Czujnik drzwiowy

Czujniki drzwiowe (lub okienne, ang. reed sensor) to jedne z podstawowych elementów systemów alarmowych. Zazwyczaj montowane są tak, żeby ich rozwarcie powodowało wyzwolenie alarmu. Używa się ich do ostrzegania np. o otwarciu okien czy drzwi wejściowych.

alarm_000Pokażę Wam teraz, jak skonstruować prosty system alarmowy.

Czujnik drzwiowy składa się z dwóch elementów: magnesu oraz kontaktronu zatopionych w plastikowych obudowach. Styki kontaktronu wyprowadzone są przewodami na zewnątrz.

Kontaktron to w zasadzie szczelna szklana rurka, w której znajdują się styki. Zbliżający się do niej magnes sprawia, że styki się zwierają (kontaktron NO – styki normalnie otwarte, najczęstsze) lub rozwierają (kontaktrony NC – normally closed).

Kontaktrony: gdy w pobliżu nie ma magnesu:

  • NO: normally open, normalnie otwarty – rozwarty, nie przewodzi prądu
  • NC: normally closed, normalnie zamknięty – zwarty, przewodzi prąd

Część kontaktronową czujnika (do której nie podłączone są przewody) montuje się np. na ramie. Magnes – na części ruchomej, np. oknie czy drzwiach.

Zasada działania

Kontaktron typu NO (normalnie otwarty) ma domyślnie rozwarte styki – jego rezystancja jest nieskończenie duża:

alarm_002Dopiero gdy zbliżymy magnes do kontaktronu – jego styki zewrą się a rezystancja spadnie do minimum (tu 0.14Ω):

alarm_003Wystarczy teraz, że do przewodów kontaktronu podłączymy napięcie. W momencie, gdy zbliżymy do niego magnes – styki zewrą się, obwód się zamknie i popłynie przez niego prąd.

Jeżeli zabierzemy magnes – styki kontaktronu się rozewrą i obwód zostanie przerwany. Wystarczy wykryć te zmiany i na nie zareagować – i układ alarmowy gotowy:)

Systemy alarmowe najczęściej uznają stan „zwarty” za „normalny”. Wtedy przecięcie przewodu łączącego z czujnikiem (brak styku) zostanie automatycznie uznane za powód do wyzwolenia alarmu.

Prosty alarm drzwiowy

Do skonstruowania alarmu będziecie potrzebować:

  • Czujnik drzwiowy,
  • Rezystory 1kΩ i 10kΩ,
  • Tranzystor NPN, np. 2n2222,
  • Buzzer 5v,
  • Źródło zasilania 5V.

Podłączcie układ w następujący sposób (na podstawie: buttons and switches):

alarm_00_aGdy do czujnika zbliżymy magnes, kontaktron zamknie obwód:

alarm_01_aW ten sposób baza tranzystora zostanie ściągnięta do masy. Tranzystor będzie w stanie zatkanym: prąd przez niego nie popłynie – a buzzer pozostanie niemy.

Teraz zabieramy magnes (np. otwieramy okno):

alarm_02_bPrąd popłynie z zasilania (tu: 5V). Baza tranzystora zostanie zasilona – tranzystor się otworzy. W ten sposób przez buzzer popłynie prąd – i alarm uruchomi się.

alarm_001

Źródła

7 myśli w temacie “Czujnik drzwiowy”

    1. Witaj,
      w tej chwili nie pamiętam. Ustaw miernik na test przewodzenia, podłącz go do styków. Teraz możesz przybliżać magnes i go oddalać – miernik pokaże Ci, kiedy kabelki są zwarte a kiedy rozwarte.
      Pozdrawiam,
      Arek

  1. Witaj
    Układ działa ale zamiast buzera dałem 1m taśmy LED i zmieniłem tranzystor na BD911 i faktycznie po oddaleniu magnesu od kontaktronu LED-y świecą, ale po zbliżeniu magnesu zamiast gasnąć minimalnie się żarzą. Jak to poprawić.

      1. Dzięki za podjęcie tematu
        Układ jest podłączony dobrze jak na schematach w artykule jedyne zmiany to opór 2,2k zamiast 1,0k , tranzystor BD911, taśma LED 1,0mb zamiast Buzzera i zasilacza 12V zamiast 5V
        A. pomiary na bazie V=0,1V przy złączonym kontaktronie (LED lekko żarzą) i V= 1,0V przy rozłączonym kontaktronie (LED świecą normalnie).
        B. usunąłem opór 2,2k – pomiary na bazie V=0,01V przy złączonym kontaktronie (LED minimalnie żarzą i to tylko niektóre) i V= 0,8V przy rozłączonym kontaktronie (LED świecą normalnie).
        C. zamiast 10k dałem tylko 2,2k pomiary na bazie V=0,05V przy złączonym kontaktronie (LED znowu lekko żarzyły).
        Chyba trzeba to wszystko jakość dopasować – iść w kierunku obniżenia napięcia na bazie przy złączonym kontaktronie ale to już przerasta moje możliwości. Pozdrawiam Marek

      2. Witaj
        Układ jest podłączony dobrze. Układ tak jak na rysunkach w artykule z tym że zasilacz 12V , opory 10k i 2.2k i tranzystor BD911 no i 1mLED. Napięcie na bazie 0,1V przy zwartym kontaktronie – LED żarzą i 1,0V przy rozwartym LED świecą max. Bez 2,2k było lepiej V bazy = 0,01 tylko niektóre LED żarzyły. Pozostawiony tak układ po 10 minutach zaczął „pływać” LED żarzyły raz mocniej raz słabiej, nic się nie grzało. Może tranzystor padnięty. Pozdrawiam Marek

        1. Witaj,
          gdy napięcie baza-emiter jest mniejsze od ok. 0.6v, tranzystor nie powinien przewodzić (w obwodzie kolektor-emiter nie powinien płynąć prąd). Zmiana rezystorów wpłynie jedynie na prąd bazy – ten, który tranzystor wzmocni na taśmę. Jeżeli rezystory będą za duże – prąd bazy będzie za mały i w obwodzie CE nie będzie wystarczająco „prądu”, żeby pasek jasno świecił… Próbowałeś z innym tranzystorem?
          A

Dodaj komentarz