วิธีการที่ดีที่สุดสำหรับเซ็นเซอร์ทางไกล

โครงการ

ดังนั้นฉันมีความคิดโครงการ (คร่ำครวญ)

ฉันต้องการตรวจสอบการเคลื่อนไหวหลายตัวและ / หรือเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกเพื่อสร้างการแจ้งเตือนความใกล้เคียงแบบง่าย ๆ ฉันต้องการเซ็นเซอร์ "ปรับใช้" ที่จุดสำคัญตามแนวเส้นรอบวงของบ้านของฉัน (กลางแจ้ง) ต่อมาฉันต้องการส่งการแจ้งเตือนแบบ z-wave ไปยังตัวควบคุมที่บ้านของฉันและเล่นเสียงเตือนที่นุ่มนวลสำหรับสัญญาณขนาดใหญ่ แต่ ... ขั้นตอนเด็ก ... ตอนนี้ฉันจะจัดการกับเอาต์พุตที่เรียบง่าย (ไฟ LED จะทำ ) เพียงเพื่อให้สิ่งต่าง ๆ ทำงานได้

ปัญหา

ฉันรู้ถึงองค์ประกอบที่ฉันต้องการและมีความคิดในการร่างภาพเพื่อขับมัน (ไม่ว่าจะมีเซ็นเซอร์หนึ่งหรือหลายตัวที่ Uno 3 สามารถรองรับหลังเกราะ) แต่ฉันก็สูญเสียระยะทาง ฉันมีตัวเลือกระหว่าง Arduinos หลายตัวกับเซ็นเซอร์ของพวกเขาแต่ละตัวสื่อสารกลับไปที่ฐานบ้านหรือ Arduino หนึ่งตัวในห้องใต้หลังคาที่มีเซ็นเซอร์หลายตัวและชุดสายไฮดราที่มีลักษณะเหมือนกันต่อกันเช่นเดียวกับการดึงพลังงานแบบเดินสายเดี่ยว ฉันชอบวิธีการหลังเนื่องจากมันสิ้นเปลืองน้อยกว่าในหลายวิธีและราคาถูกกว่า (โดยเฉพาะเมื่อพิจารณาจากแผ่นป้องกันวิทยุ)

คำถามที่เกิดขึ้นจริง

สิ่งที่ฉันต้องการคือคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการเชื่อมต่อทางไกล (ถ้าเป็นไปได้) ของส่วนประกอบเซ็นเซอร์กับ Arduino โดยเฉพาะ:

• อาจจะมี Cat-5 พิเศษบางตัวที่ฉันได้วางไว้ให้เหมาะกับเกมนี้?
• ถ้าไม่ทำไม (ฉันพยายามเรียนรู้ - การอ้างอิงถึงการอ่านที่ดีคือสิ่งที่ฉันขอ)
• มีทางเลือกอื่นที่ฉันไม่ได้พิจารณาหรือไม่?
• ฉันพยายามวิ่งก่อนจะเดินหรือไม่?
• พวกเขาจะฉีกลูกชายตัวน้อยของคุณออกจากกันหรือ *

* โอเคนั่นเป็นเพียงการอ้างอิง Pink Floyd ฉันเพิ่งเริ่มต้นกับ Arduino เป็นงานอดิเรกใหม่ ( ฉันเป็นวิศวกรซอฟต์แวร์โดยการค้าไม่มีพื้นหลังหรือประสบการณ์ EE) ฉันกำลังเผชิญกับปัญหาของ "ไม่ทราบว่าสิ่งที่ฉันต้องรู้ที่จะถามคำถามที่ดี" โปรดให้อภัยความเกียจคร้านที่รับรู้และรู้สึกอิสระที่จะเรียนที่โรงเรียน :-)

ปรับปรุง

การวิจัยเพิ่มเติมได้เปิดกระทู้นี้ที่มีคนแนะนำว่าเป็นไปได้ แต่ OP กล่าวว่าหนึ่งเซ็นเซอร์จะไม่ตอบสนอง ผู้ตอบแบบสอบถามกล่าวว่าผู้ผลิตเซ็นเซอร์รายหนึ่งเสนอตัวกรองสัญญาณความถี่ต่ำในด้านเซ็นเซอร์ของการเชื่อมต่อให้ใกล้เคียงที่สุด คิด?

นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นกับพื้นหลังวิศวกรรมเครือข่ายของฉันว่าหาก cat-5 หลายตัวทำงานในทิศทางที่แตกต่างกันอย่างน้อย 2 จาก 8 เส้นบางทีสายเคเบิลข้อมูลโทรศัพท์คู่ 2 คู่ก็ใช้งานได้ดีสมมติว่าเคล็ดลับเหล่านี้ถูกบัดกรี นำไปสู่เขียงหั่นขนม คิดอีกครั้งเหรอ?

ถอดความจากความคิดเห็นของฉันด้านบน

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความยืดหยุ่นที่มีอยู่ในการออกแบบโมดูลเซ็นเซอร์วิธีการส่งสัญญาณที่พบบ่อย / เซ็นเซอร์ประเพณีที่ใช้กับสายยาวในงานอุตสาหกรรมเป็น 4-20 mA ( หรือ 10-50 mA นานโยนอีเอ็มไอหรือสภาพแวดล้อมที่เข้มข้น ) ห่วงในปัจจุบันการส่งสัญญาณมาตรฐาน .

• สายเคเบิลและโมดูลเซ็นเซอร์ประกอบเป็นวงปัจจุบันโมดูลที่ควบคุมกระแสผ่านมัน
• กระแส 4 mA หมายถึงสัญญาณอนาล็อกต่ำสุดหรือ LOW แบบดิจิตอล
• 20 mA หมายถึงอนาล็อกเต็มสเกลหรือดิจิตอล HIGH
• เปิดวงจร = 0 mA = เซ็นเซอร์เตือนภัยออฟไลน์
• ไฟฟ้าลัดวงจร = ขีด จำกัด กระแสไฟฟ้า = เซ็นเซอร์เตือนภัยลัดวงจร

โมดูลเซ็นเซอร์อุตสาหกรรมมักได้รับการออกแบบให้ใช้กระแสลูปเดียวกันจึงไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟภายในเครื่อง เป็นไปได้แน่นอนหากโมดูลเซ็นเซอร์ไม่ต้องการไดรฟ์กระแสเกิน 4 mA

มีตัวเลือกต่าง ๆ สำหรับการส่งสัญญาณกฎระเบียบในปัจจุบันเช่นการใช้ BJTs, MOSFETs หรือชิ้นส่วน TrenchFET เสริม

ในตอนท้ายของการรวบรวมข้อมูลแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นในตัวต้านทาน shunt จะถูกขยายโดยใช้ op-amp สำหรับเซ็นเซอร์อะนาล็อก สัญญาณดิจิตอลสามารถจับภาพได้โดยใช้วงจรเปรียบเทียบที่ตัดแต่งอย่างเหมาะสมซึ่งออกแบบด้วยฮิสเทรีซิส

อาจมีการแนะนำแอมพลิฟายเออร์แบบแยกได้แทนการใช้ op-amps แบบเดิมเพื่อขยายแรงดันของระบบแยก สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์การจัดเรียงข้อมูลได้รับการปกป้องจากความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นซึ่งอาจคืบคลานผ่านการเหนี่ยวนำความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นจากพื้นดินหรือสาเหตุอื่น ๆ

ตัวอย่างเช่นแอมพลิฟายเออร์ AMC1100 แยกความแตกต่างอย่างเต็มที่ของ TIได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการตรวจจับกระแสไฟฟ้าแบบแยกส่วนด้วยการแยก HV

ข้อได้เปรียบที่เพิ่มขึ้นของการใช้วิธีการส่งสัญญาณวนลูปปัจจุบันคือการละเมิดความปลอดภัยต่อระบบความปลอดภัยในบ้านโดยนัยซึ่งมีอยู่ในคำถามนั้น