Fizyka inflacji: Dlaczego Twój ozdobny gadżet z czujnikiem ruchu nie działa

Przechadzając się po każdej dzielnicy w grudniu, zobaczysz dwa podejścia do świątecznej dekoracji nadmuchiwanych ozdób. Pierwsze to podejście „24/7”, gdzie 12-stopowy Święty Mikołaj gromy agresywnie przez całą noc, budząc sąsiadów szumem taniego wentylatora bezszczotkowego, zużywając przy tym ograniczoną żywotność łożysk. Drugie — i znacznie bardziej przygnębiające — to podejście „Timer”. Efektem jest dzienne widowisko deszczowo nasiąkniętego nylonowego fata, porozrzucanego na trawniku niczym dowody na miejscu zbrodni, oczekującego na zmartwychwstanie o 17:00, które może się zdarzyć, a może nie zależnie od ilości połkniętej wody.

Duży, kolorowy, nadmuchiwany dekoracyjny balon na święta całkowicie zdeflowany i pomarszczony na wilgotnym, zielonym trawniku w dziennym świetle. — Zostawienie nadmuchiwanych ozdób na timerze często kończy się tym smutnym dziennym obrazkiem, gdy zbierają się one wodą i wydają się nieżywe.

Ani jedno, ani drugie nie jest akceptowalne dla kompetentnego właściciela domu.

Oczywiste rozwiązanie pośrednie — uruchamianie wyświetlacza tylko wtedy, gdy ktoś przejdzie obok — wydaje się eleganckim rozwiązaniem. Oszczędza prąd, chroni łożyska silnika i zmniejsza zanieczyszczenie hałasem. Ale jeśli kiedykolwiek próbowałeś podłączyć standardowy czujnik ruchu do dużej nadmuchiwanki, znasz wynik: gość wyzwala czujnik, przechodzi obok spłaszczonego stosu tkaniny i jest już w połowie drogi do drzwi, zanim dekoracja zdoła podnieść głowę z mulcza. Koncepcja jest w porządku. Problem stanowią fizyka. Aby sprawić, by nadmuchiwany obiekt reagował na obecność człowieka bez wyglądania jak walczący zielony ślimak, musisz inżynieryjnie obejść opóźnienie.

Obliczanie opóźnienia

Twój czujnik to nie problem. Przemieszczenie powietrza tak. Standardowy nadmuchiwany produkt klienta — weźmy popularny model Gemmy o długości 8 stóp — jest zasilany przez wentylator 12V DC lub mały silnik indukcyjny na 120V. Te wentylatory są zaprojektowane do utrzymania ciśnienia wewnętrznego, a nie do generowania wysokiego ciśnienia statycznego potrzebnego do szybkiego nadmuchiwania. Są w zasadzie niskotaryjnymi urządzeniami do przemieszczania powietrza.

Gdy odcięto zasilanie, nylon zapada się. Jeśli pada, tkanina wchłania wodę, zwiększając ciężar właściwy materiału. Gdy zasilanie wraca, wentylator musi pokonać nie tylko ciśnienie atmosferyczne, ale także martwą wagę mokrego, złożonego nylonu. To wymaga czasu. W idealnych warunkach sucha nadmuchiwanka może stanąć w ciągu 30 sekund. Pod lekkim deszczem w Północnym Zachodzie Pacyfiku, ten czas może wydłużyć się do 90 sekund lub więcej.

Porównaj to do prędkości chodzenia człowieka. Przeciętny dorosły porusza się z prędkością około 3 do 4 stóp na sekundę. Jeśli twoja ścieżka ma 30 stóp długości, odwiedzający pokonuje całą odległość w mniej niż 10 sekund. Zrób rachunek. Jeśli twój czujnik ruchu jest umieszczony na samej nadmuchiwance, odwiedzający zadzwoni do twoich drzwi, podczas gdy Święty Mikołaj wciąż próbuje nadmuchać swoje lewe buty. Element „zaskoczenia” zniknął; pozostaje tylko dźwięk startującego wentylatora, który brzmi mniej jak świąteczny nastrój, a bardziej jak awaria odkurzacza.

Zainspiruj się portfolio czujników ruchu Rayzeek.

Nie znalazłeś tego, czego szukasz? Nie martw się. Zawsze istnieją alternatywne sposoby rozwiązania problemów. Być może pomoże w tym jeden z naszych portfeli.

Czujniki ruchu PIR

Przełączniki z czujnikiem ruchu

Czujniki obecności

Czujnik ruchu klimatyzatora

Paski świetlne z czujnikiem ruchu

Niskonapięciowe czujniki ruchu/ściemniacze DC

Zestawy bezprzewodowych czujników ruchu

Jedno krytyczne ostrzeżenie dotyczące sterowania silnikiem: nie próbuj rozwiązać problemu hałasu poprzez podłączenie wentylatora do ściemniacza lub „inteligentnego” regulatora prędkości. Są to zwykle silniki indukcyjne lub proste wentylatory bezszczotkowe DC, które opierają się na określonych krzywych napięcia. Brak zasilania ich napięciem nie sprawi, że będą mruczeć cicho; zwiększa to prąd przy rozruchu, ponieważ silnik próbuje utrzymać moment obrotowy, co prowadzi do przegrzewania się i ostatecznie stopienia bezpiecznika termicznego. Jeśli wentylator jest zbyt głośny, kup lepszy wentylator lub zbuduj obudowę tłumiącą. Nie ograniczaj napięcia.

Obrona perymetryczna i geometria

Aby rozwiązać opóźnienie, musisz oddzielić wyzwalacz od zdarzenia. Przestań myśleć o „światłach aktywowanych ruchem”. Zacznij myśleć o „systemie obrony perymetrycznej”. Czujnik nie może być zamontowany na dekoracji. Musi być umieszczony na wejściu na posesję lub co najmniej 40-50 stóp wzdłuż ścieżki od docelowego obszaru.

Szukasz rozwiązań energooszczędnych aktywowanych ruchem?

Skontaktuj się z nami, aby uzyskać kompletne czujniki ruchu PIR, produkty energooszczędne aktywowane ruchem, przełączniki czujników ruchu i rozwiązania komercyjne w zakresie obecności/pobytu.

Wyślij wiadomość e-mail

Formularz kontaktowy

Chat Online

Diagram przedstawiający dom z nadmuchiwanym balonem na trawniku i czujnikiem ruchu umieszczonym daleko na początku ścieżki, aby zapewnić wczesne wykrycie. — Umieszczenie czujnika ruchu na krawędzi posesji, a nie w pobliżu dekoracji, zapewnia niezbędny czas na nadmuchanie.

Wymaga to mentalności „linii wyzwalającej”. Potrzebujesz czujnika przy chodniku lub wejściu na podwórko, który wyśle sygnał do przełącznika kontrolującego nadmuchiwankę. To zapewnia niezbędny czas na nadmuchanie. Jeśli wykryjesz cel w odległości 50 stóp, zyskujesz około 15 sekund na nadmuchiwanie, zanim dotrze do wyświetlacza. Nie będzie on jeszcze w pełni wyprostowany, ale będzie w fazie „wznoszenia”, co jest teatralnie znacznie bardziej interesujące niż faza „martwa”.

Aby to działało, nie możesz polegać na pasywnych czujnikach podczerwieni (PIR) w tanich lampach słonecznych. Mają one stożek wykrywania zbyt szeroki i zasięg zbyt krótki — często ledwo 15 stóp. Potrzebujesz czujnika kierunkowego, coś na wzór alarmu podjazdowego. Możesz zmodyfikować dostępne na rynku alarmy podjazdowe (np. urządzenia Harbor Freight Bunker Hill), aby wyzwalały przekaźnik, lub użyć wysokiej jakości, zewnętrznych czujników ruchu Zigbee. Należy jednak pamiętać, że czułość PIR spada, gdy temperatura otoczenia zbliża się do temperatury ciała człowieka, choć w grudniu zimno zwykle działa na twoją korzyść, podkreślając cieplny sygnał listonosza na tle otoczenia.

Opóźnienie chmury

Nawet przy idealnym ustawieniu czujnika, można przegrać wyścig, jeśli Twój protokół komunikacyjny jest powolny. Jeśli Twój czujnik rozmawia z koncentratorem, który komunikuje się z serwerem w Virginii, a on odsyła odpowiedź do Twojego koncentratora, który łączy się z inteligentnym gniazdkiem Wi-Fi, dodajesz opóźnienie od 500 ms do 2 sekund. To może wydawać się nieznaczne, ale w połączeniu z wolnym rozkręcaniem taniego impeller, każda sekunda ma znaczenie.

Unikaj inteligentnych gniazd Wi-Fi dla tego konkretnego zastosowania. Są rozmowne i zależne od jakości internetu. Lepszym rozwiązaniem jest lokalny protokół, taki jak Zigbee lub Z-Wave, lub nawet bezpośredni mostek RF 433MHz, jeśli czujesz się komfortowo z lutownicą. Lokalizacja przetwarzania oznacza, że sygnał przechodzi od czujnika -> koncentratora -> przełącznika całkowicie w twojej własnej sieci, zwykle w mniej niż 200 milisekund. Ta zwartość pozwala na odczuwanie efektu jako reaktywnego, a nie przypadkowego.

Czynnik Wilgoci i Pleśni

Zbliżenie na biały nylonowy materiał dekoracji świątecznej, ukazujące ciemne, nieestetyczne plamy pleśni. — Napompki rowerowe w mokrych warunkach pogodowych mogą zatrzymać wilgoć, co prowadzi do trwałych plam pleśni na wewnętrznej tkaninie.

Cykl napełniania nadmuchiwanych obiektów w mokrych warunkach może zatrzymać wilgoć, prowadząc do trwałych plam pleśni na wnętrznej tkaninie.

Może jesteś zainteresowany

Sufitowy czujnik ruchu RZ037 12V/24V DC PIR

Obecność (Auto-WŁ/Auto-WY)
12–24V DC (10–30VDC), do 10A
Zasięg 360°, średnica 8–12 m
Opóźnienie czasowe 15 s–30 min
Czujnik światła Wył/15/25/35 Lux
Wysoka/Niska czułość

BLOG

Fizyka inflacji: dlaczego Twoja aktywowana ruchem dekoracja zawodzi