سنسور حرکت PCBA

PCBA سنسور حرکت چیست؟ 

سنسور حرکت PCBA یک مجموعه برد مدار چاپی است که به طور خاص برای تشخیص حرکت با استفاده از مبدل های مادون قرمز، مایکروویو یا اولتراسونیک طراحی شده است. بر خلاف PCBA همه منظوره، بردهای حسگر حرکت به مصرف انرژی کم، پاسخ سریع بیدار شدن از خواب و فیلتر کردن نویز برای جلوگیری از محرک های کاذب نیاز دارند.

مهندسان یک PCBA سنسور حرکت را بر اساس سه پارامتر انتخاب می کنند: محدوده تشخیص، نوع سیگنال خروجی و جریان عملیاتی. انتخاب نادرست منجر به هشدارهای نادرست مکرر یا عدم شناسایی می شود.

اجزای اصلی PCBA سنسور حرکت

هر PCBA سنسور حرکت شامل این پنج بلوک کاربردی است:

· عنصر حسگر - PIR (پیرالکتریک)، داپلر مایکروویو، یا مبدل اولتراسونیک

· قسمت جلویی آنالوگ - تقویت کننده عملیاتی با فیلتر گذر

· مقایسه‌کننده - آشکارساز آستانه با هیسترزیس

· منطق زمان‌بندی - زمان نگهداری و دوره قفل قابل تنظیم

· مرحله خروجی - رله، ترانزیستور یا سیگنال سطح منطقی

برنامه های کاربردی معمولی

پارامترهای فنی دقیق این سنسور حرکت PCBA

مشخصات زیر نشان دهنده یک سنسور حرکتی معمولی با کارایی بالا PCBA است که در محصولات امنیتی تجاری و مسکونی استفاده می شود.

ویژگی های الکتریکی

عملکرد تشخیص

مشخصات فیزیکی و زیست محیطی

· ابعاد تخته -- 32mm x 28mm (استاندارد) یا سفارشی

· سوراخ نصب – دو عدد به قطر 3 میلی متر، 25 میلی متر از مرکز به مرکز

· دمای کاری --20 درجه سانتی گراد تا +70 درجه سانتی گراد

· دمای نگهداری --40 درجه سانتی گراد تا +85 درجه سانتی گراد

· تحمل رطوبت - 95٪ RH غیر متراکم

· روکش منسجم - اختیاری (برای استفاده در فضای باز یا مرطوب)

تنظیمات قابل تنظیم (دیپ سوئیچ یا جامپر)

اکثر طرح‌های PCBA حسگر حرکت شامل پارامترهای قابل تنظیم توسط کاربر هستند:

چگونه این سنسور حرکت PCBA با طرح های رقیب مقایسه می شود

همه بردهای PCBA حسگر حرکتی در شرایط واقعی به یک اندازه عمل نمی کنند. جدول زیر تفاوت های اساسی را نشان می دهد.

سوالات متداول PCBA سنسور حرکت - پاسخ های مهندسی

این سه سوال هر هفته توسط مهندسان سخت افزار، یکپارچه سازان و متخصصان تدارکات که راه حل های PCBA حسگر حرکت را ارزیابی می کنند، پرسیده می شود.

سوال 1: تفاوت بین طرح های PIR، مایکروویو و سنسور حرکت دوگانه PCBA چیست - و کدام یک را باید انتخاب کنم؟

پاسخ: یک سنسور حرکتی PIR (مادون قرمز غیرفعال) PCBA تغییرات تشعشعات مادون قرمز اجسام متحرک را تشخیص می‌دهد. مصرف برق بسیار کم (15-30μA در حالت آماده به کار) اما به گرادیان دما حساس است و می تواند از دریچه های تهویه مطبوع یا نور خورشید باعث تحریک کاذب شود. سنسور حرکت مایکروویو PCBA RF کم توان (معمولاً 5.8 گیگاهرتز یا 10.525 گیگاهرتز) منتشر می کند و تغییر داپلر را اندازه گیری می کند. از طریق محفظه های پلاستیکی تشخیص داده می شود و دما را نادیده می گیرد، اما جریان بیشتری را مصرف می کند (15-25 میلی آمپر) و می تواند به دیوارها نفوذ کند و باعث تشخیص نادرست از اتاق های مجاور شود. یک سنسور حرکت دوگانه PCBA دارای هر دو سنسور PIR و مایکروویو است و تنها زمانی فعال می شود که هر دو حرکت را تشخیص دهند. این تقریباً همه هشدارهای کاذب را حذف می کند اما هزینه و جریان آماده به کار (2-5 میلی آمپر) را افزایش می دهد. راهنمای انتخاب: برای چراغ‌های فضای باز با باتری، فقط PIR را انتخاب کنید. برای تشخیص اشغال فضای داخلی که در آن محرک های کاذب غیرقابل قبول هستند، فناوری دوگانه را انتخاب کنید. برای درب‌های اتوماتیک که سرعت آن بیشتر از مصرف برق مهم است، فقط مایکروویو را انتخاب کنید. اکثر طرح‌های PCBA حسگر حرکت امنیتی تجاری از PIR با فیلتر سیگنال پیشرفته به عنوان بهترین تعادل هزینه، قدرت و قابلیت اطمینان استفاده می‌کنند.

سوال 2: چگونه می توانم محدوده تشخیص و زمان نگه داشتن روی PCBA سنسور حرکتی را تنظیم کنم و آیا می توان این تنظیمات را بدون برداشتن برد از محفظه آن تغییر داد؟

پاسخ: این PCBA سنسور حرکت سه روش تنظیم را ارائه می‌کند. اول، پتانسیومترهای داخلی: یکی با برچسب "SENS" (حساسیت) محدوده تشخیص را از 3 متر (کاملاً خلاف جهت عقربه های ساعت) تا 12 متر (کاملاً در جهت عقربه های ساعت) تنظیم می کند. ثانیه ای با برچسب "TIME" زمان نگه داشتن را از 5 ثانیه به 10 دقیقه تنظیم می کند. دوم، سوئیچ های DIP: اکثر بردها دارای یک سوئیچ 4 حالته برای تنظیمات درشت زمان نگه داشتن، آستانه نور و قطبیت خروجی هستند. سوم، برای تنظیم از راه دور، برخی از طرح‌های PCBA حسگر حرکت شامل یک ورودی دیجیتال است که پتانسیومترهای خارجی یا سیگنال‌های کنترل ۰-۱۰ ولت را می‌پذیرد. برای تنظیمات بدون باز کردن محفظه، یک PCBA سنسور حرکت با گیرنده کنترل از راه دور (IR 38 کیلوهرتز یا RF 433 مگاهرتز) را مشخص کنید - این تقریباً 1.50 دلار به هزینه BOM اضافه می کند. بدون تنظیم از راه دور، باید محفظه را باز کنید و از یک پیچ گوشتی کوچک برای چرخاندن پتانسیومترها استفاده کنید. همیشه بعد از نصب در محل نهایی، حساسیت را تنظیم کنید، زیرا دیوارهای اطراف و مواد کف بر محدوده تشخیص تأثیر می‌گذارند. با حساسیت از 50% شروع کنید و فقط در صورت وجود شکاف پوشش افزایش دهید.

سوال 3: نرخ ماشه کاذب معمولی برای PCBA سنسور حرکت چقدر است و چگونه جبران دما هشدارهای کاذب را کاهش می دهد؟

پاسخ: در برنامه‌ای که به‌درستی نصب شده باشد (بدون نور مستقیم خورشید روی لنز، بدون دریچه‌های حرارتی در فاصله ۲ متری، بدون پنجره‌های شیشه‌ای بزرگ که ترافیک متحرک را منعکس می‌کنند)، این سنسور حرکت PCBA به نرخ ماشه کاذب کمتر از یک رویداد در هر ۲۰۰ شناسایی دست می‌یابد. بدون جبران دما، یک سنسور حرکتی PIR PCBA می‌تواند زمانی که دمای محیط به دمای پوست انسان (تقریباً 37 درجه سانتیگراد یا 98 درجه فارنهایت) نزدیک می‌شود، به اشتباه فعال شود. در دمای اتاق 30 درجه سانتی گراد، نسبت سیگنال به نویز نسبت به 20 درجه سانتی گراد 60 درصد کاهش می یابد. این سنسور حرکت PCBA شامل یک ترمیستور داخلی متصل به یک مدار جبرانی است که به ازای هر افزایش 1 درجه سانتی گراد به بالای 25 درجه سانتی گراد، بهره را 2.5 درصد افزایش می دهد. در دمای 35 درجه سانتی گراد، افزایش 25 درصد بیشتر از دمای 25 درجه سانتی گراد است و حساسیت تشخیص را بازیابی می کند. جبران همچنین افزایش را در دماهای پایین (زیر 10 درجه سانتیگراد) کاهش می دهد تا از محرک های کاذب ناشی از بادهای سرد جلوگیری کند. داده‌های میدانی از نصب‌های PCBA سنسور حرکت در آب‌وهوای خاورمیانه (دمای خارج از منزل به 45 درجه سانتی‌گراد می‌رسد) کاهش 78 درصدی آلارم‌های مزاحم را هنگام فعال کردن جبران دما در مقابل غیرفعال بودن نشان می‌دهد. همیشه جبران برای فضاهای بیرونی یا بدون قید و شرط داخلی را فعال کنید.

بهترین روش‌های نصب برای PCBA سنسور حرکت

حتی بهترین سنسور حرکت PCBA در صورت نصب نادرست عملکرد ضعیفی دارد. این دستورالعمل ها را دنبال کنید.

ارتفاع و موقعیت نصب

· ارتفاع توصیه شده – 1.8 تا 2.2 متر (سطح شانه تا سر)

· زیر 1.5 متر - حرکت تنه را از دست می دهد، فقط حیوانات خانگی را تشخیص می دهد

· بالای 2.5 متر - کاهش پوشش زمین، ایجاد مناطق مرده مستقیماً در زیر

از این منابع محرک نادرست اجتناب کنید

دستورالعمل های سیم کشی

· از جفت پیچ خورده برای سیگنال خروجی بیشتر از 10 متر استفاده کنید

· سیم های برق متناوب را حداقل 30 سانتی متر از PCBA سنسور حرکت نگه دارید

· در صورت تعویض بارهای پر سر و صدا (رله ها، کنتاکتورها) یک خازن 100nF در ورودی برق اضافه کنید

تست PCBA سنسور حرکت قبل از نصب

تست نیمکت 90 درصد از خطاهای راه اندازی را می گیرد. این دنباله را دنبال کنید.

روش تست نیمکت

1. برق را اعمال کنید و 60 ثانیه صبر کنید تا گرم شود

2. تأیید کنید LED تقریباً هر 10 ثانیه یک بار چشمک می زند (نشان دهنده حالت آماده به کار است)

3. در میدان دید با فاصله 3 متری راه بروید

4. روشن شدن LED و تغییر وضعیت خروجی را تأیید کنید

5. زمان خاموش شدن LED را علامت‌گذاری کنید (باید با تنظیم زمان نگهداری مطابقت داشته باشد)

6. با خزش آهسته (0.2 متر بر ثانیه) و دویدن سریع (2 متر بر ثانیه) تکرار کنید

شکست ها و علل

خلاصه - مرجع مشخصات کلیدی

برای ارجاع سریع، این بلوک مشخصات را در طول طراحی و تهیه در دسترس نگه دارید.

PCBA سنسور حرکت - پیکربندی پیش فرض

· ولتاژ: 5-24 ولت DC

· جریان آماده به کار: 20µA معمولی

· محدوده تشخیص: 8-12 متر

· زاویه تشخیص: 120 درجه

· زمان نگهداری: 5 ثانیه تا 10 دقیقه قابل تنظیم

· خروجی: رله (10A) یا ترانزیستور (100mA)

· دمای کارکرد: -20 درجه سانتیگراد تا +70 درجه سانتیگراد

· گواهینامه ها: مطابق با استانداردهای ISO9001 و RoHS