これらのセンサーは、静電容量の変化に反応します。誤称の「体積変換器」は、インターネット、家庭、さらには技術文書でもよく使用されます。この概念は、幾何学的静電容量と体積の間の誤った関連付けが原因で発生しました。実際、センサーは空間の静電容量に反応します。幾何学的パラメーターとしてのボリュームは、ここでは何の役割も果たしません。

センサー回路をワンチップ化。

モーションセンサーは、自分の手で作るのが現実的です。シンプルな容量性リレーを 1 つのチップに組み込むことができます。センサーを構築するために、シュミットトリガー K561TL1 が使用されます。アンテナは、長さ数十センチメートルのワイヤまたはピン、または同様の寸法の他の導電性構造物 (金属メッシュなど) です。人が近づくと、ピンと床の間の静電容量が増加し、チップのピン 1、2 の電圧が増加します。しきい値に達すると、トリガーが「フリップアウト」し、バッファー要素 D1/2 を介してトランジスタが開き、負荷に電力を供給します。低電圧リレーにすることができます。

このような単純なセンサーの欠点は、感度が不十分なことです。その活性化のために、人はアンテナから数十または数センチの距離にいなければなりません。 HF 発生器を備えた回路はより敏感ですが、より複雑です。巻線部品も問題になる可能性があります。ほとんどの場合、自分で作成する必要があります。

HF発振器に基づく検波回路。

この回路の利点は、CT1-Aトランジスタレシーバーから既製のトランスを使用できることです。これは、トランジスタVT1の発電機回路（誘導「3点」）の一部です。抵抗 R1 を使用してフィードバックの深さを調整し、発振の外観を実現します。発電機の振動は巻線 III に変換され、ダイオード VD1 によって整流されます。整流された電圧はトランジスタ VT2 を開き、サイリスタの制御電極に正の電位を供給します。サイリスタが開くと、リレーK1に電力が供給され、その接点を使用して警報システムを接続できます。

アンテナは、長さ約 0.5 メートルのワイヤーです。人が（1.5〜2メートルの距離で）近づくと、彼の体によって発電機の回路に導入された静電容量が振動を妨害します。巻線IIIの電圧が消え、トランジスタが閉じ、サイリスタがオフになり、リレーがオフになります。

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モーション検出器の設計と動作原理

検出器の組み立て

自作の検出器を組み立てるためのプリント回路基板を作ることができます。たとえば、LUT メソッドを使用します。技術は複雑ではなく、マスターするのは簡単です。しかし、センサーを作るのが一度きりなら、実験に時間を費やしても意味がありません。最善の解決策は、ブレッドボードを使用することです。

ブレッドボード取付板です。

標準ピッチのメタライズ穴があり、電子部品をはんだ付けできる基板です。回路への接続は、導体を対応するポイントにはんだ付けすることによって行われます。

ブレッドボードでの接続。

ブレッドボードを使用することもできますが、接続の信頼性ははるかに低くなります。これは、回路技術を実験して磨くためのより良いオプションです。

電子部品の状態をチェックする

まず、選択したパーツを調べる必要があります。それらが使用されていない場合、はんだ付けの痕跡や機械的損傷がない場合、それ以上のチェックはあまり意味がありません. コンポーネントが修理可能である可能性は 99% です。.それ以外の場合は、コンポーネントを確認することをお勧めします。

抵抗器はマルチメータでテストされます - 公称抵抗値を示す必要があります（抵抗器の精度クラスを考慮して）;
巻線部品は、破損がないかどうかテストされます。
小容量のコンデンサは、短絡がないかどうかについてのみテスターでチェックできます。
大容量コンデンサは、抵抗テストモードの矢印マルチメーターでチェックできます。矢印は右に急に動き、その後ゆっくりとゼロに戻ります（左に）。
ダイオードは、ダイオードチェックモードでテスターを使用してチェックできます。ある位置では、抵抗は無限大である必要があり、別の位置では、マルチメーターは何らかの値を示します (ダイオードの種類によって異なります)。
バイポーラトランジスタは、ベースとコレクタの間、およびベースとエミッタの間の 2 つのダイオードと同じモードでテストされます。

バイポーラトランジスタ試験の等価回路。

重要！ pn 接合を備えた電界効果トランジスタ (KP305 など) は、同じ方法 (ゲート - ソース、ゲート - ソース) でテストされますが、マルチメータはドレインとソースの間でいくらかの抵抗を示します (バイポーラ - 無限大)。

マイクロ回路はマルチメーターでチェックできません。

ボードのマーキングとカット

次に、将来の接続を最適化するために、すべてのコンポーネントをボードに配置する必要があります。これを行うには、それらを 1 つのコーナーまたは 1 つの側面の近くに配置する必要があります。次に、線を引き、要素を取り除き、余分な部分を切り取ります。これを行わないことも可能ですが、ボードはより多くのスペースを必要とし、より大きなケースが必要になります (検出器を屋外に設置する場合は、それが必要になります)。

要素の配置とマーキング。

ボードの端はファイリングする必要があります。パフォーマンスには影響しませんが、見栄えが良くなります。

ファイリングされていないエッジは機能しますが、見栄えが悪くなります。

次に、部品を挿入し、穴にはんだ付けし、回路図に従ってワイヤで接続します。

このビデオでは、モーションセンサーを作成して arduino モジュールからライトをオンにする方法を示しています。

赤外線センサーとarduino

Arduino プラットフォームで優れたモーションセンサーを作成することは可能です。電子「ビルダー」には、PIRセンサーモジュールHC-SR501が含まれています。温度変化にリモートで反応する赤外線検出器とコントローラーが含まれています。

Arduino 赤外線センサーコントローラー。

このモジュールはメインボードと完全に互換性があり、3 本のワイヤでメインボードに接続します。

ボードへの検出器の接続。

IRモジュール出力	アース	VCC	アウト
Arduino Unoボード出力	アース	+5V	2

システムを機能させるには、次のスケッチを Arduino にロードする必要があります。

IRセンサーを制御するためのスケッチ。

最初に、メインボードのピン割り当てを決定する定数を設定します。

const int IRPin=2

定数 IRPin は、センサーからの入力のピン番号を意味し、値 2 が割り当てられます。

const int OUTpin=3

OUTpin 定数は、実行リレーへの出力のピン番号を示し、値は 3 です。

void setup() セクションが設定されています。

シリアル.begin(9600) - コンピュータとの為替レート;
pinMode(IRPin、入力) - ピン 2 は入力として割り当てられます。
pinMode(アウトピン、アウトプット) - ピン 3 は出力として割り当てられます。

void ループセクションでは、定数値センサーからの入力の値 (0 または 1) に定数が割り当てられます。次に、定数の値に応じて、出力 3 に高レベルまたは低レベルが現れます。

センサーの機能チェックと調整

組み立てたセンサーを初めてオンにする前に、アセンブリを注意深くチェックする必要があります。エラーがなければ、電圧を印加できます。電源を入れてから数秒以内に、局所的な過熱や煙がないことを確認する必要があります。「スモッグテスト」に合格すると、センサーが正常に動作するかどうかを確認できます。シュミットトリガーと Arduino センサーは調整を必要としません。センサーの近くに物体が存在することをシミュレートし (手を近づける)、信号出力の変化を監視するだけで済みます。 HF 発生器に基づく検出器は、ポテンショメータ P1 で発振開始の瞬間を設定する必要があります。オシロスコープまたはリレーのクリックで発振の開始を制御できます。

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モーションセンサーを LED スポットライトに接続するための図

負荷の接続

センサーが機能している場合は、センサーに負荷を接続できます。別の電子デバイス (ブザー) の入力である場合もありますが、多くの場合、照明を制御するために検出器が必要です。問題は、自家製センサーの出力の負荷容量により、低電力のライトでも直接接続できないことです。したがって あなたは間違いなくリレーの形で中間スイッチが必要になります.