โมชั่นเซนเซอร์ PCBA

PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวคืออะไร? 

PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวคือชุดแผงวงจรพิมพ์ที่ออกแบบมาเพื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวโดยเฉพาะโดยใช้ทรานสดิวเซอร์อินฟราเรด ไมโครเวฟ หรืออัลตราโซนิก บอร์ดเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวต่างจาก PCBA ทั่วไปตรงที่ใช้พลังงานต่ำ ตอบสนองการตื่นจากการนอนหลับอย่างรวดเร็ว และการกรองสัญญาณรบกวนเพื่อหลีกเลี่ยงทริกเกอร์ที่ผิดพลาด

วิศวกรเลือก PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวตามพารามิเตอร์ 3 ตัว ได้แก่ ช่วงการตรวจจับ ประเภทสัญญาณเอาท์พุต และกระแสไฟฟ้าที่ใช้งาน การเลือกที่ไม่ถูกต้องทำให้เกิดการแจ้งเตือนที่ผิดพลาดบ่อยครั้งหรือพลาดการตรวจจับ

ส่วนประกอบหลักของ Motion Sensor PCBA

PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวทุกตัวมีบล็อกการทำงานห้าบล็อกเหล่านี้:

· องค์ประกอบเซ็นเซอร์ – PIR (ไพโรอิเล็กทริก), ดอปเปลอร์ไมโครเวฟ หรือทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิก

· ส่วนหน้าแบบอะนาล็อก – แอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงานพร้อมตัวกรองแบนด์พาส

· ตัวเปรียบเทียบ – ตัวตรวจจับเกณฑ์พร้อมฮิสเทรีซีส

· ตรรกะกำหนดเวลา – เวลาพักและระยะเวลาล็อคที่ปรับได้

· ระยะเอาท์พุต – รีเลย์, ทรานซิสเตอร์ หรือสัญญาณระดับลอจิก

การใช้งานทั่วไป

พารามิเตอร์ทางเทคนิคโดยละเอียดของ PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวนี้

ข้อมูลจำเพาะต่อไปนี้แสดงถึง PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวประสิทธิภาพสูงทั่วไปที่ใช้ในผลิตภัณฑ์รักษาความปลอดภัยเชิงพาณิชย์และที่อยู่อาศัย

ลักษณะทางไฟฟ้า

ประสิทธิภาพการตรวจจับ

ข้อมูลจำเพาะทางกายภาพและสิ่งแวดล้อม

· ขนาดบอร์ด – 32 มม. x 28 มม. (มาตรฐาน) หรือแบบกำหนดเอง

· รูยึด – เส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. สองอัน ศูนย์กลางถึงกึ่งกลาง 25 มม

· อุณหภูมิในการทำงาน – -20°C ถึง +70°C

· อุณหภูมิในการจัดเก็บ – -40°C ถึง +85°C

· ความทนทานต่อความชื้น – 95% RH ไม่มีการควบแน่น

· การเคลือบแบบ Conformal – ตัวเลือก (สำหรับการใช้งานกลางแจ้งหรือในที่ชื้น)

การตั้งค่าที่ปรับได้ (สวิตช์ DIP หรือจัมเปอร์)

การออกแบบ PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวส่วนใหญ่มีพารามิเตอร์ที่ผู้ใช้กำหนดได้:

PCBA เซ็นเซอร์จับความเคลื่อนไหวนี้เปรียบเทียบกับการออกแบบของคู่แข่งอย่างไร

บอร์ด PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวไม่ได้ทำงานเท่ากันในสภาวะโลกแห่งความเป็นจริง ตารางด้านล่างแสดงความแตกต่างที่สำคัญ

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ Motion Sensor PCBA – คำตอบทางวิศวกรรม

คำถามสามข้อนี้ถูกถามทุกสัปดาห์โดยวิศวกรฮาร์ดแวร์ ผู้รวมระบบ และผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อเพื่อประเมินโซลูชัน PCBA ของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว

คำถามที่ 1: การออกแบบ PCBA ของ PIR, ไมโครเวฟ และเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวเทคโนโลยีดูอัลแตกต่างกันอย่างไร และฉันควรเลือกแบบใด

คำตอบ: PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว PIR (พาสซีฟอินฟราเรด) ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของรังสีอินฟราเรดจากวัตถุที่เคลื่อนไหว ใช้พลังงานต่ำมาก (สแตนด์บาย 15-30µA) แต่มีความไวต่อการไล่ระดับของอุณหภูมิ และอาจทริกเกอร์ผิดพลาดจากช่องระบายอากาศ HVAC หรือแสงแดด PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวของไมโครเวฟปล่อยคลื่น RF พลังงานต่ำ (โดยทั่วไปคือ 5.8GHz หรือ 10.525GHz) และวัดการเปลี่ยนแปลงดอปเปลอร์ โดยตรวจจับผ่านกรอบพลาสติกและไม่สนใจอุณหภูมิ แต่ใช้กระแสไฟสูงกว่า (15-25mA) และสามารถทะลุผนังได้ ทำให้เกิดการตรวจจับที่ผิดพลาดจากห้องที่อยู่ติดกัน PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวแบบเทคโนโลยีคู่มีทั้งเซ็นเซอร์ PIR และเซ็นเซอร์ไมโครเวฟ และทริกเกอร์เมื่อทั้งคู่ตรวจจับการเคลื่อนไหวเท่านั้น ซึ่งจะช่วยขจัดการแจ้งเตือนที่ผิดพลาดเกือบทั้งหมด แต่จะเพิ่มค่าใช้จ่ายและกระแสไฟสแตนด์บาย (2-5mA) คู่มือการเลือก: สำหรับไฟกลางแจ้งที่ใช้แบตเตอรี่ ให้เลือก PIR เท่านั้น สำหรับการตรวจจับการเข้าใช้ภายในอาคารที่ไม่สามารถยอมรับทริกเกอร์ที่ผิดพลาดได้ ให้เลือกเทคโนโลยีคู่ สำหรับประตูอัตโนมัติที่ความเร็วมีความสำคัญมากกว่าการใช้พลังงาน ให้เลือกเฉพาะไมโครเวฟเท่านั้น การออกแบบ PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวเพื่อการรักษาความปลอดภัยเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ใช้ PIR ที่มีการกรองสัญญาณขั้นสูง เพื่อให้เกิดความสมดุลระหว่างต้นทุน พลังงาน และความน่าเชื่อถือได้ดีที่สุด

คำถามที่ 2: ฉันจะปรับช่วงการตรวจจับและเวลาค้างบน PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวนี้ได้อย่างไร และการตั้งค่าเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยไม่ต้องถอดบอร์ดออกจากกล่องหรือไม่

คำตอบ: PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวนี้มีวิธีการปรับสามวิธี ขั้นแรก โพเทนชิโอมิเตอร์ออนบอร์ด: หนึ่งอันที่มีป้ายกำกับว่า "SENS" (ความไว) จะปรับช่วงการตรวจจับจาก 3 เมตร (ทวนเข็มนาฬิกาสุด) ถึง 12 เมตร (ตามเข็มนาฬิกาสุด) วินาทีที่มีป้ายกำกับว่า “TIME” จะปรับเวลาจับเวลาจาก 5 วินาทีเป็น 10 นาที ประการที่สอง สวิตช์ DIP: บอร์ดส่วนใหญ่มีสวิตช์ 4 ตำแหน่งสำหรับการตั้งค่าหยาบของเวลาพัก เกณฑ์แสง และขั้วเอาต์พุต ประการที่สาม สำหรับการปรับจากระยะไกล การออกแบบ PCBA ของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวบางรุ่นจะมีอินพุตดิจิทัลที่รับสัญญาณโพเทนชิโอมิเตอร์ภายนอกหรือสัญญาณควบคุม 0-10V สำหรับการปรับเปลี่ยนโดยไม่ต้องเปิดกล่องหุ้ม ให้ระบุ PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวพร้อมตัวรับสัญญาณรีโมทคอนโทรล (38kHz IR หรือ 433MHz RF) ซึ่งจะเพิ่มต้นทุน BOM ประมาณ 1.50 เหรียญสหรัฐ หากไม่มีการปรับจากระยะไกล คุณต้องเปิดกล่องหุ้มและใช้ไขควงขนาดเล็กเพื่อหมุนโพเทนชิโอมิเตอร์ ปรับความไวทุกครั้งหลังจากติดตั้งในตำแหน่งสุดท้าย เนื่องจากผนังและวัสดุพื้นโดยรอบส่งผลต่อระยะการตรวจจับ เริ่มต้นด้วยความไวที่ 50% และเพิ่มขึ้นเฉพาะเมื่อมีช่องว่างความครอบคลุมเท่านั้น

คำถามที่ 3: อัตราทริกเกอร์ที่ผิดพลาดโดยทั่วไปสำหรับ PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวนี้คืออะไร และการชดเชยอุณหภูมิจะช่วยลดการแจ้งเตือนที่ผิดพลาดได้อย่างไร

คำตอบ: ในการใช้งานที่ติดตั้งอย่างเหมาะสม (ไม่มีแสงแดดส่องถึงเลนส์โดยตรง ไม่มีช่องระบายความร้อนภายในระยะ 2 เมตร ไม่มีหน้าต่างกระจกบานใหญ่ที่สะท้อนการจราจรที่กำลังเคลื่อนที่) PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวนี้ให้อัตราการกระตุ้นที่ผิดพลาดน้อยกว่าหนึ่งเหตุการณ์ต่อการตรวจจับ 200 ครั้ง หากไม่มีการชดเชยอุณหภูมิ PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว PIR สามารถทริกเกอร์ผิดพลาดได้เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมเข้าใกล้อุณหภูมิผิวหนังของมนุษย์ (ประมาณ 37°C หรือ 98°F) ที่อุณหภูมิห้อง 30°C อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนจะลดลง 60% เมื่อเทียบกับ 20°C PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวนี้มีเทอร์มิสเตอร์ออนบอร์ดที่เชื่อมต่อกับวงจรชดเชยที่เพิ่มเกน 2.5% สำหรับทุก ๆ 1°C ที่เพิ่มขึ้นเหนือ 25°C ที่อุณหภูมิ 35°C อัตราขยายจะสูงกว่าอุณหภูมิ 25°C ถึง 25% ช่วยฟื้นฟูความไวในการตรวจจับ การชดเชยยังช่วยลดเกนที่อุณหภูมิต่ำ (ต่ำกว่า 10°C) เพื่อป้องกันการกระตุ้นที่ผิดพลาดจากลมเย็น ข้อมูลภาคสนามจากการติดตั้ง PCBA ของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวในสภาพอากาศในตะวันออกกลาง (อุณหภูมิกลางแจ้งสูงถึง 45°C) แสดงการแจ้งเตือนที่น่ารำคาญลดลง 78% เมื่อเปิดใช้งานการชดเชยอุณหภูมิเทียบกับปิดใช้งาน เปิดใช้งานการชดเชยสำหรับพื้นที่กลางแจ้งหรือในอาคารที่ไม่มีเงื่อนไขเสมอ

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการติดตั้งสำหรับ PCBA เซนเซอร์จับความเคลื่อนไหว

แม้แต่ PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหวที่ดีที่สุดก็ยังทำงานได้ไม่ดีหากติดตั้งไม่ถูกต้อง ปฏิบัติตามคำแนะนำเหล่านี้

ความสูงและตำแหน่งการติดตั้ง

· ความสูงที่แนะนำ – 1.8 ถึง 2.2 เมตร (ระดับไหล่ถึงศีรษะ)

· ต่ำกว่า 1.5 เมตร – พลาดการเคลื่อนไหวของลำตัว ตรวจจับเฉพาะสัตว์เลี้ยงเท่านั้น

· สูงกว่า 2.5 เมตร – ความครอบคลุมของพื้นดินลดลง ทำให้เกิดโซนอันตรายด้านล่างโดยตรง

หลีกเลี่ยงแหล่งที่มาของทริกเกอร์ปลอมเหล่านี้

แนวทางการเดินสายไฟ

· ใช้สายคู่ตีเกลียวสำหรับสัญญาณเอาท์พุตที่วิ่งได้ไกลกว่า 10 เมตร

· เก็บสายไฟ AC ไว้อย่างน้อย 30 ซม. จาก PCBA เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว

· เพิ่มตัวเก็บประจุ 100nF ทั่วกำลังไฟฟ้าเข้าหากสลับโหลดที่มีเสียงดัง (รีเลย์ คอนแทคเตอร์)

ทดสอบ PCBA เซ็นเซอร์จับความเคลื่อนไหวของคุณก่อนการติดตั้ง

การทดสอบเปรียบเทียบจะตรวจจับข้อผิดพลาดในการตั้งค่าได้ 90% เป็นไปตามลำดับนี้.

ขั้นตอนการทดสอบแบบตั้งโต๊ะ

1. เปิดเครื่องและรอ 60 วินาทีเพื่ออุ่นเครื่อง

2. ยืนยันว่า LED กะพริบประมาณหนึ่งครั้งทุกๆ 10 วินาที (แสดงว่าสแตนด์บาย)

3. เดินข้ามขอบเขตการมองเห็นในระยะ 3 เมตร

4. ตรวจสอบว่า LED เปิดและสถานะการเปลี่ยนแปลงเอาต์พุต

5. ทำเครื่องหมายเวลาจนกระทั่งไฟ LED ดับ (ควรตรงกับการตั้งค่าเวลาพัก)

6. ทำซ้ำโดยคืบช้า (0.2 ม./วินาที) และวิ่งเร็ว (2 ม./วินาที)

ความล้มเหลวและสาเหตุ

สรุป – การอ้างอิงข้อมูลจำเพาะที่สำคัญ

เพื่อการอ้างอิงอย่างรวดเร็ว โปรดเก็บบล็อกข้อกำหนดนี้ไว้ในระหว่างการออกแบบและการจัดซื้อ

Motion Sensor PCBA – การกำหนดค่าเริ่มต้น

· แรงดันไฟฟ้า: 5-24V DC

· กระแสไฟขณะสแตนด์บาย: โดยทั่วไป 20µA

· ระยะการตรวจจับ: 8-12 เมตร

· มุมการตรวจจับ: 120 องศา

· เวลาในการถือครอง: ปรับได้ 5 วินาทีถึง 10 นาที

· เอาต์พุต: รีเลย์ (10A) หรือทรานซิสเตอร์ (100mA)

· อุณหภูมิในการทำงาน: -20°C ถึง +70°C

· การรับรอง: เป็นไปตามมาตรฐาน ISO9001 และ RoHS