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Contrucción y experimentación con láser, lentes y aparatos ópticos.
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Anilandro
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#11 Mensaje por Anilandro »

He acabado el nuevo circuito de control de servos, y lo he sujetado a una nueva base con más peso para que sea más estable frente a los movimientos bruscos del cabezal.

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Una vez probado el sistema de exploración conectado al programa de Visual Basic, va perfecto, (aunque aún no tengo imagen térmica, ya que no está instalado el sensor IR). El engendrito traza líneas y columnas con total precisión, se mueve como si estuviera vivo, hasta puedes hacerlo saludar actuando sobre los controles manuales.

Al principio me he encontrado con un extraño problema de oscilación aleatoria en los servos, que ya he visto otras veces y que suele estar provocada por falta de filtraje de la fuente de alimentación frente a los elevados picos de consumo del propio servo. Y esto que utilizo fuentes distintas para los servos y para el circuito de control.
De momento lo he solucionado alimentando los servos con un pack de 4 pilas de 1,5 Volts. Pero deberé ir pensando en modificar la fuente.

Mañana intentaré comenzar a construir la parte captadora de infrarrojos, y me pasaré también por un comercio para averiguar cuánto valen los sensores de presencia IR (no los PIR normales de movimiento).

Saludos a todos

Continuará...
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Pablo_1985
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#12 Mensaje por Pablo_1985 »

Cómo no, no dejas de sorprenderme con tus proyectos... muy bueno si señor.

Saludos
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Anilandro
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#13 Mensaje por Anilandro »

Bueno, Pablo... siempre quise repetir con un PC la prueba de veinte años atrás, sólo que esta vez me lo tomo con más calma y me gustaría que saliera mejor.
Por de pronto he comenzado a montar el sensor y su tubo guía de doble canal, y mañana decidiré si aprovechar parte del circuito amplificador que acompaña al PIR o construir uno nuevo con el operacional UA 747.

Otra cosa. Esta mañana me he pateado todo el polígono industrial buscando sensores de "presencia" por infrarrojos, y no he tenido suerte. En los tres almacenes de material eléctrico más importantes me han dicho que los sensores de "presencia" son básicamente sensores de movimiento con un temporizador ajustable.
Mirando catálogos en estas tiendas y después en Internet tampoco ha habido fortuna. Algunos modelos están claramente definidos como de "presencia", pero cuando lees sus características ves que son de movimiento muy sensibles, con el espejo o la lente de Fresnel de muchas facetas.

Habrá que buscar más, o probar el sistema del obturador mecánico con una Cruz de Malta.

Saludos
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Anilandro
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#14 Mensaje por Anilandro »

Hola chicos

Después de un par de días sin añadir nada a este tema, debo decir que tras haber solucionado los problemas con el circuito de los controladores de servo y los del software, que no fueron moco de pavo, me estoy encontrando con otros añadidos en el apartado del sensor.

Por una parte, he construido un pequeño tubo director de forma rectangular de 7 cm de longitud, dividido longitudinalmente por la mitad de manera que quedan 2 tubos de sección rectangular de 2x4 mm, los cuales a su vez quedan encarados con cada uno de los sensores internos del PIR; uno al positivo y otro al negativo.
Este sistema aumenta la resolución angular del sensor hasta unos excelentes 2 o 3 grados, aunque, naturalmente, disminuye la señal infrarroja que llega al interior, y por lo tanto la señal eléctrica de salida que proporciona.

Circuito impreso del sensor de alarma Aritech, al que se le ha quitado el conector trasero y el relé para hacer sitio.
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El asunto de los amplificadores también es complicado. Utilizando un operacional LM741 no me va demasiado bien, ya que sólo dispongo de alimentación asimétrica de 0-9 Volts, y dicho integrado tiene unos márgenes de saturación y de corte demasiado grandes, de manera que apenas puedo obtener en el centro una señal de 2,5 volts sin distorsión.
El otro problema es que el propio sensor PIR, con los tubos directores, genera un ruido aleatorio que casi iguala el voltaje que proporciona la señal.

Vista de la cara del sensor, con la toma de señal analógica externa.
Imagen

El circuito con el doble tubo director montado
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He probado de utilizar el propio circuito integrado SMD de la placa del PIR de la marca Aritech, el 60597, pero opera de una manera muy extraña, una vez se le da la alimentación, tarda bastante en responder, y a veces, sin ningún motivo aparente, corta la señal de salida o la hace oscilar repetidamente arriba y abajo en una cadencia de medio hertz. Y por si todo ello fuera poco, no encuentro el datasheet correspondiente para saber al menos con qué estoy tratando .

En fin, que tendré que encontrar otra solución o un sensor PIR de mejores características.

Continuará...

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tiopepe123
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#15 Mensaje por tiopepe123 »

Aqui explican como funcionan y circuitos
http://www.glolab.com./freeinfo/info.html
http://www.future-mag.com/0710/071032.asp

Pasate por murata:
http://www.murata.com/catalog/s21e5.pdf

Tdodos los detectores de presencia son muy similares, el sensor, el amplificador y un comparador de ventana, despues añaden el tema de la temporizacion.

La forma de eliminar el ruido es utilizar un filtro pasabanda de muy baja frecuencia y utilizar condensadores de 1uF no electretoliticos.

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Anilandro
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#16 Mensaje por Anilandro »

Gracias por la información Tiopepe, la miraré con atención.

De todas formas, mi principal problema es que el tubo director deja solamente una pequeña ventanita para que los infrarrojos alcancen el detector, con lo que la señal que éste genera apenas supera el ruido del propio detector.
Aparte de intentar mejorar el amplificador, seguramente voy a tener que aumentar el tamaño de ventana los tubos directores, con lo que perderé resolución.

En todo caso, los detectores PIR, dan una señal bajísima y para poder usarla es necesario amplificarla a manta, hasta el punto que durante las pruebas me aparecía una señal de ruido cuatro o cinco veces mayor que la propia amplitud de la señal útil, y cuyo origen localicé al final en la lámpara PL de bajo consumo de la luz de flexo que utilizo en la mesa del mueble-taller.

También quiero probar el sistema de cruz de malta para ver si el sensor me genera una señal alterna más o menos proporcional a la temperatura absoluta. Si así fuera, sería posible "sintonizar" el circuito amplificador con un filtro pasabanda estrecho, con lo que podría eliminar la mayor parte del ruido aleatorio. Pero, claro, debo tener tiempo para hacerlo.

En unos días podré dar noticias al respecto

Saludos
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tiopepe123
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#17 Mensaje por tiopepe123 »

Como puedes ver en la documentacion, se trata de un sensor "partido", eso implica alinear con mucha precision los dos tubitos para intentar cancelar el ruido.


Otra forma de cancelar el ruido podria ser un sample &hold.

Se amplifica la señal hasta alcanzar 1-2V.

Despues aplicamos la señal a un restador unidad.

en la otra rama del restador le aplicamos la señal del sample &hold.
Con esto eliminiariamos parte de residuos de DC debido al ruido.

El sample &hold se puede hacer con un 4066 o 74hc4066 y un ca3130 (obsoleto pero uno de los de mas alta impedancia, un buen diseno).

La idea seria en un extremo quedarian los tubos tapados y tomariamos durante unos segundos el valor promediado y memoriado.

Despues se scanearia una linea y a volver a calibrar.


Otra posible solucion siguiendo con el tema el tema 4066 .

Utilizando el tema del S&H, entre paso y paso restar los valores
[img]http://img339.imageshack.us/img339/6448/sin1ge2.th.jpg[/img]

El tema de la rectificacion sincrona y S&H es muy interesante cuando se manejan señales con una gran componente de ruido.

http://72.41.86.92/dproj/syncdet/syncdet.html

00

#18 Mensaje por 00 »

Quizas sea algo muy obvio, pero ¿has probado a filtrar la alimentacion del PIR? Puedes utilizar condensadores en paralelo y bobinas en serie.
Otra opción más facil seria alimentar el PIR con una pila. En caso de que lo soporte, yo usaria una de esas de 9 voltios (asi seguro que te quitas el ruido de alimentacion).
Los amplificadores tambien deberian estar filtrados como ya sabrás (que funcionen a una frecuencia lo más baja posible--> yo usaria un filtro paso bajo a cada entrada).

tiopepe123
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#19 Mensaje por tiopepe123 »

Siguiendo con el tema:

Aqui se muestra como es la señal

http://www.youtube.com/watch?v=d3t9DJkW8ZM


El problema no es tanto la amplificacion sino saber cuando es señal y cuando no.

En mis pruebas era facil conseguir señales de gran amplitud sin ruido, pero dificil saber si se trataba de un blanco o otra "cosa".

En mis pruebas habia fluctuaciones grandes de baja frecuencia, mas que el tipico ruido de siempre yipo gausiano era mas bien fluctuaciones.

tiopepe123
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#20 Mensaje por tiopepe123 »

Otra forma que estuve meditando con el Disco de Nipkow y un motor paso a paso.

Se trata de un primitivo sistema de camara de video formado por un disco rotativo perforado unido a un motor.


http://es.wikipedia.org/wiki/Disco_de_N ... ionamiento


Graficamente es esto

http://www.acmi.net.au/AIC/NIPKOW_DISK.html

en ingles
http://en.wikipedia.org/wiki/Nipkow_disc

construccion

http://www.televisionexperimenters.com/yourdisk.html

[b]Mis analisis sobre el sistema;[/b]

El uso de un motor PAP parece imprescindible. Nos permite parar el disco para una medida leeenta. La resolucion viene dada por el motor.

El metodo se adapta bastante bien al sistema de captacion relativo de los PIR, tenemos una zona variable en la transicion entre agujeros y una fija estatica una vez enfocado.
Esto nos permite calibraciones o calculos diferenciales.

Se podria utilizar una simple hoja de acetato como disco impreso con una impresora laser, el toner parara eficientemente la luz infrarroja.



El problema que veo es la perdida de sensibilidad y las lentes que siemppre pierden sensibilidad.


Ojo el tema de la sensibilidad es relativo segun las necesitades, estoy buscando la forma de detectar pequeños animales a cortas distancia.

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