结合传感器,具有偏好和诗人

最初,我们在带有RS-485 Modbus接口的精美壁挂式外壳中为办公室制造了一个温度和湿度传感器,但是当我们这样做时,我们的胃口略有增加。

结果,传感器被放置在一个紧凑的盒子里:
-二氧化碳浓度
-温度/湿度
-照明
-噪音
-VOC的浓度-“挥发性有机物质(VOC)”
-运动

并且:
-红外发射器(带有用于训练的接收器)
-并且知道如何尖叫和眨眼“眼睛”红色/绿色

结果,数量变成了质量。 在房间中安装一台设备完全可以完成监视和管理室内气候的任务。 安装和配置起来更容易,并且设备本身比其他几个设备便宜。

我们如何提出理由



从左到右-中国案例中的传感器,第一个原型,一个串行案例。

几年来,我们一直在为住宅和办公室生产组合式墙体传感器。 有很多修订版本,售出了数千本,还有一些主要实现:您可能在左边的案例中看到了一个传感器,例如在一家连锁店或一家大型银行的办公室中。

自然,首先,我们使用了无数中国标准盒制造商目录中的标准盒。

我们为自己进行了修改:铣孔,胶合透镜。 效果很好,技术上也不错,但是我想要更好的材料-硬塑料,舒适的闩锁等。有趣的问题之一:当客户将传感器悬挂在墙壁上的位置较低时,访客有时会误将伸出的镜头当作按钮,然后试图“按下”它。 特别强大的结果是这样的:



当我们开始建造自己的建筑时,我们以旧标准为基础:我们仔细研究并纠正了我们不满意的地方。

我们加深了镜头,加宽了安装孔,增加了用于电缆的插槽,在底部做了小腿,将镜头安装在了螺丝上。 在3D打印机(约15,000卢布)上进行原型印刷(主模型),并在硅树脂中进行试铸。

大师模型是黑色的,整体上来说,制服很适合我们,但是在接受了一批白色测试箱后,我们感到非常难过-结果比中国原版差。 “黑色苗条,白色脂肪”的原则不仅适用于礼服。 在照片中这不是很明显,但是,尽管尺寸在形式上是相等的,但新表壳看起来要厚得多。 由于角度平滑,镜头周围会凸出。



而且,将墙壁缩窄到中式机箱的底部会产生有趣的效果-当机箱挂在墙上并以很小的角度看时,您只能看到侧壁的笔直部分,看来机箱的厚度是后者的两倍。

因此,下一版由于达吉斯坦人的热情而被低估了,而实际上与二氧化碳传感器的厚度有关。 我们还为电缆槽添加了一个10 * 15 mm的侧面切口-现在电缆槽的弯曲切割边缘已被外壳本身覆盖。

结果是这样的:



请注意以下小事:安装孔周围有“玻璃”,以防止安装螺丝刀的作用; 闩锁下的技术孔就像状态LED的窗口一样工作; 闩锁只有一个,但凹陷到无法用手指按下的状态。

我们对闩锁犯了一个小错误-由于存在公差,事实证明它们的厚度略大于其孔的厚度,您必须轻轻地修改文件,但这每次仅10-20秒。

模具和铸造在中国完成。 在价格上,模具成本约为2500美元,铸造1000件约为600美元。 但是,在案子的设计上还有更多工作:)。 虽然花在原型设计上的时间和金钱很多,但更多的是因为它们过于草率。 硅树脂浇铸被证明是一个额外的步骤-浇铸精度仍然无法注意到闩锁位置公差上的间隙,并且如果以正确的颜色上漆,光敏聚合物3D打印机的模型也可以理解一般原理和外观。


他们告诉了我们有关建筑物的信息,但内部情况如何?


并且有一个绿板! 传感器的一部分以单独的模块(TH,VOC,CO2)的形式出现,其余部分在板上。

简要介绍一下传感器:

二氧化碳传感器


-著名的Winsen MH-Z19B。 他们使用NDIR技术( 色散红外传感器,非色散红外分析仪)进行工作-即,一定波长的光被气体驱使穿过腔室,并测量其强度降低。

空气中的二氧化碳越多,光的衰减就越多。 该技术优于电化学传感器,包括其高选择性(即专门针对二氧化碳的反应,而不是针对其他相似反应(例如CO-一氧化碳)的反应)。

二氧化碳浓度本身是一个直接影响人类绩效的重要参数( https://ehp.niehs.nih.gov/doi/10.1289/ehp.1510037 )街道上的二氧化碳浓度为400 ppm,室内使用的最佳浓度可达在浓度为1000 ppm时达到600 ppm(例如,通过关闭窗户即可轻松实现),无需进行特殊研究即可明显降低性能。 CO2浓度升高表示房间需要通风-不仅要减少二氧化碳的浓度,还需要清洁房间的细菌-例如引起感冒。

温度/湿度传感器


-我们放置了具有单独校准功能的数字T + RH组合传感器。 中国传感器AOSONG AM2320经历了一次负面体验-一段时间(1-2年)后,约20%的聚会开始低估了读数。 甚至在更早的时候,他们发现不同批次之间存在较大的分散,这间接表明这些批次充其量是制造商拒绝的,但未经过校准。

芯片被封闭在由印刷电路板制成的“三明治”中,以进一步保护传感器的敏感元件不受灰尘,水滴和安装人员手指的伤害。

VOC传感器


Sensirion的新型SGPC3多像素气体传感器用于测量空气质量。 传感器本身通常是MEMS技术,低功耗,紧凑性,读数稳定性和许多其他美丽字词的发展的前沿。

什么是空气质量? 我们到底要测量什么? 传感器响应有机气体。 这是清漆/油漆,酒精,腐烂的蔬菜,人类排放的气体的蒸发,也可以检测到家用气体的泄漏。 它补充但不排除CO2传感器。



传感器覆盖有透气膜(左)。 胶片已移到右侧的传感器。 里面有这样的美丽:




您可以看到基板螺旋加热器的导线从右到左都是合适的,在导线的顶部和底部有4根导线。 但这是不准确的。

光线感应器



-先进的滤镜可重复人眼的光谱灵敏度曲线。 因此,它具有良好的准确性,可以测量实际套件而不是鹦鹉。

当将我们的传感器的读数与竞争对手的设备(在常规照明条件下安装有常规光电二极管)在不同的光照条件下进行比较时,效果尤其明显:日光,白炽灯,廉价和昂贵的LED灯。

为什么需要光传感器? 照明控制,卷帘门。 由于套件是真实的,因此可以根据SanPiN的规范设置阈值,而不是“用肉眼”。

运动感应器


-基于PIR传感器D203S。 灵敏度和视角并不是最出色的(120°,长达10 m),但足以在室内工作。

它不仅传递信号是运动/没有运动,而且还传递一定数量的鹦鹉运动。 这样,您就可以在规则系统中以编程方式对不同的阈值做出不同的响应。

噪音感应器


-考虑到人耳对不同频率声音的感知的特殊性,带有放大器和滤波器的麦克风,用于在标度A上进行校正。 除运动传感器外,还可以使用它。

如果时间较晚,您可以减小电视的音量,并且通过观看动作电影带走孩子们。 或者,如果女诗人大声朗读诗歌,就大声尖叫:)

但是,对于大多数客户而言,应用程序更“无聊”:监控对SanPiN的遵从性; 有时会提供有关嘈杂单元操作的其他信息。


图中:房间的杂音和杂货店MSC(这是一个非常大的冰箱)的运行情况。

仿真IR远程控制技术


在新的WB-MSW中,用于训练的红外接收器和8个红外LED隐藏在镜头下方。 它们的力量足以“遮盖”大房间的信号。

训练完成一次-命令存储在设备存储器中,可以通过控制器的Modbus命令进行播放。 存储的命令数量足够大(多达数百个,具体取决于遥控器的型号),可以一次控制房间中的所有设备:电视,空调,接收器,播放器,投影仪-主要是设备的IR接收器“看到”了发射器。

考虑到将温度,湿度和二氧化碳传感器放置在人类成长高度附近的建议,这将很容易提供。 发射器功率足以使受控设备不仅接收直接信号,还接收反射信号。

在非住宅场所,IR可以控制空调(几乎所有空调都具有IR接收器窗口,并且IR控制的价格比“本机”界面便宜几倍)和热帘。 自然,WB-MSW仅在可视范围内的所有设备都需要同步控制时才适用:一个遥控器将无法在两个不同的空调上设置不同的模式。 对于每个空调的单独控制,传感器的“年轻兄弟”是合适的-WB-MIR

适应症



传感器可以大声鸣叫并以不同的颜色闪烁。

Modbus命令指定LED“闪烁”的时间和持续时间:实际上,可以更改闪烁的频率和亮度。

在LED上,您可以为用户提供反馈,例如,在较高的CO2浓度下闪烁红色。 当您在一个大房间中安装许多相同的传感器时,这也很方便:例如,您可以远程打开squeaker并找到合适的传感器。

合计

因此,组合传感器是房间自动化的重要数据来源。 借助其帮助,控制器上的高级脚本可以为人们提供舒适的住宿环境。

  1. 温度和湿度条件以及空气质量:控制通风和加湿,暖气散热器控制头,空调,开/关窗驱动器,自动窗帘(温度,湿度,二氧化碳,VOC)。
  2. 安全功能:运动和声音通知(麦克风,运动传感器)。
  3. 实施方案:控制照明,自动窗帘,背景音乐,打开/关闭预定视频,舒适地醒来,昼夜节律照明(光传感器,麦克风)。
  4. 注意紧急情况(尖叫声,信号LED)
  5. 节能:房间里有人(运动传感器,麦克风,CO2传感器)的存在/不存在。

已经想要购买


快乐的测试人员已经有了新模型的样品;第一批生产已经投入生产。 与往常一样,可以在我们的网站上订购一千件。
我们正在准备一批新的MSW v。 3并清除架子空间:旧(“成熟”,“经过时间考验”)WB-MSW v。 2个以〜30%的折扣出售。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN423523/


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