Принцип роботи датчика руху такий, що він реагує саме на рух предмета. Наприклад, якщо встановити пристрій на кухні, то для підтримки освітлення включеним необхідно всі час рухатися в зоні контролю датчика, а якщо спокійно сісти за стіл і почитати газету або поїсти – прилад наявність об’єкта не сприймає. Нами був обраний інший шлях: з промислового приладу узятий самий важливий і чутливий елемент – датчик RE46 і зібрана проста схема в корпусі промислового приладу, так як лінзу Френеля РЄ-01 немає можливості виготовити в домашній лабораторії. Нова доступна схема, адаптована для управління світлом на кухні або в будь-якому приміщенні, пропонується читачам для повторення (рис. 1.21).

Схема складається з інфрачервоного датчика PR1, підсилювача слабких сигналів D1 на ОУ К140УД7, фотореле, керуючого операційним підсилювачем, і схеми затримки вимкнення. На транзисторі VT1 виконано фотореле, що реагує на загальну освітленість площі перекриття. Два фоторезистори СФЗ-1, підключені паралельно для поліпшення чутливості, виведені замаскованим двожильний неекранованим проводом до шибки і звернені до вулиці. Це зроблено для того, щоб фотодатчики не реагували на освітлення, коли загориться лампа Л1 в самому приміщенні.

При затемненості фоторезистора R7 (2хСФЗ-1) на колекторі транзистора VT1 майже нульовий потенціал. Коли фоторезистори освітлені (день), транзистор VT1 відкритий і на його колекторі є позитивний потенціал. Транзистор VT2, включений за схемою із загальною базою, є простим аналоговим ключем. Коли на резистор R8 надходить напруга амплітудою більше 2 В, транзистор насичується і заземлює резистор R10, в результаті чого сигнал у точці з’єднання резисторів R4, R5 послаблюється.

При відкритому транзисторі потенціал на неінвертуючий вході (вив. 3 D1) ОУ стає рівним приблизно 0,6 В, викликаючи відповідно на виході D1 постійна напруга 0,6 В.

Ріс.1.21

Для розв’язки між каскадами за постійним струмом вимагається перехідний конденсатор С4. При відсутності позитивного сигналу (амплітуда напруги з колектора транзистора VT1 близька до нуля) транзистор VT2 вимикається, в результаті чого неінвертуючий вхід ОП (вив. 3 D1) виявляється незаземленим, і безладні імпульси, вироблювані піроелектричного детектором PR1 під час руху в контролюємо просторі, проходять через підсилювач. Якщо напруга сигналу на колекторі VT1 буде мати амплітуду до 5В (це відповідає насиченому висвітленню фоторезисторів, наприклад, коли сонячна активність висока), достатню для відкривання переходу база-колектор, то у вихідний сигнал просочуються позитивні викиди. Але це не впливає на роботу схеми. Чутливість фотореле на транзисторі VT1 можна регулювати переміщенням движка змінного резистора R6, а якщо її треба зменшити, то можна відключити один з фоторезисторів. Амплітуда вхідного сигналу на виводі S PR1 не більше 1,2 В (коригується зміною опору резистора R1). Фотореле необхідно для того, щоб світло вмикався тільки під час явно недостатній освітленості кімнати, наприклад, увечері, а не кожного разу, коли входить людина.

Швидка зміна теплового поля в зоні контролю датчика призводить до стрибків напруги (до 200 мВ) на його виході (S). Цей сигнал підсилюється при наявності дозволяючого сигналу від фотоключа (Точка А схеми) операційним підсилювачем D1. Конденсатор СЗ послаблює перешкоди, викликані штучним освітленням, коли світло вже засвічений. Якщо збільшити його місткість, то посилиться помехоподавленія, але знизиться чутливість – повільні в часі переміщення залишаться без реакції приладу, що неприпустимо.

Чутливість датчика можна незначно змінити підбором опору резистора R3 або регулюванням резистором R11 зворотного зв’язку D1, тобто змінюючи коефіцієнт посилення ОУ. Коефіцієнт посилення ОУ також можна регулювати, змінюючи співвідношення між сигналами, які надходять на його входи. У разі рівності сигналів на входах вони придушуються як синфазних перешкод, і вихідна напруга одно нулю. Коли сигнал на одному вході більше, ніж на іншому, він посилюється. Для нейтралізації наведень і перешкод з харчування необхідні конденсато-ри-фільтри. Їх роль виконують конденсатори С1, С2.

На транзисторі ѴТЗ реалізовано реле часу, що запускається сигналом, що приходять з виходу D1 (вив. 6). Резистор R12 задає зсув на базі транзистора ѴТ4. Час затримки вимкнення залежить від номіналів елементів R12, С5, R13. Хаотична послідовність імпульсів відкриває транзистор ѴТЗ, дозволяючи заряджатися конденсатору С5. Коли він зарядиться в стан насичення, то через обмежує резистор R13 напруга надходить на транзисторний ключ, який комутує реле К1. Реле своїми контактами на замикання включає лампу Л1 освітлення кухні. При відсутності імпульсів від ОУ транзисторний ключ на ѴТ4 буде відкритий до тих пір, поки не розрядиться конденсатор С5. Його розрядка через ланцюг R13VT4 обумовлює витримку часу. Діод VD1 перешкоджає кидків напруги в момент включення реле. За вказаних на схемі значеннях RC-ланцюга C5R13 затримка часу виключення складе близько 70 с. Затримка вимкнення необхідна квартирного автомату для плавного вимикання світла після можливого швидкого виходу людини з приміщення.

Схему можна живити постійним стабілізованим напругою +11 … +14 В, отриманим від стабілізатора із знижуючим трансформатором Т1 типу ТВЗ-1-12 (рис. 1.19) або від мережевого бестрансформаторним джерела (рис. 1.20).

Друкована плата не розроблялася. Елементи схеми кріпляться на монтажній платі та закриваються пластмасовим корпусом. Провід живлення від фотодатчиків і до лампі Л1 з’єднуються зі схемою через роз’єм РП10-6 або подібний йому. При монтажі необхідно дотримуватися обережності. Паяти датчик PR1 потрібно акуратно, бажано з антистатичним заземленим браслетом, не перегріваючи висновків датчика – пайка кожного висновку не більше 1 с. Перегрів може вивести прилад із ладу або (що також підтверджено практикою) погіршити його чутливі характеристики. Датчик чутливої ​​стороною акуратно приклеюють до лінзи мікрокраплях моментального клею типу «Супермомент-гель». Клей не повинен потрапляти на захисне кварцове вікно. Лінза РЄ-01 створює 24 сектора (зони контролю) і забезпечує стабільну реакцію на випромінювач тепла в зоні від 1,5 до 7 м від датчика. Краю лінзи перед установкою в пластмасовий корпус необхідно прокласти прогумованої прокладкою, наприклад, кембриком від електричного кабелю.

Трохи про особливості установки. Датчики руху рідко дають збої, пов’язані з помилковими спрацьовуваннями, однак зовсім виключити їх не можна. Найчастіше причиною помилкових спрацьовувань датчиків руху є комахи, зокрема павуки, що плетуть павутину під стелею в кутках приміщення – місцях розташування піроелектричні детекторів. Вийти з положення можна двояко: скомбінувати датчик руху з іншим, наприклад, датчиком місткості або використовувати для монтажу корпусів датчиків руху стійки з каштанового дерева (павуки уникають його), періодично розпилювати інсектициди навколо корпусів піроелектричні детекторів. Крім того, небажано розміщати датчики руху поблизу нагрівальних приладів (камін, електровентилятор, кондиціонер та інші – самі по собі є джерелом випромінювання теплових сигналів ІК спектру). У кімнаті необхідні штори, що прикривають лінзу Френеля від потрапляння прямих сонячних променів з вікна. Під час блискавки, як показала практика, не захищений шторами датчик спрацьовує довільно.

Деталі й настроювання. Распайка піроелектричного датчика RE46 наведена на рис. 1.22. Змінний резистор R6 бажано застосувати многооборотістий, типу СП-5-2В, К1 – реле на напругу спрацьовування 10 … 12 В, для управління навантаженням до 2 А. В якості К1 підходить автомобільне реле для 12-вольтів бортових мереж 3710-04. Елементи схеми С7, С8, R14 ефективно захищають контакти реле і лампу в моменти включення / вимикання реле, забезпечуючи тривалу експлуатацію реле і освітлювальних ламп потужністю до 75 Вт

Транзистори VT1, ѴТЗ можна замінити на КТ501 (А-М), КТ502 (А-Е), КТ3107 (А-В). Транзистор ѴТ2 – на будь-який з серій КТ312, КТ315, КТ503, КТ504, КТ505, транзистор ѴТ4 – на КТ601, КТ602, КТ603 з будь-яким буквеним індексом. При використанні в якості К1 малопотужного реле РЕС15 транзистор ѴТ4 можна замінити будь-яким із серії КТ312, КТ315.

Ріс.1.22

Всі постійні резистори типу МЛТ-0, 125, резистор R14-МЛТ-0, 5. Оксидні конденсатори – К50-6, К50-12 або аналогічні імпортні аналоги. Операційний підсилювач D1 можна замінити на К140УД6 або mA741 виробництва зарубіжних фірм. Налаштування схеми зводиться до регулювання порогу включення фотореле резистором R6. У верхньому (за схемою) положенні движка R6 чутливість схеми аналізу освітленості мінімальна.

Література: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов – Радіоаматорам схеми, Москва 2008