Инфракрасный датчик пересечения луча

Схема инфракрасного приемника — датчика пересечения луча (К561ЛП2)

Самодельный датчик пересечения или отражения ИК луча на микросхеме К561ЛП2. Во многих радиолюбительских схемах автоматики используются инфракрасные датчики на отражение или пересечение луча, построенные на основе элементной базы системдистанционного управления бытовой радиоэлектронной аппаратуры.

Обычно такой датчик состоит из передатчика, излучающего ИК-свет, модулированный частотой в пределах 27-50 кГц (в зависимости от параметров интегрального фотоприемника) и фотоприемника, состояние которого зависит от того попадает на него ИК-свет передатчика или нет. Естественно, логика

работы датчика на отражение отличается от логики на пресечение луча, и необходимо вносить какие-то изменения в схему, устанавливать перемычки, чтобы выбрать на отражение или пересечение датчик будет работать.

Описываемый здесь датчик отличается тем, что он одинаково работает как на отражение, так и на пересечение луча и не требует никаких действий для выбора типа работы. Практически, он в течение первых нескольких секунд после включения питания сам определяет на отражение или пересечение нужно работать.

Схема очень проста, не требует никакого программирования, а весь «интеллект» основан на алгоритме действия логического элемента «Исключающее ИЛИ», то есть, если на входах уровни одинаковы, -на выходе ноль, если на входах уровни разные, — на выходе единица. Уровень с выхода интегрального фотоприемника поступает сразу на оба входа логического элемента, но на один из входов со значительной задержкой.

Рис. 1. Принципиальная схема датчика пересечения или отражения ИК луча.

Таким образом, при длительном присутствии любого логического уровня на выходе фотоприем ника, на выходе элемента устанавливается ноль. А при изменении уровня на выходе фотоприемника, благодаря RC-цепи задержки, это изменение на одном входе элемента «Исключающее ИЛИ» происходит быстрее, чем на другом, и в течение постоянной времени этой RC-цепи уровни на входах элемента оказываются разными, — на выходе появляется единица.

Генератор инфракрасных импульсов выполнен на элементах D1.2, D1.3, включенных в режиме инвертора (по одному из их входов соединено с положительной шиной питания), транзисторном ключе VT1-VT2 и инфракрасном светодиоде Н1 (светодиод для пультов дистанционного управления). Мультивибратор генерирует импульсы частотой около 38 кГц (это соответствует настройке фильтра интегрального фотоприемникаSFH506-38).

Яркость излучаемого им света (дальность или чувствительность датчика) зависит от сопротивления R6, величину которого нужно подобрать индивидуально (но не ниже 3 Ом). В схеме, показанной на рисунке, оба входа элемента D1.1 подключены к выходу интегрального фотоприемника F1, но один из них подключен через линию задержки на элементах R2-С2.

Когда схема находится в состоянии покоя длительное время на оба входа элемента D1.1 поступают логические уровни, такие как на выходе фотоприемника F1. То есть, если есть оптическая связь с ИК-светодиодом Н1, то — логический ноль, а если оптической связи нет, — единица. Так как на обоих входах D1.1 уровни одинаковы, то на его выходе — логический ноль.

Если происходит какое-либо изменение в оптической связи, например, она прекращается (если была) или появляется (если в спокойном состоянии её не было), то, соответственно изменяется логический уровень на выходе фотоприемника F1. Изменяются уровни и на входах D1.1, но на выводе 2 D1.1 изменение происходит с задержкой, созданной цепью R2-C2.

Поэтому, при изменении уровня на выходе фотоприемника, на выходе элемента D1.1 формируется импульс, длительность которого равна временной постоянной цепи R2-C2. Этот импульс поступает на выход датчика и используется для сообщения об изменении состояния на объекте.

Конструктивное исполнение зависит от того на отражение или пересечение луча должен работать датчик. В первом случае, ИК-светодиод удобнее расположить в отдельном выносном блоке.

В случае схемы «на отражение» ИК-светодиод и фотоприемник расположены в общем блоке, с перегородкой между ними, или блендой, защищающей фотоприемник от прямого попадания на него света от светодиода. Нужно у светодиода оставить выводы подлиннее, чтобы можно было их подгибанием выбрать оптимальное направление света от светодиода.

Принцип работы, сборка и схема инфракрасного датчика для пересечения луча

Среди конструкций инфракрасных датчиков широко распространены приборы, работающие по схеме пересечения луча (другое название – датчики с перекрестным ходом). Схема инфракрасного датчика для пересечения луча универсальна, эффективна, доступна для изготовления своими руками.

Принцип функционирования

Рассматриваемый тип детекторов движения предназначен для обнаружения местонахождения движущегося объекта, не имеющего точной траектории перемещения.

Прибор действует так. Излучатель посылает ненаправленный инфракрасный сигнал, который не распознается объектом слежения, попадает на приемник, размещенный в противоположной стороне контролируемого объема и, отражаясь от него, вновь направляется к излучателю.

Для точного контроля координат местонахождения контролируемого объекта на пути его возможного перемещения устанавливают второй аналогичный комплект аппаратуры, действующий по тому же принципу. Таким образом, захват производится по двум векторам, которые в плане напоминают букву «Х» (почему детекторы и получили такое название). Описанный датчик пересечения луча своими руками сделать под силу любому пользователю, будь то фотолюбитель, фермер или просто домашний мастер.

Преимуществами инфракрасных датчиков, которые работают по схеме пересечения луча, являются:

Быстрота фиксации движения: если луч «натыкается на препятствие, непреодолеваемое в инфракрасном диапазоне волн (рука или нога человека, животное), приемник мгновенно это устанавливает;
Точность показаний, что обусловлено сравнительно узким диапазоном волны инфракрасного сигнала;
Дешевизна компонентов, из которых возможно изготовить детектор.

Важно! Такие самодельные датчики абсолютно безопасны для окружающих, поскольку требуют для питания напряжения, не превышающего 5 В.

Собираем набор комплектующих элементов

Установка датчиков данного типа предпочтительнее для закрытых помещений; в открытых пространствах свойства атмосферы могут меняться, и это скажется на точности срабатывания аппаратуры.

Чтобы изготовить схему самодельного инфракрасного датчика для пересечения, потребуется:

Питающая батарейка или аккумулятор с рабочим напряжением не менее 3,5 В.
Низковольтный транзистор с открытым коллектором.
Корректирующий резистор, который обеспечит приём цифрового сигнала.
Микроконтроллер (есть конструкции с подтягивающим сопротивлением, в этом случае корректирующий резистор не потребуется).
Исполнительное устройство: фото- или светодиод.

Совет: для решения более сложных задач – например, не просто фиксирования перемещения, а и использования этого факта для включения какого-то своего прибора или аппаратуры — понадобится соответствующее реле. Устройство датчика перекрестного хода предусматривает соединительные провода разного цвета, экранированные от внешних помех.

Исходные требования и ограничения

Перед разработкой самодельного устройства необходимо верно задать исходные параметры комплекта датчиков перекрёстного хода:

Минимальное и максимальное расстояния до контролируемого объекта (по техническим соображениям этот размер не может быть меньше 250 мм).
Угол захвата инфракрасного луча (от 100 и более).
Номинальное напряжение питания (с ростом напряжения контролируемое расстояние увеличивается).
Обязательность логического элемента: если он имеется, то комплект сможет работать по схеме «И-ИЛИ».
Время срабатывания (не менее 2 мс).

Важно! Ограничения при сборке заключаются в том, что описываемые детекторы нельзя размещать в зонах активного солнечного излучения, а приёмники инфракрасного сигнала потребуют периодической очистки от пыли.

В то же время вода и прочие прозрачные жидкости не являются препятствием для действия прибора.

Необходимо правильно выбрать типоразмер контроллера. Функциональнее те модели, которые позволяют обеспечить работу инфракрасного датчика в следующих режимах:

Блокировка сигналов с одновременной активацией выхода;
Фиксация луча с одновременной активацией выхода;
Фиксация луча с логической задержкой.

Все варианты датчиков должны монтироваться на ПВХ-пластине или трубке для облегчения конструирования нестандартных кронштейнов. При нестационарном креплении (например, на штативе фотоаппарата) это поможет снизить общий вес конструкции.

Последовательность сборки

Оптическая часть схемы состоит из двух инфракрасных светодиодов и двух оптических излучателей типа IS471FE, имеющих встроенные светодиодные модуляторы и синхронные детекторы. Выходы от излучателя подключаются к 8-контактному микроконтроллеру, который обрабатывает входные сигналы и управляет реле, а также имеет видимый светодиод, который показывает режим работы.

Контроллер имеет простой пользовательский интерфейс, состоящий из кнопочного переключателя и светодиода.

При включении питания, если лучи пересечения правильно выравнены и постоянны, светодиод горит непрерывно в течение секунды, затем гаснет, указывая на то, что устройство готово к работе в непрерывном режиме. В этом режиме реле замкнется, а светодиод будет гореть до прерывания обоих инфракрасных лучей.

Однократное нажатие кнопки выбора режима выводит контроллер из непрерывного режима и переводит его в импульсный режим. Светодиод будет мигать, указывая на то, что реле замыкается, например, раз в секунду. Повторное нажатие кнопки увеличивает скорость замыкания, на что указывает частота мигания светодиода. Удерживание кнопки в течение 2…3 с приводит к сбросу настроек схемы и переводу ее в непрерывный режим.

Оптимальные условия работы датчика обеспечит пятичиповая схема типа 10F206 с 8-контактными DIP-адаптерами, которая находится в компактном корпусе SOT23. Корпус можно изготовить и самостоятельно, разместив на нем реле, питающий аккумулятор/батарею, транзистор обратного хода и резистор.

Схема инфракрасного датчика для пересечения: пошаговая сборка и проверка

Среди конструкций инфракрасных датчиков широко приборы распространены, работающие по схеме пересечения луча (название другое – датчики с перекрестным ходом). Схема датчика инфракрасного для пересечения луча универсальна, доступна, эффективна для изготовления своими руками.

функционирования Принцип

Рассматриваемый тип детекторов движения для предназначен обнаружения местонахождения движущегося объекта, не точной имеющего траектории перемещения.

Прибор действует Излучатель. так посылает ненаправленный инфракрасный сигнал, распознается не который объектом слежения, попадает на приемник, противоположной в размещенный стороне контролируемого объема и, отражаясь от вновь, него направляется к излучателю.

Для точного координат контроля местонахождения контролируемого объекта на пути возможного его перемещения устанавливают второй аналогичный аппаратуры комплект, действующий по тому же принципу. Таким захват, образом производится по двум векторам, которые в напоминают плане букву «Х» (почему детекторы и получили название такое). Описанный датчик пересечения луча руками своими сделать под силу любому будь, пользователю то фотолюбитель, фермер или просто мастер домашний.

Преимуществами инфракрасных датчиков, которые схеме по работают пересечения луча, являются:

Быстрота движения фиксации: если луч «натыкается на препятствие, инфракрасном в непреодолеваемое диапазоне волн (рука или человека нога, животное), приемник мгновенно это Точность;
устанавливает показаний, что обусловлено сравнительно диапазоном узким волны инфракрасного сигнала;
Дешевизна которых, из компонентов возможно изготовить детектор.

Важно! самодельные Такие датчики абсолютно безопасны для поскольку, окружающих требуют для питания напряжения, не Собираем 5 В.

превышающего набор комплектующих элементов

Установка данного датчиков типа предпочтительнее для закрытых открытых; в помещений пространствах свойства атмосферы могут это, и меняться скажется на точности срабатывания аппаратуры.

изготовить Чтобы схему самодельного инфракрасного датчика пересечения для, потребуется:

Питающая батарейка или рабочим с аккумулятор напряжением не менее 3,5 В.
Низковольтный транзистор с коллектором открытым.
Корректирующий резистор, который обеспечит цифрового приём сигнала.
Микроконтроллер (есть конструкции с сопротивлением подтягивающим, в этом случае корректирующий резистор не Исполнительное).
потребуется устройство: фото- или светодиод.

для: Совет решения более сложных задач – просто, не например фиксирования перемещения, а и использования этого для факта включения какого-то своего прибора аппаратуры или — понадобится соответствующее реле. Устройство перекрестного датчика хода предусматривает соединительные провода цвета разного, экранированные от внешних помех.

Исходные ограничения и требования

Перед разработкой самодельного устройства верно необходимо задать исходные параметры комплекта перекрёстного датчиков хода:

Минимальное и максимальное расстояния до объекта контролируемого (по техническим соображениям этот размер не быть может меньше 250 мм).
Угол захвата луча инфракрасного (от 100 и более).
Номинальное напряжение ростом (с питания напряжения контролируемое расстояние увеличивается).
логического Обязательность элемента: если он имеется, то комплект работать сможет по схеме «И-ИЛИ».
Время срабатывания (не Важно 2 мс).

менее! Ограничения при сборке заключаются в что, том описываемые детекторы нельзя размещать в активного зонах солнечного излучения, а приёмники инфракрасного потребуют сигнала периодической очистки от пыли.

В то же время прочие и вода прозрачные жидкости не являются препятствием действия для прибора.

Необходимо правильно выбрать контроллера типоразмер. Функциональнее те модели, которые позволяют работу обеспечить инфракрасного датчика в следующих режимах:

сигналов Блокировка с одновременной активацией выхода;
Фиксация одновременной с луча активацией выхода;
Фиксация луча с задержкой логической.

Все варианты датчиков должны ПВХ на монтироваться-пластине или трубке для конструирования облегчения нестандартных кронштейнов. При нестационарном например (креплении, на штативе фотоаппарата) это поможет общий снизить вес конструкции.

Последовательность сборки

часть Оптическая схемы состоит из двух инфракрасных двух и светодиодов оптических излучателей типа IS471FE, встроенные имеющих светодиодные модуляторы и синхронные детекторы. излучателя от Выходы подключаются к 8-контактному микроконтроллеру, который входные обрабатывает сигналы и управляет реле, а также видимый имеет светодиод, который показывает режим Контроллер.

работы имеет простой пользовательский интерфейс, кнопочного из состоящий переключателя и светодиода.

При включении если, питания лучи пересечения правильно выравнены и светодиод, постоянны горит непрерывно в течение секунды, гаснет затем, указывая на то, что устройство готово к непрерывном в работе режиме. В этом режиме реле светодиод, а замкнется будет гореть до прерывания обоих лучей инфракрасных.

Однократное нажатие кнопки выбора выводит режима контроллер из непрерывного режима и переводит импульсный в его режим. Светодиод будет мигать, что на то, указывая реле замыкается, например, раз в Повторное. секунду нажатие кнопки увеличивает скорость что, на замыкания указывает частота мигания светодиода. кнопки Удерживание в течение 2…3 с приводит к сбросу настроек переводу и схемы ее в непрерывный режим.

Оптимальные условия датчика работы обеспечит пятичиповая схема типа контактными с 8-10F206 DIP-адаптерами, которая находится в корпусе компактном SOT23. Корпус можно изготовить и разместив, самостоятельно на нем реле, питающий аккумулятор/транзистор, батарею обратного хода и резистор.

Фотоэлектрические датчики

Здесь вы можете ознакомиться с подходящими продуктами или семействами продуктов

Лазер START: searchFacetInfoIcon.tag END: searchFacetInfoIcon.tag
Светодиод START: searchFacetInfoIcon.tag END: searchFacetInfoIcon.tag
Светодиод PinPoint START: searchFacetInfoIcon.tag END: searchFacetInfoIcon.tag

END: searchPremiumFacetsForm.tag START: searchPremiumFacetsForm.tag

Гибридный START: searchFacetInfoIcon.tag END: searchFacetInfoIcon.tag
Прямоугольный START: searchFacetInfoIcon.tag END: searchFacetInfoIcon.tag
Цилиндрический START: searchFacetInfoIcon.tag END: searchFacetInfoIcon.tag

END: searchPremiumFacetsForm.tag START: searchPremiumFacetsForm.tag

Результаты 1 — 8 из 847

Преимущества

Разнообразный, надёжный, первоклассный

Большой выбор фотоэлектрических датчиков и световых барьеров от SICK обеспечивает эффективную и действенную реализацию многих вариантов применения техники автоматизации по всему миру. Фотоэлектрические датчики и световые барьеры от SICK в стандартной комплектации доступны в многочисленных конструкциях и материалах. SIRIC®, собственный ASIC от SICK, в сочетании с современными оптическими технологиями, обеспечивают наивысший уровень функциональной надёжности, независимо от влияния помех на месте. Дополнительная информация от датчиков через IO-Link помогает упростить современные производственные процессы.

Поскольку SICK сама разрабатывает всю технологию, начиная с конструкции микрочипа и заканчивая интеграцией в фотоэлектрические датчики и световые барьеры, адаптация в соответствии с конкретным случаем применения или пожеланиями клиента проводится быстро и индивидуально.

Фотоэлектрические датчики

Комплексное обнаружение

Фотоэлектрические датчики и световые барьеры от SICK распознают объекты самого различного вида и качества – благодаря SIRIC®, основанной на новом поколении оптических интегральных схем ASIC. С помощью SIRIC® в мир фотоэлектрических датчиков и световых барьеров можно интегрировать методы цифровой обработки сигналов. Датчики с данной технологией стали более эффективными, чем когда-либо прежде. Они крайне невосприимчивы ко всем известным оптическим и электромагнитным воздействиям. Благодаря современным возможностям коммуникации они могут быть целостно интегрированы в сети автоматизации.

Датчики SICK надёжно обнаруживают объекты любого типа. Прозрачные или тёмные, маленькие или быстрые, перфорированные или блестящие, неровные или обёрнутые в плёнку, близкие и далёкие. Вы можете положиться на высочайшее качество.

Все условия, все нормы и стандарты.

Независимо от преобладающих условий: фотоэлектрические датчики и световые барьеры от SICK работают надёжно. Они обеспечивают надёжные результаты обнаружения, даже при сильном воздействии посторонних источников света или при отражениях заднего фона. Благодаря своей прочной конструкции они стойко переносят высокие механические нагрузки от ударов или вибраций, а также устойчивы к электромагнитным помехам. Пыль, экстремальные температуры или изменение температуры, влажная и мокрая среда или при контакте с химикатами, такими как чистящие средства: на датчики от SICK можно положиться. Они отвечают всем соответствующим нормам и стандартам, требующимся сегодня в промышленности. К ним относятся, например, соответствие ЕС, UL или RoHS. Требования наших внутрикорпоративных испытательных директив SICK часто даже выходят за рамки установленных законом требований и общепринятых стандартов.

Для каждого типа оборудования

От миниатюрных до больших: благодаря большому количеству вариантов корпуса и разнообразным возможностям управления фотоэлектрические датчики и световые барьеры фирмы «SICK» подходят к любому типу оборудования. Для изготовления корпуса можно выбрать нержавеющую сталь, VISTAL®, металл, пластик или тефлоновое покрытие. Существуют также различные варианты подключения и управления. Все датчики SICK легко настраиваются и просты в установке.

От большого до маленьких – профессионализм SICK в технологии применения лазеров

При обнаружении крошечных объектов и распознавании в сложных условий окружающей среды окружающей среды лучше всего подходят фотоэлектрические датчики и световые барьеры с лазерной технологией. Они являются оптимальным решением даже в критических условиях окружающей среды, таких как отражения от глянцевых поверхностей, внешнее освещение от современных энергосберегающих ламп, при небольшом месте для установки или при обнаружении через небольшие отверстия.

распознавание мельчайших объектов

Предельно маленькие световые пятна обеспечивают идеальные условия для точного распознавания объектов и признаков в автоматизации – даже при обнаружении очень маленьких объектов.

быстрый ввод в эксплуатацию

Резко сфокусированные и интенсивные пятна лазерного луча делают лазерные датчики быстрыми и удобными для выравнивания. Это сокращает время и затраты при вводе в эксплуатацию машин и оборудования.

Схема инфракрасного датчика

Рис.1

Рис.2

источник: Справочник. Тональный декодер LM567.
Радиоконструктор 2006 – 06, стр. 9
Радиоконструктор 2006 – 10, стр. 38

Лучевые лазерные датчики охраны периметра, территории

Лучевые лазерные датчики движения, охраны периметра, территории основаны на действии лазерного луча отражаться от препятствия, определять его размеры, направление и скорость движения.

Лазерные датчики имеют достаточно высокую стоимость по сравнению с другими видами датчиков. Датчики внутреннего исполнения могут быть применены в качестве дополнительной системы охраной сигнализации в банках, в отдельных помещениях, где хранятся ценности.

В модели RLS-2020i, например создается угол, который развертывает датчик 90 градусов с дальностью 20х20 метров. В другой плоскости луч имеет ширину несколько сантиметров.

Таким датчик образует лазерную «стену» , при пересечении которой человека или какого либо предмета сработает сигнализация, то есть датчик подаст сигнал на контрольную панель. Так же данная модель имеется в уличном исполнении, имея повышенный класс защиты от осадков, температуры и влажности.

Кроме «сухих контактов» датчик имеет Ethernet выход, который можно адаптировать с работой IP видеонаблюдения и управлять работой поворотных видеокамер.

Датчик можно установить на стене, отсекая вертикальной плоскостью («стеной») проход к месту хранения чего либо.

Если датчик установить под другим углом, повернув на 90 градусов, можно отсечь пролаз через потолок. В этом случае создается защитная «стена» в горизонтальной плоскости.

Датчики могут настраиваться не только на человека, но и на предмет, при пересечении которого «сработает» лазерный датчик, разомкнув свои сухие контакты и отправив информацию через Ethernet.

Уличные варианты лазерных датчиков охраны периметра могут защищать подступы к зданию на какой либо территории. Существует именно уличная модель лазерного датчика охраны периметра RLS-3060SH.

Принципиальное ее отличие в том, что угол, создаваемый лазером равен 180 градусов, а дальность 30 метров. Установив такой датчик по центру забора, можно защитить его в длину до 60 метров.

Высота установки определяется например в 1 метр от земли, с учетом травы и сугробов. Таким образом получим горизонтальную защитную плоскость.
Если данный лазерный датчик расположить на столбе, высотою, например 5 метров, то получим вертикальную «преграду».

Конечно, этими двумя моделями перечень лазерных датчиков не ограничивается. Их начали изготавливать с самого момента появления лазеров. Здесь приведены модели, которые можно приобрести в России, установить, которые имею техническую поддержку.

Стоимость модели RLS-2020i — это в исполнении для помещении 3000$
Стоимость модели RLS-2020s — уличное исполнение 4000$
Стоимость модели RLS-3060SH, она идет только в уличном исполнении 8000$

Указана только ориентировочная стоимость датчиков, не считая работы по их установки, приемно- контрольной панели и материалов.

Укладка кабеля тпп-20 под систему сигнализации периметра

Установка уличных охранных извещателей

Дублирование системы охраны периметра системой видеонаблюдения

Статья. Охрана периметра участка – важнейшая часть общей безопасности вашего дома. Это и понятно, ведь вандалы и грабители в первую очередь ступают на ваш зеленый газон, а значит, неуязвимость границ владения в Москве – первая преграда на пути грабителей к вашей собственности. Надежность и эффективность их очень важна для раннего выявления воров.

Все устройства охраны территории работают по принципу обнаружения изменений определенных физических параметров, которые при нарушении регистрируются специальными устройствами и формируется сигнал тревоги. Появление цифровых методов обработки его позволяют создавать «интеллектуальные» элементы извещения с такими функциями как распознавание типичных звуков вторжения, локализации нарушителя в пределах зоны защиты, отдаленной диагностики и других. И не надо во главу угла ставить цену, приобретая аппаратуру оповещения. Стоимость затрат несопоставима с тем ущербом, который способны нанести воры.

Для экономии электроэнергии возможно создание приборы наблюдения за местностью с независимым электропитанием. А крошечные радиопередатчики охранных систем, объединенные с другими мерами обеспечения безопасности, — отличное решение для создания беспроводных концепций защиты. Прикрытие длины окружности может осуществляться при помощи радиоуправляемого оборудования. Оно комплектуется из приемника и передатчика сигналов, которые работают в зоне расширенного эллипсоида. Расстояние между приемником и передатчиком может изменяться от одного до нескольких метров. Радиосистемы охраны линии владения часто используются для сохранности небольшого пространства земли.

Источник: gk-rosenergo.ru