Cảm biến là một thiết bị được sử dụng để phát hiện sự thay đổi của các sự kiện hoặc số lượng và nó tạo ra kết quả gần đúng. Cảm biến hồng ngoại là một thiết bị điện tử được sử dụng để đo nhiệt của một vật thể và cũng phát hiện chuyển động. Nó có thể phát ra và để cảm nhận một số khía cạnh của môi trường xung quanh. Thay vì phát ra, các loại cảm biến này chỉ đo bức xạ hồng ngoại, vì vậy nó được gọi là cảm biến thụ động Cảm biến hồng ngoại . Có các loại cảm biến khác nhau chẳng hạn như Cảm biến nhiệt độ, Cảm biến cháy, Cảm biến ánh sáng, Cảm biến hồng ngoại, Cảm biến siêu âm, Cảm biến áp suất, Cảm biến cảm ứng, v.v. Hãy để chúng tôi thảo luận về cảm biến IR
Mạch tiết kiệm điện dựa trên cảm biến hồng ngoại
Nếu chúng ta quên tắt quạt hoặc đèn và rời khỏi phòng, thì mạch này được giải thích dưới đây sẽ tự động tắt các thiết bị điện như quạt hoặc đèn sau một khoảng thời gian định trước. Một lần nữa, nếu chúng ta vào phòng, nó sẽ tự động bật đèn. Vì vậy, bằng cách này, chúng ta có thể giảm tiêu thụ điện năng không cần thiết. Một thụ động cảm biến chuyển động hồng ngoại (PIR) được sử dụng trong mạch như hình dưới đây.
Trình tiết kiệm điện dựa trên cảm biến hồng ngoại
Cảm biến PIR là gì?
Cảm biến PIR hoặc được sử dụng để phát hiện chuyển động hoặc nó được sử dụng để phát hiện chuyển động của con người. Khi nó phát hiện một số thay đổi, thì nó sẽ được kích hoạt vì nó sẽ hoạt động bằng cách chụp nhanh dấu hiệu bức xạ hồng ngoại của căn phòng. Thường được sử dụng trong các hệ thống phát hiện kẻ xâm nhập và nó quá nhạy cảm. Nó có độ nhạy có thể cấu hình cũng như thời gian BẬT kích hoạt có thể định cấu hình. Vì vậy, nó cho phép bạn thiết lập như vậy sẽ không kích hoạt đối với vật nuôi mà kích hoạt đối với con người.
Thiết bị tiết kiệm điện là gì?
Có hai loại tải điện. Một là tải cảm (tủ lạnh, máy điều hòa, máy bơm, quạt trần) và một là tải điện trở (lò sưởi, máy nước nóng, đèn chiếu sáng). Đối với tải điện trở, năng lượng được sử dụng bởi các thiết bị giống như điện năng được cung cấp bởi các tiện ích. Trong trường hợp tải cảm ứng, một từ trường được tạo ra bằng cách sử dụng một số lượng năng lượng không hữu ích.
Thiết bị tiết kiệm điện
Thiết bị tiết kiệm điện cải thiện P.F (hệ số công suất) dẫn đến năng lượng cung cấp cho mỗi tiện ích (kVAh) trên mỗi năng lượng được sử dụng bởi thiết bị (kWh) thấp hơn. Vì vậy, nó làm giảm dòng điện rút ra từ tiện ích.
Sơ đồ mạch và hoạt động của bộ tiết kiệm điện dựa trên cảm biến PIR
Sơ đồ mạch tiết kiệm điện dựa trên cảm biến PIR được hiển thị bên dưới. Việc thiết kế mạch này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các thành phần điện và điện tử khác nhau như chỉnh lưu cầu, cảm biến PIR, IC NE555, điốt chỉnh lưu, v.v. Mạch này sử dụng cảm biến PIR để cảm nhận sự tồn tại của mọi người bằng cách sử dụng bức xạ IR khi công chúng đến hoặc đi ra khỏi phòng.
Các thành phần bắt buộc
Chất bán dẫn: Bộ định thời NE555 (IC1), bóng bán dẫn BC547 NPN (T1, T2), điốt chỉnh lưu IN4007 (D1, D2), chỉnh lưu cầu DB107 (BR1), LED 5MM (LED1, LED2).
Điện trở: R1, R6 (2,2 kilo-ohms), R2 (10 kilo-ohm), R3 (220 kilo-ohm), R4 (1 kilo-ohm), R5 (4,7 kilo-ohm), VR1 (1 mega ohm quang kế ).
Tụ điện: C1, C3 (điện phân 1000uF, 25V), C2, C4 (đĩa sứ O.1uF), C5 (đĩa sứ 0,01uF).
Điều khoản khác: CON1 đến CON3 (đầu nối 3 chân), X1 (230V AC Sơ cấp đến 9V, biến áp thứ cấp 300mA), RL1 (9V, rơle 1C / O, mô-đun cảm biến PIR).
Điểm kiểm tra: TP0-GND, TP1-9V, TP2-3,3V, TP3-0-9V, TP4-9V
Trong mạch này, điện trở (R3), tụ điện (C3), một chiết áp (VR1) được sử dụng như một bộ đếm thời gian để thay đổi khoảng thời gian nhỏ của tín hiệu hồng ngoại thụ động thành độ trễ kéo dài. O / p của IC1 tại chân 3 điều khiển bóng bán dẫn T2 và điều khiển rơle RL1. Ở đây, rơ le được sử dụng để điều khiển các tải như quạt, đèn, v.v.
Mạch tiết kiệm điện dựa trên cảm biến PIR
Ở đây nguồn điện xoay chiều 230V được bước xuống 9V sử dụng biến áp sau đó bộ chỉnh lưu cầu sẽ chỉnh lưu điện áp này & lọc bằng tụ C1. Kết quả là, chúng tôi có thể nhận được 9V DC tại điểm kiểm tra TP1. Điện áp một chiều 9V kết quả được sử dụng làm nguồn điện cho toàn bộ mạch.
Khi mạch được kích hoạt, tụ điện C3 được cung cấp thông qua điện trở R3 và chiết áp VR1. Trong thời gian này, điện áp tại pin2 và pin6 của IC1 nhỏ hơn điện áp cung cấp, và do đó o / p pin-3 tăng cao. Điều này kích hoạt rơle thông qua bóng bán dẫn T2, và tải sẽ được BẬT.Khi tụ điện C3 nhận được điện áp cung cấp thì đầu ra IC1 ở chân 3 xuống mức thấp và ngắt kích hoạt rơle để tắt tải sau một số thời gian trễ có thể được thay đổi thông qua chiết áp VR1.
Tùy thuộc vào cài đặt trong cảm biến, chân đầu ra sẽ tăng cao khi cảm biến nhận thấy chuyển động. Cảm biến PIR cho tín hiệu cao được đưa đến cực cơ sở của bóng bán dẫn T1, sau đó tụ điện C3 phóng điện qua điện trở R4.
Khi điện áp đạt đến ít hơn 2/3 nguồn cung cấp của nó, khi đó chân đầu ra ở mức cao tại IC1, khi đó tải ở trạng thái BẬT. Trong điều kiện TẮT được chuyển sang, LED2 sẽ phát sáng. Vì vậy, điều này cho thấy rằng mạch đang ở chế độ tiết kiệm điện.
Xây dựng và thử nghiệm mạch
Kết nối đầu vào AC 230V với CON1 được bao trong một hộp nhỏ gọi là PCB. Và ở cuối phía sau của hộp kết nối tải với CON3. Sử dụng cáp 3 dây, kết nối PIR với PCB tại CON2 và lắp đặt nó trong phòng của bạn ở vị trí thích hợp. Mạch tiết kiệm điện dựa trên cảm biến PIR với kích thước thực tế và PCB một mặt như hình dưới đây.
Mẫu PCB của Trình tiết kiệm điện dựa trên cảm biến PIR
Trước khi sử dụng cảm biến PIR, chỉ cần kiểm tra bằng cách kết nối các chân GND và Vcc với pin 9V. Bây giờ vẫy tay của bạn trước cảm biến, sau đó kiểm tra sự thay đổi điện áp so với mặt đất ở chân đầu ra tín hiệu. Điều chỉnh các điều khiển thời gian và độ nhạy của PIR theo yêu cầu. Để cảm nhận tốt hơn, mái vòm của bề mặt phải sạch.
Thanh phân cách bố trí của PCB
Ứng dụng cảm biến IR
Cảm biến hồng ngoại được sử dụng trong các thiết bị điện tử khác nhau và cũng dự án dựa trên cảm biến đo nhiệt độ nào được thảo luận dưới đây
Màn hình ngọn lửa
Các loại thiết bị này được sử dụng để theo dõi ngọn lửa đang cháy như thế nào và phát hiện ánh sáng phát ra từ ngọn lửa. Máy dò nhiệt điện, PbSe, Pbs, máy dò hai màu là một số loại thường được sử dụng trong các đầu báo cháy.
Nhiệt kế bức xạ
Để đo nhiệt độ, cảm biến IR được sử dụng trong nhiệt kế bức xạ. Nó có các tính năng sau như phản hồi nhanh hơn, dễ dàng đo mẫu.
Máy phân tích khí
Cảm biến IR được sử dụng trong máy phân tích khí sử dụng các đặc tính hấp thụ của khí trong vùng IR.
Thiết bị hình ảnh IR
Đây là một trong những ứng dụng chính của sóng IR chủ yếu vì đặc tính không thể nhìn thấy của nó. Nó được sử dụng cho các thiết bị nhìn ban đêm, máy ảnh nhiệt, v.v.
Đây là tất cả về Mạch tiết kiệm điện dựa trên cảm biến hồng ngoại và hoạt động. Chúng tôi tin rằng những thông tin được đưa ra trong bài viết này là hữu ích để bạn hiểu rõ hơn về dự án này. Hơn nữa, bất kỳ truy vấn nào liên quan đến bài viết này hoặc bất kỳ trợ giúp nào trong việc triển khai dự án điện và điện tử , bạn có thể liên hệ với chúng tôi bằng cách kết nối trong phần bình luận bên dưới. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, nguyên lý hoạt động của mạch tiết kiệm điện dựa trên cảm biến hồng ngoại là gì.
