Mozgásérzékelő PCBA

Mi az a mozgásérzékelő PCBA? 

A mozgásérzékelő PCBA egy nyomtatott áramköri egység, amelyet kifejezetten a mozgás érzékelésére terveztek infravörös, mikrohullámú vagy ultrahangos jelátalakítók segítségével. Az általános célú PCBA-val ellentétben a mozgásérzékelő kártyák alacsony energiafogyasztást, gyors ébresztési reakciót és zajszűrést igényelnek a hamis triggerek elkerülése érdekében.

A mérnökök három paraméter alapján választják ki a mozgásérzékelő PCBA-t: érzékelési tartomány, kimeneti jel típusa és üzemi áram. A rossz választás gyakori téves riasztásokhoz vagy elmulasztott észleléshez vezet.

A mozgásérzékelős PCBA fő összetevői

Minden mozgásérzékelő PCBA öt funkcionális blokkot tartalmaz:

· Érzékelő elem – PIR (piroelektromos), mikrohullámú Doppler vagy ultrahangos átalakító

· Analóg előlap – Műveleti erősítő sávszűrővel

· Összehasonlító – Küszöbérzékelő hiszterézissel

· Időzítési logika – Állítható tartási idő és zárolási időszak

· Kimeneti fokozat – Relé, tranzisztor vagy logikai szintű jel

Tipikus alkalmazások

A mozgásérzékelős PCBA részletes műszaki paraméterei

Az alábbi specifikációk egy tipikus nagy teljesítményű mozgásérzékelő PCBA-t képviselnek, amelyet kereskedelmi és lakossági biztonsági termékekben használnak.

Elektromos jellemzők

Észlelési teljesítmény

Fizikai és környezetvédelmi előírások

· A tábla méretei – 32 mm x 28 mm (standard) vagy egyedi

· Rögzítési lyukak – Két 3 mm átmérőjű, 25 mm-es középponttól középig

· Működési hőmérséklet – -20°C és +70°C között

· Tárolási hőmérséklet – -40°C és +85°C között

· Páratartalom tolerancia – 95% relatív páratartalom, nem kondenzál

· Konformális bevonat – Opcionális (kültéri vagy nedves használatra)

Állítható beállítások (DIP kapcsoló vagy jumper)

A legtöbb mozgásérzékelő PCBA-konstrukció felhasználó által konfigurálható paramétereket tartalmaz:

Hogyan hasonlítható össze ez a mozgásérzékelős PCBA a konkurens kivitelekkel

Nem minden mozgásérzékelő PCBA kártya teljesít egyformán a valós körülmények között. Az alábbi táblázat a kritikus eltéréseket mutatja.

Mozgásérzékelő PCBA GYIK – Mérnöki válaszok

Ezt a három kérdést hetente teszik fel hardvermérnökök, integrátorok és beszerzési szakemberek, akik a mozgásérzékelős PCBA megoldásokat értékelik.

1. kérdés: Mi a különbség a PIR, a mikrohullámú és a dual-tech mozgásérzékelős PCBA kialakítások között – és melyiket válasszam?

Válasz: A PIR (passzív infravörös) mozgásérzékelő PCBA érzékeli a mozgó testek infravörös sugárzásának változásait. Nagyon alacsony energiát fogyaszt (15-30 µA készenléti állapotban), de érzékeny a hőmérsékleti gradiensekre, és téves működést válthat ki a HVAC szellőzőnyílásokból vagy a napfényből. A mikrohullámú mozgásérzékelő PCBA kis teljesítményű RF-et bocsát ki (általában 5,8 GHz vagy 10,525 GHz), és méri a Doppler-eltolást. Műanyag burkolatokon keresztül érzékeli, és figyelmen kívül hagyja a hőmérsékletet, de nagyobb áramot fogyaszt (15-25 mA), és áthatol a falakon, ami téves érzékelést okoz a szomszédos helyiségekből. A kéttechnológiás mozgásérzékelő PCBA PIR és mikrohullámú érzékelőket is tartalmaz, és csak akkor aktiválódik, ha mindkettő mozgást észlel. Ez szinte minden téves riasztást kiküszöböl, de növeli a költségeket és a készenléti áramot (2-5 mA). Kiválasztási útmutató: Akkumulátoros kültéri lámpák esetén válassza a csak PIR-t. A beltéri foglaltság észleléséhez, ahol a hamis triggerek elfogadhatatlanok, válassza a kettős technológiát. Az automata ajtókhoz, ahol a sebesség fontosabb, mint az energiafelhasználás, válassza a csak mikrohullámú sütőt. A legtöbb kereskedelmi forgalomban kapható biztonsági mozgásérzékelős PCBA-konstrukció fejlett jelszűréssel rendelkező PIR-t használ a költség, a teljesítmény és a megbízhatóság legjobb egyensúlyaként.

2. kérdés: Hogyan állíthatom be az érzékelési tartományt és a tartási időt ezen a mozgásérzékelős PCBA-n, és ezek a beállítások módosíthatók anélkül, hogy eltávolítanák a kártyát a házból?

Válasz: Ez a mozgásérzékelő PCBA három beállítási módot kínál. Először is a fedélzeti potenciométerek: az egyik „SENS” (érzékenység) felirattal az érzékelési tartományt 3 métertől (teljesen az óramutató járásával ellentétes irányban) 12 méterig (teljesen az óramutató járásával megegyezően) állítja be. A „TIME” feliratú másodperc a tartási időt 5 másodpercről 10 percre állítja be. Másodszor, DIP kapcsolók: a legtöbb kártya tartalmaz egy 4 állású kapcsolót a tartási idő, a fényküszöb és a kimeneti polaritás durva beállításához. Harmadszor, a távbeállításhoz bizonyos mozgásérzékelős PCBA-konstrukciók tartalmaznak egy digitális bemenetet, amely külső potenciométereket vagy 0-10 V-os vezérlőjeleket fogad. A burkolat felnyitása nélküli beállításhoz adjon meg egy mozgásérzékelős PCBA-t távirányítós vevővel (38kHz IR vagy 433MHz RF) – ez hozzávetőleg 1,50 dollárral növeli a BOM költségét. Távvezérlés nélkül ki kell nyitnia a burkolatot, és egy kis csavarhúzóval el kell forgatnia a potenciométereket. Mindig állítsa be az érzékenységet a végleges helyére történő felszerelés után, mert a környező falak és a padló anyaga befolyásolja az érzékelési tartományt. Kezdje 50%-os érzékenységgel, és csak akkor növelje, ha lefedettségi rések vannak.

3. kérdés: Mi a tipikus téves triggerelési arány ennek a mozgásérzékelős PCBA-nak, és hogyan csökkenti a hőmérséklet-kompenzáció a téves riasztásokat?

Válasz: Egy megfelelően telepített alkalmazásban (nincs közvetlen napfény az objektíven, nincsenek hőszellőzők 2 méteren belül, nincsenek nagy, mozgó forgalmat tükröző üvegablak) ez a mozgásérzékelő PCBA téves triggerelési aránya kevesebb, mint egy esemény 200 észlelésenként. Hőmérséklet-kompenzáció nélkül a PIR mozgásérzékelő PCBA hamisan aktiválhat, ha a környezeti hőmérséklet megközelíti az emberi bőr hőmérsékletét (körülbelül 37 °C vagy 98 °F). 30°C-os szobahőmérsékleten a jel-zaj arány 60%-kal csökken a 20°C-hoz képest. Ez a mozgásérzékelő PCBA tartalmaz egy beépített termisztort, amely egy kompenzációs áramkörhöz van csatlakoztatva, amely 2,5%-kal növeli az erősítést minden 1°C-os 25°C feletti emelkedés esetén. 35°C-on az erősítés 25%-kal nagyobb, mint 25°C-on, így visszaáll az érzékelési érzékenység. A kompenzáció csökkenti az erősítést is alacsony hőmérsékleten (10°C alatt), hogy megakadályozza a hideg huzat okozta hamis triggereket. A közel-keleti éghajlaton (45°C-ot elérő kültéri hőmérséklet) a mozgásérzékelős PCBA-telepítésekből származó helyszíni adatok azt mutatják, hogy a zavaró riasztások száma 78%-kal csökkent, ha a hőmérséklet-kompenzáció engedélyezett, szemben a letiltással. Mindig engedélyezze a kompenzációt kültéri vagy kondicionálatlan beltéri terek esetén.

Bevált gyakorlatok a mozgásérzékelős PCBA telepítéséhez

Még a legjobb mozgásérzékelő PCBA is rosszul működik, ha helytelenül van beszerelve. Kövesse ezeket az irányelveket.

Szerelési magasság és helyzet

· Javasolt magasság – 1,8–2,2 méter (válltól fejmagasságig)

· 1,5 méter alatt – Kihagyja a törzs mozgását, csak a háziállatokat észleli

· 2,5 méter felett – Csökkentett talajborítás, közvetlenül alatta holtzónákat hoz létre

Kerülje el ezeket a hamis triggerforrásokat

Bekötési irányelvek

· Használjon csavart érpárt a 10 méternél hosszabb kimeneti jelhez

· A váltóáramú tápvezetékeket tartsa legalább 30 cm-re a mozgásérzékelő PCBA-tól

· Adjon hozzá egy 100 nF-os kondenzátort a tápbemenethez, ha zajos terheléseket (relék, kontaktorok) kapcsol át.

A mozgásérzékelő PCBA tesztelése telepítés előtt

A próbapadi teszt a beállítási hibák 90%-át észleli. Kövesse ezt a sorrendet.

Padvi vizsgálati eljárás

1. Kapcsolja be a tápfeszültséget, és várjon 60 másodpercet a bemelegítésig

2. Győződjön meg arról, hogy a LED körülbelül 10 másodpercenként felvillan (készenléti állapotot jelez)

3. Sétáljon át a látómezőn 3 méter távolságra

4. Ellenőrizze, hogy a LED felgyullad, és a kimenet állapota megváltozik

5. Jelölje be az időt, amíg a LED kialszik (a tartási idő beállításának meg kell egyeznie)

6. Ismételje meg lassú kúszással (0,2 m/s) és gyors futással (2 m/s).

Kudarcok és okok

Összefoglaló – A legfontosabb műszaki adatok hivatkozása

A gyors áttekintés érdekében tartsa elérhetővé ezt a specifikációs blokkot a tervezés és a beszerzés során.

Mozgásérzékelő PCBA – Alapértelmezett konfiguráció

· Feszültség: 5-24V DC

· Készenléti áram: 20 µA tipikus

· Érzékelési tartomány: 8-12 méter

· Érzékelési szög: 120 fok

· Tartási idő: 5 másodperctől 10 percig állítható

· Kimenet: relé (10A) vagy tranzisztor (100mA)

· Működési hőmérséklet: -20°C és +70°C között

· Tanúsítványok: megfelel az ISO9001 és RoHS szabványoknak