PCBA snímača pohybu

Čo je to PCBA snímača pohybu? 

PCBA snímača pohybu je zostava dosky s plošnými spojmi navrhnutá špeciálne na detekciu pohybu pomocou infračervených, mikrovlnných alebo ultrazvukových prevodníkov. Na rozdiel od univerzálnych PCBA dosky snímačov pohybu vyžadujú nízku spotrebu energie, rýchlu odozvu prebudenia zo spánku a filtrovanie šumu, aby sa predišlo falošným spúšťačom.

Inžinieri vyberajú PCBA snímača pohybu na základe troch parametrov: rozsah detekcie, typ výstupného signálu a prevádzkový prúd. Nesprávny výber vedie k častým falošným poplachom alebo zmeškaným detekciám.

Hlavné komponenty PCBA snímača pohybu

Každý PCBA snímača pohybu obsahuje týchto päť funkčných blokov:

· Senzorový prvok – PIR (pyroelektrický), mikrovlnný Dopplerov alebo ultrazvukový prevodník

· Analógové rozhranie – Operačný zosilňovač s pásmovým filtrom

· Porovnávač – prahový detektor s hysterézou

· Logika načasovania – Nastaviteľný čas zdržania a doba uzamknutia

· Výstupný stupeň – signál relé, tranzistora alebo logickej úrovne

Typické aplikácie

Podrobné technické parametre tohto PCBA snímača pohybu

Nasledujúce špecifikácie predstavujú typický vysokovýkonný PCBA snímača pohybu používaný v komerčných a rezidenčných bezpečnostných produktoch.

Elektrické charakteristiky

Výkon detekcie

Fyzikálne a environmentálne špecifikácie

· Rozmery dosky – 32 mm x 28 mm (štandardné) alebo vlastné

· Montážne otvory – Dva s priemerom 3 mm, 25 mm od stredu k stredu

· Prevádzková teplota – -20 °C až +70 °C

· Skladovacia teplota – -40 °C až +85 °C

· Tolerancia vlhkosti – 95 % relatívnej vlhkosti bez kondenzácie

· Konformný náter – voliteľný (pre vonkajšie alebo vlhké použitie)

Nastaviteľné nastavenia (DIP prepínač alebo prepojka)

Väčšina návrhov PCBA snímačov pohybu obsahuje parametre konfigurovateľné používateľom:

Ako sa tento pohybový senzor PCBA porovnáva s konkurenčnými návrhmi

Nie všetky dosky PCBA snímačov pohybu fungujú rovnako v reálnych podmienkach. Nižšie uvedená tabuľka ukazuje kritické rozdiely.

Časté otázky PCBA pre pohybový senzor – technické odpovede

Tieto tri otázky každý týždeň kladú hardvéroví inžinieri, integrátori a špecialisti na obstarávanie, ktorí hodnotia riešenia PCBA snímačov pohybu.

Otázka 1: Aký je rozdiel medzi dizajnom PCBA s PIR, mikrovlnnou rúrou a dual-tech snímačom pohybu – a ktorý z nich si mám vybrať?

Odpoveď: PIR (pasívny infračervený) pohybový senzor PCBA zisťuje zmeny v infračervenom žiarení z pohybujúcich sa telies. Spotrebuje veľmi nízku energiu (15-30 µA v pohotovostnom režime), ale je citlivý na teplotné gradienty a môže sa falošne spustiť z vetracích otvorov HVAC alebo slnečného žiarenia. Mikrovlnný snímač pohybu PCBA vyžaruje nízkoenergetické RF (zvyčajne 5,8 GHz alebo 10,525 GHz) a meria Dopplerov posun. Detekuje cez plastové kryty a ignoruje teplotu, ale spotrebuje vyšší prúd (15-25mA) a môže preniknúť cez steny, čo spôsobí falošnú detekciu zo susedných miestností. Dvojitá technológia pohybového senzora PCBA obsahuje PIR aj mikrovlnné senzory a spustí sa iba vtedy, keď oba detekujú pohyb. To eliminuje takmer všetky falošné poplachy, ale zvyšuje náklady a pohotovostný prúd (2-5 mA). Sprievodca výberom: V prípade vonkajších svetiel napájaných z batérie vyberte len PIR. Pre detekciu obsadenosti interiéru, kde sú falošné spúšťače neprijateľné, zvoľte duálnu technológiu. Pre automatické dvierka, kde na rýchlosti záleží viac ako na spotrebe energie, zvoľte len mikrovlnnú rúru. Väčšina návrhov PCBA komerčných bezpečnostných snímačov pohybu používa PIR s pokročilým filtrovaním signálu ako najlepší pomer ceny, výkonu a spoľahlivosti.

Otázka 2: Ako nastavím rozsah detekcie a čas držania na tomto PCBA snímača pohybu a možno tieto nastavenia zmeniť bez vybratia dosky z jej krytu?

Odpoveď: Tento PCBA snímača pohybu poskytuje tri spôsoby nastavenia. Po prvé, zabudované potenciometre: jeden označený „SENS“ (citlivosť) nastavuje rozsah detekcie od 3 metrov (úplne proti smeru hodinových ručičiek) do 12 metrov (úplne v smere hodinových ručičiek). Sekunda označená „TIME“ nastavuje čas zdržania od 5 sekúnd do 10 minút. Po druhé, prepínače DIP: väčšina dosiek obsahuje 4-polohový prepínač na hrubé nastavenie doby výdrže, prahu svetla a polarity výstupu. Po tretie, na diaľkové nastavenie obsahujú niektoré návrhy PCBA snímačov pohybu digitálny vstup, ktorý akceptuje externé potenciometre alebo riadiace signály 0-10V. Ak chcete vykonať úpravy bez otvorenia krytu, špecifikujte PCBA snímača pohybu s prijímačom diaľkového ovládania (38 kHz IR alebo 433 MHz RF) – to zvyšuje náklady na kusovník približne 1,50 USD. Bez diaľkového nastavenia musíte otvoriť kryt a použiť malý skrutkovač na otáčanie potenciometrov. Citlivosť vždy upravte po montáži na konečné miesto, pretože okolité steny a materiál podlahy ovplyvňujú dosah detekcie. Začnite s citlivosťou na 50 % a zvýšte ju, len ak existujú medzery v pokrytí.

Otázka 3: Aká je typická frekvencia falošného spustenia pre tento PCBA snímača pohybu a ako teplotná kompenzácia znižuje falošné poplachy?

Odpoveď: V správne nainštalovanej aplikácii (žiadne priame slnečné svetlo na šošovke, žiadne tepelné prieduchy v okruhu 2 metrov, žiadne veľké sklenené okná odrážajúce pohybujúcu sa premávku) dosahuje tento PCBA snímača pohybu frekvenciu falošného spúšťania menej ako jednu udalosť na 200 zistení. Bez teplotnej kompenzácie sa môže PIR pohybový senzor PCBA falošne spustiť, keď sa okolitá teplota priblíži teplote ľudskej pokožky (približne 37 °C alebo 98 °F). Pri izbovej teplote 30 °C poklesne pomer signálu k šumu o 60 % v porovnaní s 20 °C. Tento PCBA snímača pohybu obsahuje zabudovaný termistor pripojený ku kompenzačnému obvodu, ktorý zvyšuje zisk o 2,5 % pri každom zvýšení o 1 °C nad 25 °C. Pri 35 °C je zisk o 25 % vyšší ako pri 25 °C, čím sa obnovuje citlivosť detekcie. Kompenzácia tiež znižuje zisk pri nízkych teplotách (pod 10 °C), aby sa zabránilo falošným spúšťačom spôsobeným studeným prievanom. Údaje z terénu z inštalácií PCBA snímačov pohybu v podnebí Stredného východu (vonkajšie teploty dosahujúce 45 °C) ukazujú 78 % zníženie nepríjemných alarmov, keď je teplotná kompenzácia zapnutá oproti vypnutej. Vždy povoľte kompenzáciu vonkajších alebo neklimatizovaných vnútorných priestorov.

Najlepšie postupy inštalácie PCBA snímača pohybu

Dokonca aj ten najlepší PCBA snímača pohybu funguje zle, ak je nainštalovaný nesprávne. Postupujte podľa týchto pokynov.

Výška a poloha montáže

· Odporúčaná výška – 1,8 až 2,2 metra (od ramien po hlavu)

· Pod 1,5 metra – Chýba pohyb trupu, rozpoznáva iba domáce zvieratá

· Nad 2,5 metra – Znížené pokrytie zeme, vytvára mŕtve zóny priamo pod ním

Vyhnite sa týmto zdrojom falošných spúšťačov

Pokyny na zapojenie

· Použite krútenú dvojlinku pre výstupný signál dlhší ako 10 metrov

· Napájacie káble striedavého prúdu udržiavajte aspoň 30 cm od PCBA snímača pohybu

· Pridajte 100nF kondenzátor na napájací vstup, ak spínate hlučné záťaže (relé, stýkače)

Testovanie PCBA snímača pohybu pred inštaláciou

Test na skúšobnom zariadení zachytí 90 % chýb nastavenia. Postupujte podľa tohto poradia.

Postup skúšobnej stolice

1. Zapnite napájanie a počkajte 60 sekúnd na zahriatie

2. Potvrďte, že LED bliká približne raz za 10 sekúnd (označuje pohotovostný režim)

3. Prejdite cez zorné pole vo vzdialenosti 3 metre

4. Skontrolujte, či sa LED rozsvieti a výstup zmení stav

5. Označte čas, dokedy LED zhasne (malo by zodpovedať nastaveniu času podržania)

6. Opakujte s pomalým posúvaním (0,2 m/s) a rýchlym pohybom (2 m/s)

Zlyhania a príčiny

Zhrnutie – Referencia kľúčových špecifikácií

Pre rýchlu orientáciu majte tento blok špecifikácie k dispozícii počas návrhu a obstarávania.

PCBA snímača pohybu – predvolená konfigurácia

· Napätie: 5-24 V DC

· Pohotovostný prúd: typický 20 µA

· Dosah detekcie: 8 – 12 metrov

· Uhol detekcie: 120 stupňov

· Doba podržania: nastaviteľná od 5 s do 10 minút

· Výstup: Relé (10A) alebo tranzistor (100mA)

· Prevádzková teplota: -20°C až +70°C

· Certifikácia: V súlade s normami ISO9001 a RoHS