«Гильдия Мастеров». В гостях у дядюшки Ома. Охранный датчик. Часть 20
Мы продолжаем познавательную рубрику "В гостях у дядюшки Ома". Наш автор Виктор Марков, @markvial в интересной увлекательной форме познакомит вас с миром электричества, его тонкостями и особенностями, а также поделится полезными советами, наблюдениями своими личными изобретениями и лайфхаками.
Иллюстрация @konti
Предыдущие части: 1 часть 2 часть 3 часть 4 часть 5 часть 6 часть 7 часть 8 часть 9 часть 10 часть 11 часть 12 часть 13 часть 14 часть 15 часть 16 часть 17 часть 18 часть 19 часть
ОХРАННЫЙ ДАТЧИК
Уезжая на длительное время с дачи, невольно стали задумываться, как отпугнуть не прошеных гостей.
С соседями повезло – они живут постоянно. Обзавелись птицей, пасекой. На кого живность бросишь? Вот и появилась идея сделать датчик, который бы среагировал на злоумышленника ещё на подходе к дверям и дал знать соседям или светом, или громким звуком.
Охранные датчики, которые реагируют на тепловое излучение, продаются в специальных магазинах и применяются везде – в магазинах, офисах и прочих служебных помещениях.
В их основе пироэлектрический детектор, чувствительный к инфракрасному излучению, то есть к потоку тепла и полукруглая матовая линза.
Её называют линзой Френеля. Эта линза особенная. В зависимости от построения, она может собирать в одну точку ИК-лучи или с горизонтальной плоскости, или с вертикальной плоскости, типа веера.
Вот один из вариантов такого датчика.
Этот «веер» охватывает контролем более 150 градусов плоскости. Эти датчики чувствительны настолько, что реагируют даже на кошку или пролетающую рядом птицу. И поэтому от них пришлось отказаться в условиях контроля дома с улицы.
Лет десять назад радиолюбители начали разрабатывать охранные датчики на основе эффекта Доплера. Конечно, промышленность тоже изготавливала такие датчики, но их дороговизна отпугивает самодельщиков с паяльниками.
Что такое эффект Доплера?
На уроках физики нам приводят хрестоматийный пример такого проявления – изменение тональности сигнала тепловоза, проходящего мимо вокзала на большой скорости.
Назовём тепловоз источником сигнала, а пассажира на перроне – приёмником сигнала.
Когда источник сигнала сближается с приёмником, то на приёмной стороне сигнал кажется повышенного тона. И, наоборот, когда они (приёмник и источник) разбегаются – тон сигнала понижается. Хотя на самом деле сигнал тепловоза звучит на одной и той же частоте.
Вот этот эффект назвали Доплеровским сдвигом частоты.
Здесь условно рассмотрен пример, когда приёмник сигнала (человек на перроне) неподвижен, а источник сигнала (проходящий поезд) проходит со стабильной скоростью.
Но может быть и наоборот. Приёмник в движении, а источник – неподвижен. Эффект сдвига частоты будет тот же.
Чаще всего в жизни случаются варианты, когда и приёмник сигнала, и источник в движении, но с разными скоростями. И чем больше разница в скорости, тем больше проявляется Доплеровский эффект.
И становится понятно, что если они движутся в одном направлении, то даже на самой большой скорости сдвига частот не будет потому, что относительно один другого у источника и у приёмника скорость будет нулевая.
В физику этого процесса мы вдаваться не будем, но замечу, что применение этого эффекта настолько популярно в технике, что трудно перечислить все области его применения.
С чем мы чаще всего сталкиваемся – это с радарами ГИБДД. У военных – это радиолокаторы обнаружения двигающихся объектов. У промышленных рыбаков – эхолоты. Ну и т.д.
Естественно, что радиолюбители не остались в стороне от использования этой идеи в быту.
У нас на даче прихожая тёмная и когда входишь с улицы трудно нащупать выключатель основного освещения. Да и когда уходишь, надо выключить свет, а потом наощупь искать дверную ручку. В общем – неудобно.
В прихожей установлен дополнительный светильник небольшой мощности.
Вот он.
Когда входишь в дом, датчик реагирует на движение тела и светильник загорается. Можно включать люстру.
Уходя из дома, люстру выключаем, собираем ключи, одеваемся и выходим. Пока в помещении кто-то двигается, дополнительный светильник горит, освещая прихожую.
Все вышли и через установленное время (у меня примерно минуты две) светильник гаснет. Причём гаснет не мгновенно, а постепенно убавляя свою мощность до нуля. Это удобно тем, что служит сигналом его выключения и достаточно махнуть рукой, лампочка загорается на все 100% яркости.
Датчик спрятан среди вещей на полочке в прихожей (светло-кремовая коробочка на фото) и никак не реагирует на перчатки, связку ключей и другие мелочи. Он реагирует только на движение.
Находясь постоянно в дежурном режиме, он потребляет около двух ватт мощности от электросети. Старый счётчик с вертящимся диском его не чувствовал. Новый электронный счётчик – чувствует.
Давайте вместе заботиться о безопасности нашего жилья!
Мы надеемся, что полезные знания из этого цикла статей станут предостерегающими и кому-то помогут. Берегите себя, своих родных и коллег, уважаемые читатели. Жизнь - это самое большое богатство, её нужно беречь.
Статья подготовлена сообществом "Гильдия Мастеров" (@vp-handmade), в рамках проекта Vox Populi.
.JPG)
