομέτρο) ).
Πυκνωτές: C1, C3 (1000uF, 25V ηλεκτρολυτικός), C2, C4 (κεραμικός δίσκος O.1uF), C5 (0,01uF κεραμικός δίσκος).
Διάφορα: CON1 έως CON3 (υποδοχή 3 ακίδων), X1 (230V AC Primer to 9V, 300mA δευτερεύων μετασχηματιστής), RL1 (9V, 1C / O ρελέ, μονάδα αισθητήρα PIR).
Σημεία δοκιμής: TP0-GND, TP1-9V, TP2-3.3V, TP3-0-9V, TP4-9V
Σε αυτό το κύκλωμα, η αντίσταση (R3), ο πυκνωτής (C3), ένα ποτενσιόμετρο (VR1) χρησιμοποιούνται ως χρονοδιακόπτης για να αλλάξει μικρή χρονική διάρκεια του παθητικού υπερύθρου σήματος σε μεγάλη καθυστέρηση. Το o / p του IC1 στο pin-3 οδηγεί το τρανζίστορ Τ2 και ελέγχει το ρελέ RL1. Εδώ, το ρελέ χρησιμοποιείται για τον έλεγχο φορτίων όπως ανεμιστήρες, φώτα κ.λπ.
Κύκλωμα εξοικονόμησης ενέργειας με βάση τον αισθητήρα PIR
Εδώ η παροχή 230V AC μειώνεται στα 9V χρησιμοποιώντας τον μετασχηματιστή και στη συνέχεια ο ανορθωτής γέφυρας διορθώνει αυτήν την τάση και φιλτράρεται από πυκνωτή C1. Ως αποτέλεσμα, μπορούμε να πάρουμε 9V DC στο σημείο δοκιμής TP1. Η προκύπτουσα τάση 9V DC χρησιμοποιείται ως παροχή ρεύματος σε ολόκληρο το κύκλωμα.
Όταν ενεργοποιηθεί το κύκλωμα, ο πυκνωτής C3 τροφοδοτείται μέσω της αντίστασης R3 και του ποτενσιόμετρου VR1. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η τάση στο pin2 και το pin6 του IC1 είναι μικρότερη από την παροχή τάσης, και επομένως το o / p pin-3 πηγαίνει υψηλό. Αυτό ενεργοποιεί το ρελέ μέσω του τρανζίστορ T2 και το φορτίο θα ενεργοποιηθεί.Όταν ο πυκνωτής C3 παίρνει την τάση τροφοδοσίας, τότε η έξοδος IC1 στον πείρο-3 πηγαίνει χαμηλή και απενεργοποιεί το ρελέ για να απενεργοποιήσει το φορτίο μετά από κάποια καθυστέρηση που μπορεί να αλλάξει μέσω του ποτενσιόμετρου VR1.
Ανάλογα με τη ρύθμιση ενός αισθητήρα, ο πείρος εξόδου αυξάνεται όταν παρατηρείται κίνηση από έναν αισθητήρα. Ο αισθητήρας PIR δίνει ένα υψηλό σήμα το οποίο τροφοδοτείται στον ακροδέκτη βάσης του τρανζίστορ Τ1, και στη συνέχεια ο πυκνωτής C3 εκφορτώνεται μέσω της αντίστασης R4.
Όταν η τάση φτάσει λιγότερο από τα 2/3 της τροφοδοσίας της, τότε ο πείρος εξόδου πηγαίνει ψηλά στο IC1, τότε το φορτίο είναι υπό κατάσταση ενεργοποίησης. Κατά την κατάσταση OFF, το LED2 θα ανάψει. Αυτό σημαίνει ότι το κύκλωμα βρίσκεται σε κατάσταση εξοικονόμησης ενέργειας.
Κατασκευή και δοκιμή κυκλώματος
Συνδέστε μια είσοδο AC 230V στο CON1 που περικλείεται σε ένα μικρό πλαίσιο που ονομάζεται PCB Και στο πίσω άκρο του κουτιού συνδέστε ένα φορτίο στο CON3. Χρησιμοποιώντας το καλώδιο 3 καλωδίων, συνδέστε το PIR στο PCB στο CON2 και εγκαταστήστε το στο δωμάτιό σας σε κατάλληλη τοποθεσία. Το κύκλωμα εξοικονόμησης ενέργειας με βάση τον αισθητήρα PIR με πραγματικό μέγεθος και PCB μίας όψης είναι όπως φαίνεται παρακάτω.
Πρότυπο PCB Εξοικονόμησης ενέργειας με βάση τον αισθητήρα PIR
Πριν χρησιμοποιήσετε έναν αισθητήρα PIR, απλώς ελέγξτε τον συνδέοντας τους ακροδέκτες GND και Vcc σε μια μπαταρία 9V. Τώρα κυματίστε το χέρι σας μπροστά από τον αισθητήρα και, στη συνέχεια, ελέγξτε για αλλαγή της τάσης σε σχέση με τη γείωση στον πείρο εξόδου σήματος. Προσαρμόστε τους ελέγχους χρόνου και την ευαισθησία του PIR σύμφωνα με τις απαιτήσεις. Για καλύτερη ανίχνευση, ο θόλος της επιφάνειας πρέπει να είναι καθαρός.
Το συστατικό διάταξη του PCB
Εφαρμογές αισθητήρων IR
Οι αισθητήρες υπερύθρων χρησιμοποιούνται σε διάφορες ηλεκτρονικές συσκευές και επίσης σε διάφορες έργα που βασίζονται σε αισθητήρες που μετρούν τη θερμοκρασία συζητούνται παρακάτω
Οθόνες φλόγας
Αυτοί οι τύποι συσκευών χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση του τρόπου καύσης των φλογών και για την ανίχνευση του φωτός που εκπέμπεται από τις φλόγες. Ο πυροηλεκτρικός ανιχνευτής, PbSe, Pbs, ανιχνευτής δύο χρωμάτων είναι μερικοί από τους που χρησιμοποιούνται συνήθως στους ανιχνευτές φλόγας.
Θερμόμετρα ακτινοβολίας
Για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, οι αισθητήρες υπερύθρων χρησιμοποιούνται στα θερμόμετρα ακτινοβολίας. Έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά, όπως ταχύτερη απόκριση, εύκολες μετρήσεις μοτίβου.
Αναλυτές αερίου
Οι αισθητήρες IR χρησιμοποιούνται σε αναλυτές αερίων που χρησιμοποιούν τα χαρακτηριστικά απορρόφησης αερίων στην περιοχή IR.
Συσκευές απεικόνισης υπερύθρων
Αυτή είναι μια από τις σημαντικότερες εφαρμογές των κυμάτων IR λόγω της αρετής της ιδιότητας που δεν είναι ορατή. Χρησιμοποιείται για συσκευές νυχτερινής όρασης, θερμικούς απεικονιστές κ.λπ.
Αυτό αφορά το κύκλωμα εξοικονόμησης ενέργειας με βάση τον αισθητήρα υπερύθρων και λειτουργεί. Πιστεύουμε ότι οι πληροφορίες που δίνονται σε αυτό το άρθρο είναι χρήσιμες για εσάς για την καλύτερη κατανόηση αυτού του έργου. Επιπλέον, τυχόν απορίες σχετικά με αυτό το άρθρο ή οποιαδήποτε βοήθεια στην εφαρμογή του ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά έργα , μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας επικοινωνώντας στην παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι η αρχή λειτουργίας του κυκλώματος εξοικονόμησης ενέργειας με βάση τον αισθητήρα υπερύθρων.
