Схемы ремонт датчиков движения

Ремонт датчика движения своими руками, если датчик не работает

Ремонт датчика движения своими руками: общие сведения и схема, способы самостоятельной сборки

Сегодня датчики движения используются повсюду. Они хорошо зарекомендовали себя как в служебных помещениях, так и в частных домах или квартирах. Из-за своей относительной дешевизны их может установить себе каждый желающий. Однако даже самые надёжные устройства когда-нибудь сломаются. Исправить ситуацию поможет ремонт датчика движения своими руками.

Датчик движения — это аппарат, который распознаёт любые перемещения в строго определённой зоне действия. Все подобные устройства делятся на три основных типа: активный, пассивный и смешанный. Работа первого из них основана на электромагнитном и ультразвуковом излучении, второго — на инфракрасном. Смешанный тип сочетает в себе характеристики активного и пассивного прибора.

Виды датчиков

Перед тем как сделать датчик движения, необходимо определиться с его видом. Работа всех таких устройств основывается на приёме и передаче импульсов, которые исходят от движущегося объекта. При этом неважно, будет он живым (человек, животное) или неживым (автомобиль).

Разнообразие приборов:

1. Тепловые. Эти аппараты реагируют на изменения температуры в зоне их покрытия. В устройстве вмонтирован лазерный или инфракрасный датчик, который не пропустит ни одного движения, произведённого объектом или субъектом, излучающим тепло. Такой вариант очень часто используется в охранных системах.
2. Звуковые. Прибор получает импульсы при колебании воздуха от различных звуков, издаваемых человеком или автомобилем во время движении. Устройство имеет самую простую конструкцию и легко собирается своими руками. Применять такой датчик лучше всего на открытом пространстве.
3. Колебательные. Такие устройства фиксируют в зоне своего действия все изменения магнитного поля и колебания предметов окружающей среды. Датчики широко применяются в домах или квартирах для автоматического включения или выключения света.

Преимущества и недостатки

Датчики движения, как и любые другие приборы, имеют свои положительные и отрицательные стороны. Они влияют на выбор того или иного устройства и помогают избежать большей части ошибок при эксплуатации.

К преимуществам самодельно изготовленного датчика можно отнести следующее:

1. Не требует дополнительного обслуживания. Для установки прибора, сделанного своими руками, не нужно приглашать специалистов и тратить на них денежных средства.
2. Датчик может быть адаптирован к конкретным условиям местности. Это помогает более надёжно замаскировать его и настроить под свои требования.
3. Не нуждается в больших затратах денег и времени. Прибор изготавливается довольно быстро и из минимального количества доступных материалов.
4. Возможность модернизации и внесения каких-либо изменений в настройках. Эта положительная особенность сделанных своими руками датчиков очень важна при частой смене окружающих условий и необходимости подстраиваться под них.
5. Простота ремонта. Если самостоятельно смастерить реагирующий на движение аппарат, то можно без проблем выполнить его починку в случае возникновения каких-либо проблем.

Среди недостатков можно выделить такие:

1. Нет гарантии работоспособности. Даже если устройство хорошо себя проявило при тестировании, нет стопроцентной гарантии, что оно также сработает во время ежедневной эксплуатации. Из-за этого возникает риск появления нестандартных и неприятных для владельца ситуаций.
2. Меньшая надёжность, по сравнению с датчиками, произведёнными на предприятии. Малейшая ошибка при проектировании или монтаже может вывести из строя весь прибор и оставить помещение без защиты.
3. Необходимость поиска большого количества деталей. При самостоятельном изготовлении устройства понадобится немало времени, чтобы найти и купить нужные материалы.
4. Риск отказа прибора при попадании влаги или работы в сильный мороз. Сделанный своими руками датчик движения для включения света или охраны помещения может перестать работать при плохой погоде. При этом нужно будет принять дополнительные меры по устранению неполадок, которые приведут к непредвиденным финансовым затратам.

Способы самостоятельной сборки и ремонта

Все схемы датчика движения для освещения своими руками предусматривают простую сборку с применением небольшого количества деталей. Все они стоят недорого и могут быть куплены в любом специализированном магазине.

Простейший вариант

Для новичков в этом деле лучше использовать самую простую схему сборки и смастерить элементарный датчик, реагирующий на движения. С его помощью можно изучить основы, которые помогут для дальнейшего развития и совершенствования навыков. Всё это также поможет и при проведении ремонта устройства.

В работе будут использоваться такие предметы:

• объёмный корпус (подойдёт от старого фотоаппарата или любой другой подобной техники);
• база управления, которую можно купить в магазине или снять со старого прибора;
• паяльный аппарат;
• провода разного диаметра;
• отвёртка;
• шурупы.

Базу управления можно также найти на барахолке или у людей, профессионально занимающихся ремонтом старых и новых электроприборов. Стоит она недорого, поэтому покупка не станет накладной даже для самых небогатых людей.

Пошаговая инструкция сборки:

1. На базе транзистора собирается генератор слабых колебаний.
2. Затем присоединяется фильтр низких частот и конденсатор. Благодаря им импульс будет поступать на контакты сигнализации.
3. После этого ставится резистор, который поможет отрегулировать чувствительность устройства.
4. К общей схеме присоединяется стабилизатор, повышающий сигнал.
5. На следующем этапе прикрепляется стабилитрон и небольшое реле.
6. В верхней части платы располагается антенна, которая тщательно обрабатывается обезжиривающими составами и полируется. Кроме этого, можно дополнительно покрыть её канифолью, которая будет препятствовать окислению во время эксплуатации.
7. Берётся провод небольшого сечения (примерно 0,2 или 0,23 мм), и с его помощью обматываются две катушки.
8. Втулка аккуратно привинчивается к отверстию в центре датчика и надёжно фиксируется.
9. Затем выполняется подгонка корпуса под нужный размер. Для этого делаются все необходимые измерения.
10. Затем намечается центр, и в нём просверливается отверстие.
11. К детектору присоединяется источник света или звука, который будет служить сигнализацией.

Лазерный прибор

Несмотря на изначальную сложность, такой датчик собирается довольно просто. Работу можно без проблем выполнить даже в домашних условиях. Сам механизм состоит из двух связанных друг с другом приборов: лазерного датчика, излучающего световой луч, а также сенсора, который его принимает.

Принцип действия основывается на воздействии источника света на фотоэлемент. Как только поток прерывается (проходит человек или проезжает автомобиль), замыкается схема и происходит включение света или сигнализации.

Такой прибор идеально подходит для охраны особо важных объектов, вход на территорию которых строго ограничен.

Чтобы своими руками смастерить лазерный датчик, реагирующий на движения, необходимо приобрести следующие материалы и инструменты:

• корпус, в котором будет размещена электронная схема;
• блок управления, снятый со старого советского прибора, или набор деталей для его сборки;
• провода различной толщины;
• крепёжные элементы;
• резисторы разного номинала;
• паяльник с припоем и тонким наконечником;
• плоскогубцы;
• отвёртка;
• кембрик;
• изолента.

Делается лазерный датчик с соблюдением такой последовательности действий:

1. Собирается источник питания. После этого осуществляется его настройка и проверяется выдаваемый устройством ток.
2. К минусу блока присоединяется резистор, а к плюсу — диод.
3. Затем выводится резистор подстройки.
4. На следующем этапе к отрицательному проводу блока питания прикрепляется транзисторный эмиттер.
5. В самом конце резистор присоединяется к базовой схеме.

Готовое устройство устанавливается в нужном месте и маскируется. Схема действия простая, поэтому прибор будет работать следующим образом:

1. Как только луч света попадёт на фототранзистор, он открывается и способствует зарядке конденсатора.
2. Если кто-то или что-то прервёт световой поток, то фототранзистор это зафиксирует и спровоцирует разрядку конденсатора.
3. При этом напряжение резко упадёт, и операционный усилитель сработает.
4. В результате он включит прибор оповещения (сигнализацию или освещение).

Источником света для фотоэлемента может служить обыкновенный лазер. Он способен покрыть площадь в радиусе 10 метров вокруг себя и реагировать даже на самые незначительные движения. Кроме этого, можно использовать инфракрасный светодиод. Он хорош тем, что, в отличие от лазера, практически незаметен невооружённым глазом.

Полезные советы профессионалов

Самостоятельно сделанный датчик, реагирующий на движения, хорош тем, что его можно подстраивать под свои нужды. Для этого подойдут любые доступные материалы и инструменты, которые можно найти и купить в специализированных магазинах.

Полезные советы:

1. В качестве индикатора движения можно использовать веб-камеру. Для этого её нужно подключить к сигнализатору или компьютеру. В последнем варианте потребуется специальная программа, которая устанавливается на ПК.
2. Во время присоединения датчика к системе оповещения нужно следить за тем, чтобы рядом не было больших бытовых приборов и вентиляторов. Они своей работой могут повлиять на устройство и привести к неправильному или несвоевременному оповещению.
3. При создании «умного дома» рекомендуется использовать сенсорные выключатели, в которых уже установлен подобный датчик движения.
4. Лазерное устройство лучше не использовать для охраны жилых помещений. Это обусловлено тем, что инфракрасное излучение может навредить глазам человека.
5. Точно так же можно смастерить сигнализацию на автомобиль. Единственным отличием будет добавление специального звукового сигнала.

Изготовление и ремонт датчика, реагирующего на различные движения, — это довольно трудное мероприятие, которое, если есть умения и навыки, можно выполнить своими руками. При правильном подходе к делу и соблюдении всех советов профессионалов можно самостоятельно смастерить полезный прибор, который надёжно защитит помещение и упростит жизнь владельцам.

Ремонтируем датчик движения своими руками — Сайт об электрике

Статья эта является продолжением статьи про Устройство и схему датчика движения, которая вызвала бурное обсуждение и множество вопросов. Ну а поскольку вопросов по ремонту датчиков движения поступает много, решил вынести их в отдельную статью-продолжение.

Самое важное, что я хочу донести — главное не уметь паять и проверять целостность элементов. Главное — уметь логически и критически думать, исследовать, анализировать. И набирать опыт.

Схем датчиков движения множество, но принцип один. Этот принцип и многое другое касательно этого устройства приведено по ссылке в начале статьи, ещё раз рекомендую изучить её и комментарии к ней. В той же статье приведены ссылки на другие статьи про датчики движения, можно скачать инструкцию и даташиты на детали электрической схемы датчика.

Итак, наиболее популярную схему датчика движения приведу ещё раз:

Эту схему прислал читатель Александр из г. Королев в декабре 2014 г., за что ему ещё раз большое спасибо. На эту схему я буду опираться по тексту статьи, поскольку она наиболее типичная. Не должно сбивать с толку, что схема в нашем примере будет разбросана по двум платам — слаботочной и силовой.

Теперь публикую фото плат датчика движения, которые прислал другой мой читатель — Ренат.

Плата слаботочная датчика движения

Плата питания (силовая) датчика движения

Вот наша с Ренатом переписка:

• Ренат: Здравствуйте! По схеме и описанию у меня такой же датчик, модели точно не знаю, попросили посмотреть «перестал работать». Остановился на плате питания. Проверил все элементы, после диодного моста +24В выходит, стабилитрон +8В выдает, отпаял вторую часть схемы (плату, где ИК приемник, микросхема и т.п.). И вот, не могу понять почему реле срабатывает, когда подаю напряжение?

• • Я: Стоит интегральный стабилизатор (КРЕН) типа 7808, на выходе 8В? Надо всё подключить, и тогда проверять. Когда на вход ключевого транзистора ничего не подано, он может вести себя непредсказуемо. Проверьте силовой транзистор, реле, регулировочные элементы, пайку.Лезть глубже — надо разбираться со схемой — операционники, датчики, и т.д.

• Ренат: Здравствуйте Александр! Интегральный стабилизатор не стоит. Подключил, всё по прежнему (реле сработано, на датчик не реагирует, от регулировки сенсора, времени и режима «день»/»ночь», тоже ничего не меняется.

Ренат проделал большую работу, и я попробую помочь ему в этой статье.

1. С чего начать ремонт

Данные мои рассуждения и методики относятся не только к конкретному датчику движения, но и к многим электронным устройствам. Например, к датчику освещения, схема которого гораздо проще, но принцип тот же.

1. Проверяем правильность подключения. На данном этапе надо выяснить, как перестало работать устройство, при каких обстоятельствах.

Варианты (мозговой штурм): скачок света, выключали электричество, работа строителей, к соседям приходил электрик, какой-то запах, дети крутили, ударили, погрызла собака, соседи затопили, вчера был ветер, иногда плохо срабатывал, и т.д. На этом этапе уже можно выявить направление, в котором двигаться дальше.

Как отремонтировать датчик движения своими руками?

Датчики движения широко применяются в жилых и производственных объектах недвижимости для охраны и организации рационального расходования электроэнергии. Выгода от использования датчика очевидна – свет в помещении горит, только когда в нём кто-то находится и счётчик практически не «мотает» впустую.

Однако датчики такого вида не вечны, более того, часто в их работе возникают неполадки. В таком случае важно определить природу поломки, связана ли она с выходом из строя самого устройства или неправильной схемой подключения и т.д. Во многих случаях можно провести ремонт датчика движения своими руками, обладая небольшими знаниями в радиоэлектронике и необходимыми инструментами.

Виды неисправностей

Встречаются три основных варианта неправильной работы датчика движения:

• не срабатывает;
• неожиданно срабатывает без видимой причины;
• свет не перестаёт гореть.

Схема подключения

Для решения проблем необходимо на базовом уровне изучить схему подключения датчика. Чтобы упростить понимание, возьмём в пример схему без защитного нуля, который в «полевых» условиях прокладывается PE-проводником.

У датчика присутствуют клеммные контакты для поступления тока, нулевой жилы и соединения с осветительным прибором. Электрический ток поступает в прибор через первую клемму и, в зависимости от рабочего состояния внутренней схемы, проходит на третью, соединённую со светильником.

Ноль прокладывается от второго контакта на нулевую клемму осветительного прибора. В зависимости от его строения, ноль может подаваться на рабочую схему или сразу на лампу. На контакты самой лампочки также подаётся фаза. Входной ток может преобразовываться внутри осветительного прибора до нужных параметров. На работу датчика это не влияет.

Рассмотрим варианты неисправностей, из-за которых лампа горит постоянно, срабатывает непредсказуемо или перестаёт затухать.

Обратите внимание, что работы, описанные далее, должен проводить человек, хорошо знакомый с принципами работы электросетей и безопасности их монтажа. Дело в том, что эти операции включают взаимодействие с контактами под напряжением.

Проверка напряжения на светильнике и детекторе

Чтобы риск электрического поражения был минимизирован, лучше отключить автомат освещения и снять со схемы напряжение. После этого надо дать временный доступ электричества к местам, в которых к датчику движения и светильнику подсоединяются провода. После этого следует надёжно их закрепить, чтобы случайно не возникло короткое замыкания, а лишь затем – подать напряжение.

Теперь нужно с использованием отвёртки-индикатора проверить, есть ли напряжение на первой клемме (входной от сети) датчика. Если напряжение отсутствует, причины проблем кроются в питании.

Кроме этого, необходимо проверить, поступает ли на нулевые клеммы должный потенциал от сети. В новых электрических сетях, как правило, такая проблема не встречается, но в старых домах вполне возможна.

За долгие годы эксплуатации перемычка для нулевых контактов может выгореть, покрыться пылью, нагаром или заржаветь, из-за чего контакт либо полностью пропадает из-за окисления, либо теряется при большом нагреве элемента.

Нулевой потенциал также может пропадать по причине перелома соответствующего провода. Это тоже актуально для домов со старой проводкой, в которой применялись алюминиевые кабели.

Для одновременного обнаружения потенциалов нуля и фазы подходит вольтметр. Включив прибор, нужно приложить красный его щуп к фазному входу датчика, а чёрный – к нулевому. Прибор должен показать стандартные показатели.

В противном случае причины неправильной работы кроются в питании.

Другие варианты проверки рабочих показателей

• если приложить клеммы вольтметра к нулевому контакту датчика и выходной фазе, можно проверить датчик на правильность работы. Если внутренняя схема прибора замкнута, и вольтметр показывает напряжение, всё в порядке;
• для проверки целостности схемы питания светильника (сеть->датчик->провода перед светильником) нужно прикладывать щупы вольтметра к его фазному и нулевому входам;
• для проверки разности потенциалов, которые поступают на лампочку, нужно проверять вольтметров её входные клеммы.

Если исправность датчика проверена, а светильник все равно не горит, следует проверить состояние лампочки. Часто пользователи, увлекаясь поиском серьёзных проблем, игнорируют такую простую вещь, как перегорание нити накаливания.

Проверка внутренностей датчика

Для проверки электронной схемы прибора его нужно отключить от сети, демонтировать и снять корпус. Для проверки платы достаточно провести визуальный осмотр – серьёзные дефекты, как правило, становятся заметны невооружённым глазом.

Схема не должна иметь вздувшихся, потемневших, шатающихся, отвалившихся или треснувших деталей. Наличие хотя быть одного неисправного или выпавшего из общей цепи компонента приводит к искажению рабочих характеристик.

Следует также проверить целостность мест пайки элементов и токопроводящих дорожек.

Если внешний осмотр убеждает в исправности, датчик движения для включения света нужно проверить. Для этого можно использовать стандартную лампу накаливания.

Электрический ток на датчик лучше подавать через автоматический выключатель на 1-2 А, для защиты от удара током лучше вообще проводить питание через дифавтомат.

После подачи тока, с помощью вольтметра или мультитестера его функциональные элементы проверяются на наличие напряжения. Важным элементом цепи является управляющий транзистор реле срабатывания. Проверять нужно и выходное реле.

Из-за постоянной коммутации внешней нагрузки его контактная группа может быстро исчерпать свой рабочий ресурс.

Настройки датчика

На лицевой панели или задней стороне датчика движения для освещения располагаются регуляторы для задания точных настроек работы. Они обозначаются следующими сокращениями:

• SENS (от англ. sensivity – чувствительность). Определяет порог восприятия инфракрасного излучения. На некоторых элементарных моделях данная настройка отсутствует;
• LUX. Этот регулятор позволяет настроить порог подачи питания на светильник в соответствии с уровнем естественного освещения. Минимальное и максимальное значение яркости здесь соответствуют ночному и дневному освещению;
• TIME. Это временная задержка срабатывания и замыкания внутренней схемы. Например, можно установить задержку в 3 секунды. Так, при движении в зоне срабатывания датчик в первые 3 секунды его проигнорирует и лишь после этого включит свет. Полезная функция для защиты от ложных срабатываний.

С помощью данных настроек режим работы прибора подстраивается под условия эксплуатации. Благодаря включению регулировки в функционал, производители детекторов выпускают универсальную продукцию с широким диапазоном рабочих ситуаций.

От правильной настройки напрямую зависит стабильность работы. Так, например, при высокой чувствительности или отсутствии задержки включения возникают ситуации с кажущимися ложными включениями.

Например, при освещении помещения фарами проезжающей мимо машины или при пробегании кошки в рабочей зоне.

Из-за неправильного положения регулятора SENS может показаться, что датчик движения не работает, а в действительности его срабатывание блокирует слишком высокий порог чувствительности к инфракрасному излучению. Устройство работает правильно, и схема не замыкается в соответствии с заданными параметрами.

Местоположение детектора

Расположение датчика движения определяет его рабочую зону. Движения за её пределами не приводят к срабатыванию прибора и включению света. Обращать внимание на геометрию рабочей зоны следует при покупке прибора. Она зависит от дальности действия и углов горизонтального/вертикального обзора.

Эти же параметры нужно учесть при расположении устройства. Следует подобрать оптимальную высоту и угол наклона прибора.

Датчик исправен, но свет не гаснет

• причиной непрекращающейся работы чаще всего становится присутствие в зоне охвата движения. Это могут быть посторонние люди, животные и даже предметы;
• желательно проверить настройку временной задержки. Причиной неразмыкания схемы питания может быть то, что у регулятора TIME выставлено слишком высокое значение;
• отключение света может блокироваться слишком большой уставкой порога яркости (LUX);
• существует особенность работы электронной схемы датчика. При длительной эксплуатации под напряжением размыкание не происходит из-за появления остаточной нагрузки. Если прибор не выключает свет, попробуйте отключить его от сети на 10-15 секунд.

Если свет включается непредсказуемо

Нарушения работы детектора движения возникают, когда рабочие условия меняются под внешними факторами. В их числу относится присутствие источников высокочастотных радиосигналов. Поэтому не следует размещать устройство там, где они могут подвергнуться такому влиянию.

Аналогичное влияние на функции датчика могут оказывать сильные электромагнитные поля от сварочных аппаратов, пускателей, контакторов и прочих электромагнитных приборов.

Если избавить от источников помех нельзя, а детектор движения обязательно нужно устанавливать в зоне их влияния, следует минимизировать их воздействие следующим образом:

• создавать экран для датчика, оборачивая его фольгой (в данном случае обязательно необходимо заземление);
• выставлять в настройках устройства более низкую чувствительность с помощью регулятора SENS.

Другие причины ложных срабатываний и неожиданного включения:

• слабый контакт, пробой изоляционного материала или излом токоведущих жил. Всё это приводит к появлению электромагнитных помех, в поле которых попадает датчик;
• попадание в зону действия случайных предметов, которые изначально в ней не находятся. Прежде всего, здесь имеются в виду ветки деревьев, которые может заводить в зону срабатывания ветром;
• искажение температурного режима внутренней схемы прибора из-за прямого попадания солнечных лучей на корпус или нахождения вблизи приборов, излучающих тепло (лампы накаливания, обогреватели и т.п.). Если условия монтажа обязывают к такому соседству, нужно создавать барьер.

В редких случаях к включению света могут приводить атмосферные осадки, открытые окна, выброс тёплого воздуха вентиляторами и т.д. Для снижения вероятности ложных срабатываний нужно учитывать все перечисленные факторы при проектировании зоны действия.

Парктроник не работает: возможные неисправности датчиков

Как у любого нормального устройства нередко случаются неисправности парктроника. По большому счету парктроник не работает или глючит по трем причинам: либо нарушена проводка, либо проблемы в ЭБУ (электронный блок управления), либо механические повреждения датчиков парковки.

Ремонт парктроника своими руками

Ремонт парктроника своими руками в принципе дело нехитрое при одном условии – вы должны понимать и знать, что вы делаете. В противном случае лучше не проявлять самодеятельности и обратится в сервис. Дешевле будет. Особенно это касается ремонта электронной схемы блока управления. Если вы своими руками устанавливали парктроник, то с «прозвоном» проводки у вас не возникнет проблем.

Но чаще всего происходят неприятности с датчиками парковки. И одна из них – парктроник постоянно пищит. По правилам, датчик парковки включается при включении задней передачи. Если во время движения вперед происходит постоянное срабатывание и датчик пищит, то два варианта: либо происходит замыкание в схеме, либо на датчике налипло инородное тело: грязь, льдинка, тело умершего насекомого.

Датчик парктроника – существо нежное, и наиболее характерной причиной постоянного срабатывания системы является вода. Особенно в холодное время года, после мойки. После просушки датчика, писк исчезает. Если нет, то нужно проводить диагностику датчика.

Как проверить датчик парктроника, если индикатор не показывает препятствие, а оно на самом деле существует. Вернее, как вычислить, какой датчик не работает. Диагностика датчиков проста: поочередно закрываете датчики, а помощник наблюдает за показаниями индикатора в салоне.

Нередко причиной постоянного писка датчика является неверно настроенная чувствительность датчика. Для тех, кто в состоянии сам отрегулировать её, в схеме управления парктроником существует подстроечный резистор.

Настройка чувствительности датчика необходима и в тех случаях, когда он срабатывает на отдельно растущую траву (бывают, и нередко, такие случаи).

Замена датчика парковки

Еще одной распространенной причиной неисправности парктроника является механическое повреждение зеркала датчика маленьким камешком, который, по «закону бутерброда» попадает именно в центр датчика.

Здесь существует два варианта: обратится в сервис, где вы услышите стоимость штатного датчика парковки, в которую будет включена доставка датчика из США, премиальные всего отдела доставки и скромная цена самого датчика.

Второй вариант – это купить датчик, подходящий по размерам и рабочим параметрам и установить его, вместо штатного. В этом случае, если сменный датчик другого цвета, то дело легко поправит покраска датчиков парктроника, которую вы сможете произвести сами. Корпус нового датчика обезжиривается и покрывается тонким слоем лака необходимого вам цвета.

В основном мы перечислили «народные» способы и методы, которыми производится ремонт датчика парктроника. Самым же эффективным является обращение в специализированный сервис, естественно при вменяемой стоимости ремонта.

Удачи вам при эксплуатации парктроника.

Датчик движения своими руками

Датчик движения своими руками

В статье рассказано о пиромодулях или датчиках движения (PIR Motion Sensor) и приведён пример их включения и использования в любительской конструкции.

Пролог

В связи с попыткой перейти от растворимого кофе к натуральному продукту – кофе в зёрнах, решил модернизировать электрокофеварку «ЭК-0,3».

Дело в том, что данная допотопная модель кофеварки не умела автоматически выключаться по окончании приготовления ароматного напитка. А, памятуя о нескольких взорвавшихся электрочайниках без такой же автоматизации, предположил, что жизнь этой кофеварки тоже будет недолгой, если не предпринять никаких мер.

Сначала хотел было ограничиться термо-выключателем, который мог бы отключить кофеварку, когда температура корпуса превысит 110-120°С или, проще говоря, когда резервуар окажется обезвоженным. Но, это бы привело к перерасходу электроэнергии и перегреву корпуса кофеварки. Так что, решил использовать датчик движения, который бы отслеживал момент, когда кофе начнёт выливаться в кофейник.

Что такое пиромодуль или PIR (motion) Sensor?

Аббревиатура ПИР или PIR расшифровывается, как Passive Infra-Red или Пассивный Инфракрасный.

Пиромодуль, или PIR-sensor, это устройство преобразующее изменение интенсивности инфракрасного излучения в электрический ток. Работа пиромодуля основана на пиростатическом эффекте, который возникает в некоторых кристаллических материалах при изменении температуры. Изменение же температуры сенсора может быть вызвано инфракрасным излучением.

Так как изменение электрического поля кристаллических диэлектриков компенсируется полем свободных электрических зарядов, то зарегистрировать поле можно только при его изменении.

Это замечательное свойство датчиков, построенных на основе пироэлектриков, позволяет отслеживать мизерные изменения интенсивности излучения, произошедшие за сравнительно короткие промежутки времени, тогда как плавно меняющаяся температура самого пиромодуля не оказывает влияние на результаты измерений.

Для защиты от помех и других вредных воздействий, пиро-сенсор заключён в герметичный металлический корпус, который снабжён окошком. Окошко закрыто инфракрасным режекторным фильтром, пропускающим свет в узком диапазоне излучения, горб спeктральной характеристики которого находится в районе 10мкм (1*104нм). На картинке изображены пиромодули: советский «ПМ-4» и импортный «D203S».

В импортных пиромодулях за инфракрасным фильтром расположен не только сам пиро-сенсор, но и усилитель на малошумящем униполярном (полевом) транзисторе. На картинке схема включения и цоколёвка пиромодуля иностранного производства «PIR D203S».

Для подключения пиромодулей советского производства, полевой транзистор требовалось устанавливать дополнительно. На картинке схема включения и распиновка пиромодуля «ПМ-4» советского производства.

Когда-то пиромодули были секретной разработкой военно-промышленного комплекса и устанавливались в ТГС Тепловые Головки Самонаведения (Heatseeker) ракет и другие боевые устройства.

Но сейчас пиромодули широко используются и в гражданской технике. В основном, они применяются в качестве детекторов движения систем сигнализации и управления освещением. На картинке один из таких датчиков «Feron LX20/SEN5», предназначенный для управления освещением.

Техническое задание состоит всего из двух пунктов.

1. Полное обесточивание кофеварки сразу после того, как кофе начнёт вытекать в кофейник. Тепловой энергии, накопленной корпусом достаточно, чтобы процесс был успешно завершён.

2. Аварийное отключение кофеварки при превышении температуры 120°С. Это, чтобы кофеварка не перегорела, если в резервуаре включённой кофеварки не окажется воды.

Схема блока управления кофеваркой

Конструирование блока управления кофеваркой начал с того, что нарисовал вот такую блок-схему.

Как видите, сигналы от датчика движения и температуры поступают в «Блок управления», который в нужный момент отключает электромагнитное реле. Последнее отключает от сети не только нагревательный элемент, но и блок питания, то есть, всю кофеварку.

А это уже электрическая схема блока управления. Назначение элементов схемы следующее.

ПМ-4 пиромодуль (не содержит встроенного усилителя).

VT1 усиливает сигнал пиромодуля.

DA1-1-DA1-2 корректирующий усилитель сигнала пиромодуля.

VD1 датчик температуры на основе германиевого диода.

DA1-3 усилитель сигнала датчика температуры.

DA1-4 стабилизатор виртуальной земли.

VS1 пороговый элемент, блокирующий питание реле Р1.

VT2 реле задержки. Предотвращает отключение кофеварки во время переходных процессов, возникающих в схеме усилителя датчика движения, после подачи питания.

Z1 стабилизатор напряжения 12 Вольт.

Z2 стабилизатор напряжения 8 Вольт.

Конструкция и детали

Все детали конструкции, кроме датчика температуры, собраны на печатной плате размером 45х85мм.

Печатная плата блока управления кофеваркой в сборе.

Датчик температуры выполнен на основе германиевого диода, который вставлен в крепление, изготовленное из жести от консервной банки.

Закреплён термодатчик на корпусе кофеварки с помощью силиконового герметика. Между жестяным кронштейном и корпусом нанесена небольшая капля термопасты КПТ-8. Подключение датчика осуществлено с помощью провода МГТФ во фторопластовой изоляции.

Вся слесарная доработка свелась к сверлению всего двух отверстий в подставке кофеварки.

Через эти отверстия были проложены два провода питания, один провод управления нагрузкой и два провода термодатчика. Как видите, ремонтопригодность блока управления обеспечена.

Для защиты глазка пиромодуля была использована пластинка полипропилена, которую я отрезал от поршня одноразового шприца.

Интересно, что узкий спектр инфракрасного излучения, в котором работает пиромодуль, блокируется обычным стеклом и плексигласом, хотя пропускается многими типами пластмасс, включая капрон (полиэтилен), полипропилен и др.

А вот как это работает. Видеоролик в разрешении HD (1280x720px).

Скачать инструкцю по эксплуатации. Кофеварка ЭК-0,3 ТУ16-539.149-68 (1,8МБ).

Электрическая схема и перечень элементов советского датчика движения для систем сигнализации типа «Извещатель ИОП 409-1» или «Фотон-1».

Скачать электрическую схему датчика «Извещатель ИОП 409-1» («Фотон-1»).

Скачать перечень элементов датчика «Извещатель ИОП 409-1» («Фотон-1»).

Скачать схему и перечень элементов блока питания «ИОП 409-1» («Фотон-1»).

Скачать схему импортного датчика движения.

12 Январь, 2014 (22:50) в Ремонт техники, Сделай сам

Источник