Сензор за движение PCBA

Какво е сензор за движение PCBA? 

Сензорът за движение PCBA е модул с печатна платка, проектиран специално за откриване на движение с помощта на инфрачервени, микровълнови или ултразвукови преобразуватели. За разлика от PCBA с общо предназначение, платките със сензори за движение изискват ниска консумация на енергия, бърза реакция за събуждане от заспиване и филтриране на шума, за да се избегнат фалшиви задействания.

Инженерите избират сензор за движение PCBA въз основа на три параметъра: обхват на детекция, тип изходен сигнал и работен ток. Грешният избор води до чести фалшиви аларми или пропуснати откривания.

Основни компоненти на сензор за движение PCBA

Всеки сензор за движение PCBA съдържа тези пет функционални блока:

· Сензорен елемент – PIR (пироелектричен), микровълнов доплер или ултразвуков трансдюсер

· Аналогов преден край – Операционен усилвател с лентов филтър

· Компаратор – Прагов детектор с хистерезис

· Времева логика – Регулируемо време на задържане и период на блокиране

· Изходен етап – Реле, транзистор или сигнал на логическо ниво

Типични приложения

Подробни технически параметри на този сензор за движение PCBA

Следните спецификации представляват типичен PCBA сензор за движение с висока производителност, използван в търговски и жилищни продукти за сигурност.

Електрически характеристики

Ефективност на откриване

Физически и екологични спецификации

· Размери на платката – 32mm x 28mm (стандартно) или персонализирано

· Монтажни отвори – Два с диаметър 3 mm, 25 mm център до център

· Работна температура – -20°C до +70°C

· Температура на съхранение – -40°C до +85°C

· Толерантност към влажност – 95% RH без кондензация

· Конформно покритие – По избор (за използване на открито или във влажна среда)

Регулируеми настройки (DIP превключвател или джъмпер)

Повечето PCBA дизайни на сензори за движение включват конфигурируеми от потребителя параметри:

Как този сензор за движение PCBA се сравнява с конкурентни проекти

Не всички PCBA платки със сензор за движение работят еднакво в реални условия. Таблицата по-долу показва критичните разлики.

Сензор за движение PCBA ЧЗВ – Инженерни отговори

Тези три въпроса се задават всяка седмица от хардуерни инженери, интегратори и специалисти по снабдяване, оценяващи PCBA решенията за сензори за движение.

Въпрос 1: Каква е разликата между PIR, микровълнови и двутехнологични PCBA сензори за движение – и кой да избера?

Отговор: PIR (пасивен инфрачервен) сензор за движение PCBA открива промени в инфрачервеното излъчване от движещи се тела. Той консумира много ниска мощност (15-30µA в режим на готовност), но е чувствителен към температурни градиенти и може да се задейства фалшиво от HVAC вентилационни отвори или слънчева светлина. Микровълновият сензор за движение PCBA излъчва радиочестота с ниска мощност (обикновено 5,8 GHz или 10,525 GHz) и измерва доплеровото изместване. Той открива през пластмасови кутии и игнорира температурата, но консумира по-висок ток (15-25mA) и може да проникне през стени, причинявайки фалшиво откриване от съседни стаи. Двутехнологичният сензор за движение PCBA съдържа както PIR, така и микровълнови сензори и се задейства само когато и двата открият движение. Това елиминира почти всички фалшиви аларми, но увеличава разходите и тока в режим на готовност (2-5mA). Ръководство за избор: За външни светлини, захранвани с батерии, изберете само PIR. За откриване на заетост на закрито, където фалшивите задействания са неприемливи, изберете двойна технология. За автоматични врати, където скоростта е по-важна от консумацията на енергия, изберете само микровълнова. Повечето проекти на търговски сензори за движение PCBA използват PIR с усъвършенствано филтриране на сигнала като най-добър баланс между цена, мощност и надеждност.

Въпрос 2: Как да регулирам обхвата на откриване и времето на задържане на този сензор за движение PCBA и могат ли тези настройки да се променят, без да се изважда платката от нейния корпус?

Отговор: Този сензор за движение PCBA осигурява три метода за настройка. Първо, вградени потенциометри: един с надпис „SENS“ (чувствителност) регулира обхвата на откриване от 3 метра (напълно обратно на часовниковата стрелка) до 12 метра (напълно по посока на часовниковата стрелка). Секунда с надпис „TIME“ регулира времето на задържане от 5 секунди до 10 минути. Второ, DIP превключватели: повечето платки включват 4-позиционен превключвател за груби настройки на времето на задържане, светлинния праг и изходния поляритет. Трето, за дистанционна настройка някои дизайни на сензори за движение PCBA включват цифров вход, който приема външни потенциометри или управляващи сигнали 0-10V. За настройки без отваряне на корпуса, посочете сензор за движение PCBA с приемник за дистанционно управление (38kHz IR или 433MHz RF) – това добавя приблизително $1,50 към цената на BOM. Без дистанционно регулиране, трябва да отворите кутията и да използвате малка отвертка, за да завъртите потенциометрите. Винаги настройвайте чувствителността след монтиране на крайното му място, тъй като околните стени и материалът на пода влияят на обхвата на откриване. Започнете с чувствителност от 50% и увеличете само ако има пропуски в покритието.

Въпрос 3: Каква е типичната честота на фалшиви задействания за този сензор за движение PCBA и как температурната компенсация намалява фалшивите аларми?

Отговор: При правилно инсталирано приложение (без директна слънчева светлина върху обектива, без топлинни отвори в рамките на 2 метра, без големи стъклени прозорци, отразяващи движещ се трафик), този сензор за движение PCBA постига честота на фалшиво задействане от по-малко от едно събитие на 200 засичания. Без температурна компенсация, PIR сензор за движение PCBA може да се задейства фалшиво, когато температурата на околната среда се доближи до температурата на човешката кожа (приблизително 37°C или 98°F). При стайна температура 30°C съотношението сигнал/шум пада с 60% в сравнение с 20°C. Този сензор за движение PCBA включва вграден термистор, свързан към компенсираща верига, която увеличава печалбата с 2,5% за всеки 1°C покачване над 25°C. При 35°C усилването е с 25% по-високо, отколкото при 25°C, възстановявайки чувствителността на откриване. Компенсацията също така намалява усилването при ниски температури (под 10°C), за да предотврати фалшиви задействания от студени течения. Полевите данни от PCBA инсталации на сензори за движение в климатични условия в Близкия изток (външни температури, достигащи 45°C) показват 78% намаление на неприятните аларми, когато температурната компенсация е активирана спрямо деактивирана. Винаги активирайте компенсация за външни или неклиматизирани вътрешни пространства.

Най-добри практики за инсталиране на сензор за движение PCBA

Дори най-добрият сензор за движение PCBA работи лошо, ако е инсталиран неправилно. Следвайте тези указания.

Височина и позиция на монтаж

· Препоръчителна височина – 1,8 до 2,2 метра (на нивото на рамото до главата)

· Под 1,5 метра – пропуска движение на торса, открива само домашни любимци

· Над 2,5 метра – Намалено земно покритие, създава мъртви зони директно отдолу

Избягвайте тези фалшиви източници на задействане

Указания за окабеляване

· Използвайте усукана двойка за изходен сигнал, по-дълъг от 10 метра

· Дръжте кабелите за променливотоково захранване на поне 30 см от сензора за движение PCBA

· Добавете кондензатор от 100nF към входната мощност, ако превключвате шумни товари (релета, контактори)

Тестване на вашия сензор за движение PCBA преди инсталиране

Тестът на стенд улавя 90% от грешките при настройката. Следвайте тази последователност.

Процедура за стендово изпитване

1. Включете захранване и изчакайте 60 секунди за загряване

2. Потвърдете, че светодиодът мига приблизително веднъж на всеки 10 секунди (показва режим на готовност)

3. Вървете през зрителното поле на 3 метра разстояние

4. Проверете дали светодиодът се включва и изходът променя състоянието

5. Маркирайте времето, докато светодиодът се изключи (трябва да съответства на настройката за време на задържане)

6. Повторете с бавно пълзене (0,2 m/s) и бързо бягане (2 m/s)

Неуспехи и причини

Резюме – препратка към ключови спецификации

За бърза справка дръжте този блок със спецификации на разположение по време на проектирането и доставката.

Сензор за движение PCBA – Конфигурация по подразбиране

· Напрежение: 5-24V DC

· Ток в режим на готовност: 20µA типично

· Диапазон на засичане: 8-12 метра

· Ъгъл на засичане: 120 градуса

· Време на задържане: регулируемо от 5 секунди до 10 минути

· Изход: реле (10A) или транзистор (100mA)

· Работна температура: -20°C до +70°C

· Сертификати: Съвместими със стандартите ISO9001 и RoHS