المستشعر عبارة عن جهاز يستخدم لاكتشاف التغيرات في الأحداث أو الكميات وينتج مخرجات تقريبية. مستشعر الأشعة تحت الحمراء هو جهاز إلكتروني يستخدم لقياس حرارة الجسم ويكتشف الحركة أيضًا. يمكن أن تنبعث من أجل الشعور ببعض جوانب البيئة المحيطة. بدلاً من انبعاثها ، تقيس هذه الأنواع من المستشعرات الأشعة تحت الحمراء فقط ، لذلك تُعرف بأنها سلبية مستشعر IR . يوجد أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار مثل مستشعر درجة الحرارة ومستشعر الحريق ومستشعرات الضوء ومستشعرات الأشعة تحت الحمراء ومستشعر الموجات فوق الصوتية ومستشعر الضغط ومستشعر اللمس وما إلى ذلك. دعونا نناقش مستشعر الأشعة تحت الحمراء
دائرة توفير الطاقة القائمة على مستشعر الأشعة تحت الحمراء
إذا نسينا إيقاف تشغيل المروحة أو المصباح وأخلينا الغرفة ، فإن هذه الدائرة الموضحة أدناه ستغلق تلقائيًا الأجهزة الكهربائية مثل المراوح أو الأضواء بعد فترة زمنية محددة مسبقًا. مرة أخرى ، إذا دخلنا الغرفة فسيتم تشغيل الأنوار تلقائيًا. لذلك ، بهذه الطريقة ، يمكننا تقليل استهلاك الطاقة غير الضروري. سلبي مستشعر الحركة بالأشعة تحت الحمراء (PIR) المستخدمة في الدائرة كما هو موضح أدناه.
موفر الطاقة القائم على مستشعر الأشعة تحت الحمراء
ما هو مستشعر PIR؟
مستشعر PIR إما يستخدم لكشف الحركة أو يستخدم للكشف عن حركة الإنسان. عندما يكتشف بعض التغيير ، يتم تشغيله لأنه سيعمل من خلال أخذ لقطة من توقيع الأشعة تحت الحمراء للغرفة. تستخدم عادة في أنظمة الكشف عن الدخيل وهي حساسة للغاية. لديها حساسية شكلي بالإضافة إلى وقت تشغيل قابل للتكوين. لذلك ، فإنه يسمح لك بضبط بحيث لا يؤدي إلى تنشيط الحيوانات الأليفة ولكنه يؤدي إلى إصابة البشر.
ما هو جهاز توفير الطاقة؟
هناك نوعان من الأحمال الكهربائية. الأول هو الحمل الاستقرائي (الثلاجات ، مكيفات الهواء ، المضخات ، مراوح السقف) والآخر هو الحمل المقاوم (سخانات الملف ، سخانات المياه ، الأضواء). بالنسبة للحمل المقاوم ، تكون الطاقة المستخدمة بواسطة الأجهزة هي نفس الكهرباء التي توفرها المرافق. في حالة الحمل الاستقرائي ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي باستخدام قدر من الطاقة غير المفيدة.
جهاز توفير الطاقة
يعمل جهاز توفير الطاقة على تحسين PF (عامل الطاقة) الذي ينتج عنه تقليل الطاقة الموفرة لكل مرفق (kVAh) لكل طاقة مستخدمة بواسطة الأجهزة (kWh). لذلك ، فإنه يقلل من التيار المستخرج من الأداة المساعدة.
مخطط الدائرة وعمل موفر الطاقة المستند إلى مستشعر PIR
يظهر الرسم التخطيطي لدائرة موفر الطاقة المستندة إلى مستشعر PIR أدناه. يمكن تصميم هذه الدائرة باستخدام العديد من المكونات الكهربائية والإلكترونية مثل مقوم الجسر ومستشعر PIR و IC NE555 والصمامات الثنائية المقوم وما إلى ذلك. تستخدم هذه الدائرة مستشعر PIR لاستشعار وجود الأشخاص باستخدام الأشعة تحت الحمراء عندما يأتي الجمهور أو يذهب بعيدا عن الغرفة.
المكونات المطلوبة
أشباه الموصلات: مؤقت NE555 (IC1) ، ترانزستورات BC547 NPN (T1 ، T2) ، صمامات مقوم IN4007 (D1 ، D2) ، مقوم جسر DB107 (BR1) ، 5 مم LEDs (LED1 ، LED2).
المقاومات: R1، R6 (2.2 كيلو أوم)، R2 (10 كيلو أوم)، R3 (220 كيلو أوم)، R4 (1 كيلو أوم)، R5 (4.7 كيلو أوم)، VR1 (1 ميجا أوم مقياس ضوئي ).
المكثفات: C1 ، C3 (1000 فائق التوهج ، 25 فولت كهربائيا) ، C2 ، C4 (قرص سيراميك O.1 فائق التوهج) ، C5 (قرص سيراميك 0.01 فائق التوهج).
متفرقات: CON1 إلى CON3 (موصل 3 سنون) ، X1 (230 فولت تيار متردد أساسي إلى 9 فولت ، محول ثانوي 300 مللي أمبير) ، RL1 (9 فولت ، مرحل 1C / O ، وحدة مستشعر PIR).
نقاط الاختبار: TP0-GND ، TP1-9V ، TP2-3.3V ، TP3-0-9V ، TP4-9V
في هذه الدائرة ، يتم استخدام المقاوم (R3) ، المكثف (C3) ، مقياس الجهد (VR1) كمؤقت لتغيير المدة الزمنية الصغيرة لإشارة الأشعة تحت الحمراء السلبية إلى تأخير طويل. يقوم o / p لـ IC1 عند pin-3 بتشغيل الترانزستور T2 ويتحكم في الترحيل RL1. هنا ، يتم استخدام المرحل للتحكم في الأحمال مثل المراوح والأضواء وما إلى ذلك.
دائرة توفير الطاقة المستندة إلى مستشعر PIR
هنا يتم تخفيض إمداد التيار المتردد 230 فولت إلى 9 فولت باستخدام المحول ثم يقوم مقوم الجسر بتصحيح هذا الجهد وتصفيته بواسطة مكثف C1. نتيجة لذلك ، يمكننا الحصول على 9V DC عند نقطة اختبار TP1. يتم استخدام الجهد الناتج 9V DC كمصدر للطاقة للدائرة بأكملها.
عندما يتم تنشيط الدائرة ، يحصل مكثف C3 على الإمداد من خلال المقاوم R3 ومقياس الجهد VR1. خلال هذا الوقت ، يكون الجهد عند pin2 و pin6 من IC1 أقل من إمداد الجهد ، وبالتالي فإن o / p pin-3 يرتفع. يؤدي هذا إلى تنشيط التتابع عبر الترانزستور T2 ، وسيتم تشغيل الحمولة.عندما يحصل مكثف C3 على جهد الإمداد ، فإن خرج IC1 عند pin-3 ينخفض ويعطل التتابع لإيقاف الحمل بعد بعض التأخير الذي يمكن تغييره من خلال مقياس الجهد VR1.
اعتمادًا على الإعداد في المستشعر ، يرتفع دبوس الإخراج عندما يلاحظ المستشعر الحركة. يعطي مستشعر PIR إشارة عالية يتم تغذيتها إلى الطرف الأساسي للترانزستور T1 ، ثم يقوم المكثف C3 بتفريغ الشحنات من خلال المقاوم R4.
عندما يصل الجهد إلى أقل من ثلثي مصدر الطاقة الخاص به ، فإن دبوس الخرج يرتفع عند IC1 ، ثم يكون الحمل تحت حالة التشغيل. أثناء حالة إيقاف التشغيل ، سوف يتوهج مؤشر LED2. لذلك ، يشير هذا إلى أن الدائرة في وضع توفير الطاقة.
بناء واختبار الدائرة
قم بتوصيل إدخال 230 فولت تيار متردد بـ CON1 والذي يتم تضمينه في صندوق صغير يسمى PCB. وفي الطرف الخلفي من الصندوق ، قم بتوصيل الحمل بـ CON3. باستخدام كبل 3 أسلاك ، قم بتوصيل PIR بـ PCB في CON2 وقم بتثبيته في غرفتك في مكان مناسب. دائرة موفر الطاقة المستندة إلى مستشعر PIR بالحجم الفعلي وثنائي الفينيل متعدد الكلور أحادي الجانب كما هو موضح أدناه.
نمط ثنائي الفينيل متعدد الكلور من موفر الطاقة القائم على مستشعر PIR
قبل استخدام مستشعر PIR ، ما عليك سوى التحقق منه عن طريق توصيل دبابيس GND و Vcc ببطارية 9 فولت. الآن قم بتلويح يدك أمام المستشعر ، ثم تحقق من وجود تغيير في الجهد فيما يتعلق بالأرض عند دبوس خرج الإشارة. اضبط ضوابط الوقت وحساسية تقرير تنفيذ البرامج حسب المتطلبات. للحصول على استشعار أفضل ، يجب أن تكون قبة السطح نظيفة.
المكون تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور
تطبيقات مستشعر الأشعة تحت الحمراء
تستخدم مستشعرات الأشعة تحت الحمراء في العديد من الأجهزة الإلكترونية وكذلك في مختلف المشاريع القائمة على أجهزة الاستشعار والتي قياس درجة الحرارة تناقش أدناه
شاشات اللهب
تستخدم هذه الأنواع من الأجهزة لمراقبة كيفية اشتعال اللهب وكشف الضوء المنبعث من اللهب. يعتبر الكاشف الكهروحراري ، PbSe ، Pbs ، كاشف ثنائي اللون من أكثر الأجهزة المستخدمة بشكل شائع في أجهزة الكشف عن اللهب.
ترمومترات الإشعاع
لقياس درجة الحرارة ، يتم استخدام مستشعرات الأشعة تحت الحمراء في موازين الحرارة الإشعاعية. يحتوي على الميزات التالية مثل استجابة أسرع وقياسات نمط سهلة.
أجهزة تحليل الغاز
تستخدم مستشعرات الأشعة تحت الحمراء في أجهزة تحليل الغاز التي تستخدم خصائص امتصاص الغازات في منطقة الأشعة تحت الحمراء.
أجهزة التصوير بالأشعة تحت الحمراء
هذا هو أحد التطبيقات الرئيسية لموجات الأشعة تحت الحمراء ويرجع ذلك أساسًا إلى ميزة الخاصية غير المرئية. يتم استخدامه لأجهزة الرؤية الليلية وأجهزة التصوير الحراري وما إلى ذلك.
هذا كل شيء عن دائرة توفير الطاقة المستندة إلى مستشعر الأشعة تحت الحمراء والعمل. نعتقد أن المعلومات الواردة في هذه المقالة مفيدة لك لفهم هذا المشروع بشكل أفضل. علاوة على ذلك ، فإن أي استفسارات بخصوص هذه المقالة أو أي مساعدة في تنفيذ مشاريع كهربائية وإلكترونية ، لا تتردد في الاتصال بنا من خلال الاتصال في قسم التعليقات أدناه. إليك سؤال لك ، ما هو مبدأ عمل دائرة توفير الطاقة المستندة إلى مستشعر الأشعة تحت الحمراء.
