El mejor enfoque para sensores de larga distancia

9

El proyecto

Así que tengo una idea de proyecto. (gemido)

Quiero monitorear múltiples sensores de movimiento y / o ultrasónicos para crear una alerta de proximidad simple. Quiero "desplegar" sensores en puntos clave a lo largo del perímetro de mi casa (al aire libre). Más tarde, me gustaría enviar notificaciones de z-wave a mi controlador doméstico y reproducir un tono de alerta suave para señales grandes pero ... pequeños pasos ... Por ahora me conformaré con una salida simple (un LED encendido funcionará) ) solo para que las cosas funcionen.

El problema

Soy consciente de los componentes que necesitaré y tengo una idea para que el boceto lo conduzca (ya sea con uno o tantos sensores como el Uno 3 pueda admitir después de los escudos) pero no sé la distancia . Tengo una opción entre múltiples Arduinos con sus propios sensores, cada uno de los cuales se comunica con la base de origen O un Arduino en el desván con múltiples sensores y un conjunto de cables tipo hidra para cada uno, así como un SINGLE cableado de potencia cableado. Me gusta este último enfoque, ya que es menos inútil de varias maneras y es ciertamente más barato (especialmente considerando los escudos de radio).

La pregunta real

Lo que quiero son recomendaciones sobre cómo acercar (si es posible) la conexión a larga distancia de los componentes del sensor al Arduino. Específicamente:

  • ¿Es posible que parte del Cat-5 adicional que tengo alrededor sea un buen partido para esto?
  • Si no es así, ¿por qué (todo lo que pido es una referencia a la buena lectura)?
  • ¿Hay alguna alternativa que no haya considerado?
  • ¿Estoy tratando de correr antes de que pueda caminar?
  • Madre, ¿destrozarán a tu hijito? *

* Bueno, eso es solo una referencia de Pink Floyd. Acabo de comenzar con el Arduino como un nuevo pasatiempo ( soy un ingeniero de software por oficio, no Antecedentes o experiencia en EE). Actualmente me enfrento al problema de "no saber lo que necesito saber para hacer una buena pregunta". Por favor perdona cualquier pereza percibida y siéntete libre de enseñarme. :-)

Actualizar

Investigaciones adicionales revelaron este hilo donde alguien sugirió que esto es factible, pero el OP dijo un sensor no respondería Un respondedor dijo que el fabricante de un sensor sugirió un filtro de paso bajo en el lado del sensor de la conexión, lo más cerca posible. ¿Pensamientos?

Además, a mi experiencia en ingeniería de redes se le ocurre que si múltiples cat-5 se ejecutan en diferentes direcciones desperdician al menos 2 de 8 hilos, tal vez un cable de datos telefónico de 2 pares también funcionaría bien, asumiendo que las puntas están soldadas a Haz que sean sólidos en la tabla de pruebas. De nuevo, pensamientos?

    
pregunta Joshua Nozzi

1 respuesta

8

Parafraseado de mis comentarios anteriores

Dependiendo de la flexibilidad disponible en el diseño de los módulos de sensores, un enfoque común de señalización / sensor utilizado tradicionalmente con cables largos en aplicaciones industriales es el 4-20 mA ( o 10-50 mA para tiros más largos o intensivos en EMI ambientes ) señalización de bucle actual estándar .

  • El cable y el módulo del sensor forman un bucle de corriente, el módulo regula la corriente a través de él
  • Una corriente de 4 mA indica un mínimo analógico o digital BAJO
  • 20 mA indica analógica de escala completa o digital ALTA
  • Circuito abierto = 0 mA = alarma de sensor fuera de línea
  • Cortocircuito = límite de corriente = sensor de alarma en cortocircuito

Los módulos de sensores industriales a menudo están diseñados para ser alimentados por el mismo bucle de corriente, lo que elimina la necesidad de fuentes de alimentación locales. Esto es factible, por supuesto, solo si el módulo del sensor no requiere una corriente de unidad de más de 4 mA.

Existen varias opciones para la regulación de la corriente de señalización, como el uso de BJT, MOSFET o partes complementarias de TrenchFET.

Al final de la recopilación de datos, el voltaje generado a través de una resistencia de derivación se amplifica mediante un amplificador operacional, para sensores analógicos. Las señales digitales se pueden capturar usando un circuito comparador adecuadamente recortado diseñado con cierta histéresis.

Dependiendo de cualquier rayo u otro riesgo de alto voltaje percibido a lo largo de los cables de transmisión, se pueden recomendar amplificadores de aislamiento en lugar de amplificadores operacionales convencionales para amplificar el voltaje de derivación. Esto garantiza que los dispositivos de recopilación de datos estén protegidos contra posibles diferencias que pueden aparecer a través de la inducción, las diferencias de potencial de tierra u otras causas.

Por ejemplo, Amplificador de aislamiento AMC1100 totalmente diferencial de TI está diseñado específicamente para la derivación actual detección con aislamiento HV.

Una ventaja adicional de utilizar un enfoque de señalización de bucle actual es que las brechas de seguridad en el sistema de seguridad residencial implícitas en la pregunta, pueden detectarse si algún sensor está en cortocircuito o desconectado.

    
respondido por el Anindo Ghosh

Lea otras preguntas en las etiquetas