Как работает pir датчик hc-sr501, и его взаимодействие с arduino

PIR датчик движения Ардуино: характеристики

Сегодня уже никто не удивляется при автоматическом включении освещения в подъездах многоквартирных домов, которые срабатывают при прохождении человека. В большинстве приборов установлены пассивные датчики движения (PIR). Рассмотрим в этой статье устройство датчика движения, схему его подключения к Arduino UNO и соберем на его основе автоматический включатель освещения.


Линза Френеля концентрирует инфракрасное излучение

Модуль с ПИР датчиком состоит из пироэлектрического элемента под пластиковой линзой Френеля — цилиндрическая деталь с прямоугольным кристаллом в центре, который улавливает уровень инфракрасного излучения и пропускает его через себя. При подключении IR к Arduino мы уже выяснили, что все предметы имеют инфракрасное излучение и чем выше температура, тем интенсивнее излучение.


Устройство и распиновка пироэлектрического датчика движения

PIR датчики движения практически одинаковы по устройству. Диапазон чувствительности PIR сенсоров для Ардуино до 6 метров, угол обзора 110° x 70°. Питание — 5 Вольт, а выходной цифровой сигнал имеет значение 0, когда движения нет и значение 1 при наличии движения. Чувствительные элементы устанавливается в герметический корпус, который защищает от влажности и перепадов температур.

Получение ключа

Чтобы вызвать получение апплета, нам нужен ключ вместе с именем события в нашем HTTP-запросе. Чтобы получить уникальный ключ IFTTT, перейдите на домашнюю страницу и выполните поиск веб-хуков в левой верхней панели поиска. Вы можете найти хук в разделе сервисов (Services).

Теперь на странице вебхуков нажмите на ссылку Документация (Documentation) в правом верхнем углу страницы.

Наконец, появится страница, содержащая ваш личный ключ, и полный веб-запрос для вашего события. Этот ключ уникален для каждого аккаунта IFTTT. Включив в него название события, Вы можете запустить действие IFTTT через вубхук.

Элементы платы

Пироэлектрический сенсор с линзой Френеля

Модуль выполнен на пироэлектрическом сенсоре RD-624 в металлическом герметичном корпусе. Внутри компонента расположено два чувствительных элемента, которые смотрят на внешний мир через прямоугольное окно, которое пропускает инфракрасное излучение.

На пироэлектрический сенсор одевается Линза Френеля, которая концентрируют излучение, значительно расширяя диапазон чувствительности датчика.

Микросхема управления

Мозгом сенсора — микросхема EG4002. Чип считывает и обрабатывает сигналы с PIR-сенсора. В итоге на выходе модуля бинарный цифровой. Есть движение — единица, нет — ноль.

Световой индикатор

Индикаторный светодиод дублирующий выходной сигнал с датчика движения. При высоком уровне сигнала с модуля — светодиод горит, при низком — не горит.

Датчик освещённости

Датчик освещённости на фоторезисторе GL5528, подкорректирует чувствительность модуля на солнечный свет. Это удобно при необходимости отключение работы сенсора в дневное время суток.

Troyka-контакты

На модуле выведена группа Troyka-контактов:

  • Сигнальный (S) — цифровой выход сенсора. Используется для передачи текущего состояния модуля. Подключите к цифровому пину микроконтроллера.
  • Питание (V) — соедините с рабочим напряжением микроконтроллера.
  • Земля (G) — соедините с землёй микроконтроллера.

Полевые испытания

Прошу прощения за эстетику монтажа.

Установка на входную дверь. Часть конструкции справа (непосредственно на самой двери) — магнит для срабатывания геркона

На место постоянного использования (гараж) устройство было установлено 4 месяца назад. Для целей усиленного тестирования, функция расписания не используется (по каждому событию отправляется SMS). В среднем получается 5 SMS в день: два при входе в гараж (срабатывает датчик открытия двери и датчик освещения), два при выходе и один «ежедневный отчет». На текущий момент батареи (3x AA) держат напряжение 4.1в при включенном модеме.

7 комментариев для “Пример: Подключение датчика движения к Ардуино”

Светильник не будет выключаться

Поправил скетч, проверьте.

Пока поправлял ваш скетч считай новый написал, да и сам вспоминал минут 40 что к чему, но мне полезно, как раз проэктик родился) #define LED 13 // порт для светодиода #define PIR 2 // порт для PIR sensor int state = 0; // нужен для запоминания состояния unsigned long counttime; // выделение памяти для счетчика void setup() pinMode(LED, OUTPUT); pinMode(PIR, INPUT); Serial.begin(9600); > void loop() // если есть движение включаем светодиод if (digitalRead(PIR) == HIGH) digitalWrite(LED, HIGH); Serial.println(«Есть человек»); state = 1; // разовое изменение состояния за цикл Serial.println(state); > // запускаем таймер if (digitalRead(PIR) == LOW & amp; & state == 1) counttime = millis(); Serial.println(«Движения нет, догорает свет»); Serial.println(counttime); state = 0; // сбрасываем состояние, если ничего не изменится, delay(200);// счетчик будет доделывать свое задание > // если нет движения и прошло 15 секунд if (counttime & amp; & millis() — counttime & gt; = 15000) Serial.println(«ТЕМНОТА»); digitalWrite(LED, LOW); > >

Спасибо. Кому-то обязательно пригодится

Поскольку админ адекватно относиться к другим скетчам, предложу и свой, он полностью является копией скетча из коммента, но в нем добавлен фоторезистор, чтобы днем не срабатывал, поскольку мне этот скетч нужен был для освещения коридора ночью, когда идешь по важным делам к фарфоровым друзьям Ну и стоит добавить, что вместо светодиода, у меня подключена светодиодная лента синего цвета.

#define PHOTO A0 // порт в который подключен фоторезистор #define LED 13 // назначаем порт для светодиода #define PIR 2 // назначаем порт для PIR sensor int state = 0; // нужен для запоминания состояния unsigned long counttime; // выделение памяти для счетчика

void setup() pinMode(LED, OUTPUT); pinMode(PIR, INPUT); Serial.begin(9600); >

void loop() int val = analogRead(PHOTO); // читаем данные с фоторезистора Serial.println(val); // если есть движение включаем светодиод // делаем проверку пиродатчика и степени освещения if (digitalRead(PIR) == HIGH & amp; & val & gt; 950) digitalWrite(LED, HIGH); Serial.println(«Есть человек»); state = 1; // разовое изменение состояния за цикл Serial.println(state); > // благодаря состоянию запускаем таймер if (digitalRead(PIR) == LOW & amp; & state == 1) counttime = millis(); Serial.println(«Движения нет, догорает свет»); Serial.println(counttime); state = 0; // сбрасываем состояние, если ничего не изменится, delay(200); // счетчик будет доделывать свое задание > // если нет движения и прошло 15 секунд if (counttime & amp; & millis() — counttime & gt; = 15000) Serial.println(«ТЕМНОТА»); digitalWrite(LED, LOW); > >

Написал вот такую программу для 2 лампочек 12в. Не срабатывает вкл разных этажей(2). В чем причина подскажите пожалуйста?

Разберитесь с фигурными скобками в void loop

Источник

Микроволновый датчик приближения RCWL-0615

Модуль датчика RCWL-0615 является альтернативой обычным датчикам движения PIR, которые широко используются в охранной сигнализации. В ИК-датчиках используется механизм анализа черного тела, что означает, что он проверяет тепло, выделяемое человеческими телами. RCWL-0516 использует доплеровскую радиолокационную технологию для обнаружения движущихся объектов. Он работает на частоте около 3,2 ГГц и использует чип обработки RCWL-9196.

RCWL-0516 излучает микроволны и анализирует отраженные волны, чтобы проверить наличие каких-либо изменений. Эти датчики могут обнаруживать движущиеся объекты через стены и другие материалы и имеют диапазон чувствительности до 7 метров. Обычно они дешевле и менее подвержены ошибкам. При обнаружении движения выходной контакт (OUT) уровня TTL датчика переключается с НИЗКОГО (0 В) на ВЫСОКОЕ (3,3 В) в течение конечного времени (от 2 до 3 с), а затем возвращается в свое состояние покоя (НИЗКОЕ).

Основные характеристики RCWL-0615

  • Мощность передачи: 20 мВт (минимум) / 30 мВт (максимум)
  • Входное напряжение: 4–28 В постоянного тока
  • Расстояние обнаружения: 5–7 м
  • Частота датчика: ~ 3,2 ГГц

Распиновка RCWL-0615

  • VIN — 4В — 28В DC источник питания
  • CDS — вход отключения датчика (низкий = отключить) (для датчиков LDR)
  • GND — Земля
  • 3volt — выход постоянного тока (максимум 100 мА)
  • OUTPUT — HIGH /LOW(3.3 V)  ВЫХОД — ВЫСОКИЙ / НИЗКИЙ (3.3 В) (в соответствии с обнаружением движения)

Теперь, когда мы знакомы с датчиком, который мы используем, и с тем, как работает технология, давайте погрузимся в сам проект.

Подключение датчика давления

Часто в деле предсказания погоды или определения высоты подъёма над уровнем моря требуется решить задачу измерения давления. Здесь на помощь приходят электронные барометры на технологии МЭМС: тензорометрический или пьезорезизстивный метод, связанный с переменностью сопротивления прибора при приложении деформирующих материал сил.

Наиболее популярен датчик BMP085; помимо барометрического давления он регистрирует и температуру. Ему на смену выпустили BMP180, он обладает теми же характеристиками:

  • Чувствительность в диапазоне: 300-1100 гПа (если в метрах — 9000 — 500 м над уровнем моря );
  • Разрешение : 0,03 гПа или 0,25 м;
  • Рабочая температура датчика -40 +85°C, точность измерения в указанном диапазоне — ±2°C;
  • Подключение по стандарту i2c;
  • V1 использует 3.3 В для питания и логики;
  • V2 использует 3.3-5 В для питания и логики.

Подключение датчиков к Ардуино в этом случае стандартно. Понадобится Unified Sensor Driver — его обновлённая версия обеспечивает более высокую точность показаний; кроме того, позволяет работать с несколькими разными подключёнными датчиками давления одновременно. Необходимо также установить Adafrut_Sensor library.

Достоинства и недостатки

Достоинствами ИК датчиков движения Ардуино принято считать:

  • высокая чувствительность сенсоров;
  • простота, отсутствие сложных соединений;
  • способность регистрировать незначительные тепловые колебания;
  • компактность, малый размер платы и линзы. Даже самые крупные модели не занимают много места;
  • обширный модельный ряд, множество вариантов конструкции и функциональных возможностей;
  • сравнительно низкая стоимость, доступность для всех пользователей.

Существуют и недостатки:

  • для работы требуется программа — скетч. Ее загружают в Ардуино, который не может работать сам по себе. Написать скетч самостоятельно может только программист;
  • собственная память процессора мала и не вмещает сложные программы;
  • несмотря на высокую чувствительность сенсоров, быстродействие устройств сравнительно мало;
  • работе устройства мешают помехи, дающие множество ложных срабатываний.

Все проблемы решаются использованием более современных моделей и сложных программ. Постоянно выходят новые версии микропроцессоров, способных работать стабильнее и точнее.

Компоненты

Для этого проекта мы собираемся связать ИК-датчик (PIR) движения с Arduino UNO, а затем передать цифровой сигнал на модуль ESP8266.

ИК-датчик, также известный как пассивный инфракрасный датчик приближения, представляет собой цифровой датчик, который выдает высокий импульс при обнаружении движения.

Модуль ESP8266 сконфигурирован для отправки запроса GET в IFTTT, когда сигнал ВЫСОКИЙ (HIGH). Запрос GET запускает апплет, который затем отправляет SMS на ваше устройство.

Для этого нам понадобятся следующие компоненты:

  1. Arduino Uno
  2. ESP8266-01 WiFi модуль
  3. ИК-датчик (PIR) движения
  4. Резистор 1 кОм x 3
  5. Резистор 10 кОм
  6. Перемычки
  7. Макетная плата

Подключение ультразвукового датчика расстояния к Arduino с использованием 1 пина!

Схема подключения и скетч для ультразвукового датчика расстояния SRF06 приведены ниже.

// Скетч с библиотекой NewPing, которая может использоваться и для датчика HC-SR04 и для

//приведенного здесь SRF06 и позволяет подключать ульразвуковые датчики

// с помощью одного пина на Arduino. Можно дополнительно подключить конденсатор на 0.1 мкФ к пинам Эхо и Триггер на датчике.

// К Arduino подключается пин Триггер

#include <NewPing.h>

#define PING_PIN  12  // Пин с Arduino подключен к пинам trigger и echo на ультразвуковом датчике расстояния

#define MAX_DISTANCE 200 // Максимальное расстояние, которое мы контролируем (в сантиметрах). Максимальное расстояние подобных датчиков находится в диапазоне 400-500см.

NewPing sonar(PING_PIN, PING_PIN, MAX_DISTANCE); // Настройка пинов и максимального расстояния

void setup() {

Serial.begin(115200); // Открытие серийного протокола с частотой передачи данных 115200 бит/сек.

}

void loop() {

  delay(50); // Задержка в 50 миллисекунд между генерацией волн. 29 миллисекунд – минимально допустимая задержка.

  unsigned int uS = sonar.ping(); // Генерация сигнала, получение времени в микросекундах (uS).

  Serial.print(«Ping: «);

  Serial.print(uS / US_ROUNDTRIP_CM); // Преобразование времени в расстояние и отображение результата (0 соответствует выходу за допустимый диапазон)

Serial.println(«cm»);

}

Датчик уровня жидкости (Water Sensor Arduino)

Рабочее напряжение аналогового сенсора — 5v. Выходное напряжение (показания датчика) зависит от степени погружения датчика в жидкость и от параметров, влияющих на коэффициент передачи напряжения, например, проводимость жидкости. Это простой в использование и недорогой датчик уровня жидкости, который широко применяется в системах автоматизации и при разработке Умного дома.


Подключение к Ардуино датчика воды (Water Sensor)

Как вы уже заметили на фото к этому занятию, датчик уровня жидкости имеет три контакта. Правый контакт (-) подключается к Земле (GND), средний к питанию 5v, а левый к аналоговому входу, например, A0. При полностью сухом датчике выходное напряжение и показания на аналоговом входе будут равны нулю, чем больше датчик будет погружен в воду, тем больше будут его показания (от 0 до 1023).

Пример работы

Рассмотрим ситуацию использования датчика на примере микроконтроллера Ардуино Уно и сенсора HC-SR501. Его характеристики:

  • рабочее напряжение постоянного тока — 4.5–20 В;
  • ток покоя —  ≈ 50 мкА;
  • выходное напряжение — 3.3 В;
  • диапазон температур — от −15 до +70 градусов Цельсия;
  • габариты — 32×24 мм;
  • угол детектирования — 110 градусов;
  • дистанция срабатывания — до 7 метров.

В указанном сенсоре установлены два пироэлектрических датчика IRA-E700.

Сверху они прикрыты сегментированной полусферой. Каждый сегмент — фокусирующая тепло на определенный участок ПИР-датчика линза.

Внешний вид устройства:

Общий пример работы мы уже рассматривали выше. Пока контролируемая зона пуста, датчики получают одинаковый уровень тепловой эмиссии, напряжение на них также одинаково. Но как только излучение от человека попадет последовательно на первый и второй элементы, схема зарегистрирует разнонаправленные электрические импульсы и сгенерирует сигнал на выход.

Настройка

ИК-модуль HC-SR501 весьма прост в настройке и дешев. У него есть перемычка для конфигурирования режима и пара подстроечных резисторов. Общая чувствительность настраивается первым потенциометром: чем она выше, тем шире зона «видимости» гаджета».

Другой потенциометр управляет временем срабатывания устройства: если обнаружено перемещение, на выходе создается положительный электрический импульс определенной длины (от 5 до 300 секунд).

Следующий управляющий элемент — перемычка. От нее зависит режим работы.

  • в позиции L время отсчитывается от первого срабатывания. То есть, к примеру, если человек зайдет в помещение, система среагирует и включит свет на указанное настройкой потенциометра время. Когда оно истечет, выходной сигнал возвращается к начальному показателю, и комплекс перейдет в режим ожидания следующей активации;
  • в позиции H обратный отсчет будет начинаться после каждого детектирования события движения, а любое перемещение станет обнулять таймер. В этом положении перемычка стоит по умолчанию.

Соединение датчика с контроллером

Подключение датчика движения к Ардуино следует выполнять по указанной схеме:

Пин OUT соединяется с пином 2 Уно, а VCC подсоединено к контакту +5 В. Принципиальная схема конструкции:

Программная часть

Помимо контроллера, для функционирования оборудования необходима управляющая аппаратным комплексом программа. Ниже приведен простой скетч:

В нем при обнаружении гаджетом движения на последовательный порт отправляется 1, а в ином случае уходит значение 0. Это простейшая программа, с помощью которой можно протестировать собранный датчик.

Модифицируем устройство добавлением реле, которое станет включать свет. Принципиальная схема подключения:

Макет:

Программа для реализации данного функционала:

Теперь, если собрать компоненты по схеме, загрузить скетч в Ардуино и соединить систему с электросетью дома, по сигналу сенсора перемещения контроллер заставит сработать реле, а то, в свою очередь, включит свет.

Объяснение кода

Для отправки цифрового сигнала в модуль ESP8266 мы используем библиотеку SerialTransfer.h. Вы можете скачать её с GitHub.

Вот важные строки, которые мы использовали из библиотеки:

  • — создает экземпляр SerialTransfer, называемый myTransfer
  • — запускает последовательную связь с использованием скорости передачи данных Serial (последовательная)
  • m — создает объект специально для статуса
  • — отправляет статус в пакете прямо по его размеру
  • — получает статус от отправителя

Далее, используя , мы соединяем строки, содержащие ваше WiFi имя, пароль, URL веб-запроса и сервер создателя IFTTT. Затем, используя , мы объявляем модуль ESP8266 станцией, чтобы предотвратить его переход в другие режимы по умолчанию. С помощью и мы инициализируем WiFi-соединение и последовательную связь соответственно.

Основной цикл использует оператор , который возвращается, когда сигнал LOW, или посылает GET-запрос, когда сигнал HIGH. Отправка GET-запроса на URL события IFTTT приводит к срабатыванию апплета. Следовательно, это отправляет SMS-уведомление на ваше устройство Android.

Мы добавили 10-секундную задержку до того, как устройство снова проверит HIGH импульс, чтобы предотвратить перегрузку вашего IFTTT-апплета. Отправка слишком большого количества запросов может привести к отключению вашего апплета, или, что еще хуже, к блокировке вашей учетной записи.

Я добавил бонусный код, если вы используете набор для разработки NodeMCU. С NodeMCU вам не нужно использовать последовательную связь для отправки цифрового сигнала от датчика. Вместо этого вы можете использовать последовательный монитор, чтобы проверить, соответствует ли выходной сигнал вашему коду.

Подключение датчика к Ардуино

Подключение датчика движения к Ардуино не представляет особой сложности. На датчик надо подать питание (обычно 5 В, но могут быть и другие варианты), а также присоединить выход сенсора к цифровому входу Ардуино. Схема подключения проста, ее можно наглядно рассмотреть на рисунке:

Контактная группа датчика состоит из трех электродов. Два из них подают питание с Ардуино на датчик, а третий передает сигнал с его выхода на управляющее устройство. Земля (на рисунке это черный провод) подключается к контакту GND группы «power» микрокомпьютера. Рядом с ним находится контакт питания +5 V, к которому надо подключить соответствующий контакт датчика (красный провод на рисунке). Выход, или сигнальный (желтый) провод присоединяют к контакту 2 группы «digital» (так показано на рисунке, но фактически можно подключиться к любому цифровому контакту на плате Ардуино).

Способ подключения ИК датчиков к Ардуино один и тот же, он не меняется при введении другого скетча. Есть разные модели микропроцессоров, отличающиеся от Arduino Uno некоторыми параметрами (количество слотов, размер памяти и тому подобное). Выбор модели зависит от сложности будущих задач и от степени подготовки пользователя.

Первая модель

Датчик Arduino является электронным конструктором, предназначенным для быстрой сборки автоматических устройств различной степени сложности (высокой, средней и низкой). В основе этого устройства находятся микропроцессорные модули, датчики, а также интерфейсы к ним.

Датчик Arduino

Эта программа позволит значительно упростить создание проектов по прошивке.
В результате получается полупроводниковый электронный сенсор с достаточно высокой точностью работы.
Помимо этих датчиков также используются разнообразные механические (реагирующие на прикосновение) и химические устройства (реагирующие на конкретные химические показатели). Но последние используются только в редких случаях. Например, они могут реагировать на некоторые газы или пары спиртов. Но их стоимость значительно выше, чем обычного процессорного модуля (в диапазоне от 10 до 50%).
Датчики Arduino классифицируются по тому параметру, на реакцию которого они настроены реагировать (температурный, звуковой или ультразвуковой показатель и т.д.).
Благодаря эффективному принципу работы, а также многофункциональности в плане измеряемых параметров, датчики Arduino на сегодняшний день широко применяются в самых разнообразных сферах деятельности человека.

Функциональное дополнение

Датчики Arduino или Steinel ir quattro com1 (плата) могут быть дополнены разнообразными сенсорами и улавливающими устройствами (функциональное дополнение). Благодаря этому возможно некоторое расширение сферы применения таких приборов. Например, они могут применяться в автоматизации физических процессов и приборостроении, подсчете числа пассажиров и т.д.
Помимо этого Arduino или Steinel ir quattro com1 наиболее часто применяются в проектах «умный дом» с целью автоматизации домашних и бытовых процессов. Также в последнее время Arduino стали широко использоваться в робототехнике.

Установленный Arduino (схема)

Еще одной сферой применения Arduino являются охранные системы. С его помощью происходит включение камер видеонаблюдения, звуковой системы оповещения или освещения. Стоит отметить, что в охранной области датчики Arduino востребованы более всего.
Также данное устройство используется в качестве дальномера. С его помощью можно измерять дальность в области 5 метров. При этом точность составит до 1 см. На такое способны ультразвуковые датчики, работающие как акустический локатор небольшой мощности.Использование в домашних условиях датчика присутствия различных моделей (Steinel или Arduino) позволит вам повысить эффективность освещения и сделать его более экономичным. Здесь главное провести правильную установку и настройку прибора на работу в заданной области. Подбирайте для помещений те модели датчиков и по тем параметрам, которые позволят ему наиболее эффективно выполнять свою работу – освещать помещение при повелении в нем человека.

https://youtube.com/watch?v=LuqfaNJFFFg%2520

Элементы платы

Пироэлектрический сенсор с линзой Френеля

Модуль выполнен на пироэлектрическом сенсоре RD-624 в металлическом герметичном корпусе. Внутри компонента расположено два чувствительных элемента, которые смотрят на внешний мир через прямоугольное окно, которое пропускает инфракрасное излучение.

На пироэлектрический сенсор одевается Линза Френеля, которая концентрируют излучение, значительно расширяя диапазон чувствительности датчика.

Микросхема управления

Мозгом сенсора является микросхема BISS0001. Чип считывает и обрабатывает сигналы с PIR-сенсора. В итоге на выходе модуля бинарный цифровой. Есть движение — единица, нет — ноль.

Выбор режима работы

Режим работы модуля задается перемычкой . Есть два режима — режим H и режим L. На фото выше в модуле установлен режим H.

Режим H — в этом режиме при срабатывании датчика несколько раз подряд на его выходе (на OUT) остается высокий логический уровень.

Режим L — в этом режиме на выходе при каждом срабатывании датчика появляется отдельный импульс.

Регулировка режимов работы

На модуле расположено три потенциометра отвечающие за подстройку режима работы:

  • — регулировка длительности сигнала при обнаружении движения объекта. Время на которое сенсор будет выдавать гарантированно высокий уровень при детектировании объекта. Диапазон длительности: от одной секунды до пяти минут.
  • — регулировка длительности игнорирования движения при повтором срабатывании датчика. Время на которое сенсор не будет реагировать на движущий объект при циклическом срабатывании датчика. Временной диапазон: от нуля до пяти секунд.
  • — регулировка чувствительности сенсора.

Световой индикатор

Индикаторный светодиод дублирующий выходной сигнал с датчика движения. При высоком уровне сигнала с модуля — светодиод горит, при низком — не горит.

Датчик освещённости

Датчик освещённости на фоторезисторе GL5528, подкорректирует чувствительность модуля на солнечный свет. Это удобно при необходимости отключение работы сенсора в дневное время суток.

Troyka-контакты

На модуле выведена группа Troyka-контактов:

  • Сигнальный (S) — цифровой выход сенсора. Используется для передачи текущего состояния модуля. Подключите к цифровому пину микроконтроллера.
  • Питание (V) — соедините с рабочим напряжением микроконтроллера.
  • Земля (G) — соедините с землёй микроконтроллера.

Принцип работы

Каждый теплокровный объект является источником теплового излучения. Длина волны теплового излучения зависит от температуры и находится в инфракрасной части спектра. ИК излучение невидимо для глаза, но улавливается пироэлектрическими датчиками.

  • В радиусе видимости датчика полная тишина. Каждый чувствительный элемент PIR-сенсора получает постоянную дозу излучения. Следовательно выдаваемое напряжение равноценно.
  • В области видимости появляется человек. Персонаж первым делом попадает в зону обозрения первого элемента, на котором появляется положительный электрический импульс.
  • Человек движется и пересекает второй элемент, который генерирует отрицательный импульс.
  • Разнонаправленные импульсы регистрируются электронной схемой модуля, которая фиксирует перемещение объекта. В результате на выходе модуля генерируется положительный импульс.

Замечание о кпд нагрева воды

Существует распространенное ошибочное мнение о том, что водяные электронагреватели имеют кпд равный 100%. Это вызвано тем, что в теоретических расчётах потерями энергии нередко пренебрегают из-за их малой величины. Но когда расчёты имеют практическое применение, то нетрудно заметить, что в действительности потери энергии при нагреве воды происходят уже с первых секунд. В зависимости от нагревательного прибора это могут быть следующие виды потерь:

  • на разогрев самого нагревательного элемента (электроплиты),
  • на нагрев стенок ёмкости (чайника, бака),
  • потери на парообразование при кипении,
  • теплопередача и тепловое излучение энергии в окружающую среду (от стенок сосуда и/или нагревательного элемента),
  • испарение с поверхности воды в открытых емкостях (чайниках и кастрюлях без крышки),
  • потери в электрических проводах и контактах (разогрев проводов и штепсельной вилки электроприбора).

В качестве дополнительных мизерных потерь можно выделить:

  • потери на побочных электрохимических процессах (ионные нагреватели),
  • потери на звук (шум, издаваемый пузырьками пара в месте контакта нагревателя или горячей поверхности с водой).

Исходя из направлений потерь нетрудно определить мероприятия по повышению кпд процесса нагрева воды:

  • использование погружного нагревательного элемента,
  • использование закрытой ёмкости,
  • теплоизоляция ёмкости,
  • использование минимально необходимой температуры нагрева.
Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий