Empfindlicher Bewegungsmelder für solarbetriebene Außen-LED zum Einschalten

OP #7793836
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Um von der Haustür zum PKW zu kommen, muss um eine Hausecke gegangen werden (siehe Zeichnung unten). Die beiden von der LED ausgehenden Hauswand-Schenkel sind jeweils 14 Meter lang und nachts stockdunkel, wenn die dort wohnenden Nachbarn ihre Außenleuchte abgeschaltet haben. Ein Bekannter von mir ist der einzige, der diesen Weg im Dunkeln gehen muss. Daher habe ich ihm auf der Ecke eine solarbetriebene LED an einer dort befindlichen, niedrig hängenden Satellitenschüssel aufgehängt, die in beide Schenkel hineinleuchtet. Dort bekommt die eingebaute Solarzelle selbst am trüben Wintertag soviel Licht, dass die LED mindestens fünfmal pro Nacht für je 30 Sekunden einschalten kann. Der Bewegungsmelder zum Einschalten reagiert aus beiden Richtungen kommend aber leider erst dann, wenn man nahe bei der LED ist. Dieses Teil kann man fertig kaufen. Selbst wenn man zwei dieser Geräte nimmt und jedes in eine der beiden Richtungen dreht, ist der Bewegungsmelder kaum empfindlicher.

Eigentlich bräuchte es zusätzlich einen viel sensibleren Bewegungsmelder. Wie kriegt man das solarbetrieben hin? Man braucht Solarzellen, Akku, Ladegerät mit Über- und Unterspannungsschutz, einen Dunkelsensor, einen empfindlichen Bewegungsmelder und einen Zeitschalter - und das alles gegen Regenwasser gekapselt, solarbetrieben und stromsparend. Wie komme ich an den solarbetriebenen, stromsparenden, empfindlichen und gekapselten Bewegungsmelder, der mir ein digitales Signal ausgibt und an die gekapselte Solarzelle?

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   _ PKW
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   |
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   |  Hauswand-Schenkel je 14 Meter lang
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   |
5
   |__________Haustür
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LED
#7793864
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Motopick schrieb:

Weswegen im Beipackzettel auch explizit dazu aufgefordert wird, die Solarfunzel im Winter abzubauen.

Nicht unbedingt.

"Bei diesem LED-Solarstrahler handelt es sich um ein Spezialprodukt, da es bei Temperaturen unter - 21 °C betrieben werden kann und seine Funktion erfüllt."

https://media.sit-connect.com/public/articlemanual/85a6f817-b3b3-432d-b81b-d495dfffcf26.pdf

#7794118
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Würde ich lokal kaufen und testen: https://www.bauhaus.info/solarleuchten/bauhaus-led-sensor-strahler/p/31409032

Bei Nichtgefallen Umtausch. Die Reichweite wird ja leider nicht angegeben....

Falls die Leuchte ohne viel Aufwand erreichbar sein sollte wäre ggf. auch eine reine Batterielösung interessant.

https://www.bauhaus.info/aussenwandleuchten/ledvance-led-sensor-aussenwandstrahler-double/p/26062361

OP #7794391
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Georg M. schrieb:

Motopick schrieb:

Weswegen im Beipackzettel auch explizit dazu aufgefordert wird, die Solarfunzel im Winter abzubauen.

Nicht unbedingt.

Es gibt die sogenannten Supercaps, die genügend Kapazität haben, um eine Beleuchtungs-LED für einige Minuten zu versorgen. Ich habe hier die technischen Daten eines deutschen Herstellers gefunden, der die Betriebstemperatur bis minus 40 Grad angibt. Dies dürfte für diese Art von Kondensatoren Technologie-spezifisch sein, so dass Produkte anderer Hersteller ähnlich niedrige Temperaturen vertragen dürften: https://www.wima.de/de/produkte/powerblock/powerblock/

Davon abgesehen hat die derzeit montierte LED bis jetzt den vergangenen und diesen Winter überstanden.

#7794506
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Dummy0815 schrieb:

Davon abgesehen hat die derzeit montierte LED bis jetzt den vergangenen und diesen Winter überstanden.

Das erinnert mich an folgenden Dialog einer "Simpsons"-Folge: Bart: Heute war der schlimmste Tag meines Lebens. Homer: Heute war der schlimmste Tag deines Lebens bis jetzt.

An richtige Froeste in den letzten 2 Jahren kann ich mich nicht erinneren. Einige Wochen bei richtigen Minustemperaturen wuerden den Akku schon seine Kapazitaet dauerhaft verlieren lassen. Und teure Supercaps in Ramschware? Wohl kaum.

Davon abgesehen ist der PIR bei dir auch falsch montiert. Dessen Maximum an Empfindlichkeit liegt beim "Durchqueren" seines Erfassungsbereichs. Das ist aber genau orthogonal zu deinem Aufbau. Daher: Radarsensoren... Ob die sich allerdings mit der Kapazitaet eines solargespeisten LiO zufrieden geben?

Wenn es gut funktionieren soll, muss Mann es auch gut machen.

OP #7795684
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Motopick schrieb:

Und teure Supercaps in Ramschware? Wohl kaum.

Nunja. Eine billige Ramschschraube aus Stahl wird verglichen mit einer teuren aus Nylon gegen zigfach höhere Scherkräfte bestehen, weil das Stahl-spezifisch ist. Ein MOSFET für wenige Cent kann 10A bei 2 Hz beispielsweise beim Blinken problemlos jahrzehntelang schalten, weil er das wegen seiner Technologie-spezifischen Fähigkeiten besonders gut kann.

Zudem wird ein Betrieb des Supercaps in Deutschland nur selten unter minus 10 Grad erfolgen und somit weit entfernt von der Grenzbelastbarkeit sein. Wenn also ein billiger Akku den deutschen Winter mit hier bis minus 4 Grad übersteht, sollte das für Supercaps mit ihrer deutlich tieferen Grenztemperatur auch dann zutreffen, wenn er ein paar Grad kälter wird als bisher für die Akkus.

In nicht Technologie-spezifischen Eigenschaften wird ein billiges Bauteil tatsächlich nicht mit dem teuren Produkt mithalten können.

Motopick schrieb:

Davon abgesehen ist der PIR bei dir auch falsch montiert. Dessen Maximum an Empfindlichkeit liegt beim "Durchqueren" seines Erfassungsbereichs. Das ist aber genau orthogonal zu deinem Aufbau.

Das hatte ich schon Ursprungsposting dieses Threads thematisiert:

Dummy0815 schrieb:

Selbst wenn man zwei dieser Geräte nimmt und jedes in eine der beiden Richtungen dreht, ist der Bewegungsmelder kaum empfindlicher.

Dies wurde ermittelt, indem das jetzige Gerät nacheinander in verschiedenen Winkeln in jede der beiden Richtungen gedreht wurde. Die geringe Reichweite könnte natürlich der Tatsache geschuldet sein, dass Bewegungsmelder mit zunehmender Reichweite mehr Strom aus dem Akku entnehmen, und dass sie das dauernd tun, anders als die selten eingeschaltete LED.

#7795703
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Dummy0815 schrieb:

Motopick schrieb:

... Das ist aber genau orthogonal zu deinem Aufbau.

Das hatte ich schon [im] Ursprungsposting dieses Threads thematisiert:

Dummy0815 schrieb:

Selbst wenn man zwei dieser Geräte nimmt und jedes in eine der beiden Richtungen dreht, ist der Bewegungsmelder kaum empfindlicher.

Dies wurde ermittelt, indem das jetzige Gerät nacheinander in verschiedenen Winkeln in jede der beiden Richtungen gedreht wurde.

Das Wort "orthogonal" beschreibt eine Richtung senkrecht zur Blickrichtung. Thematisieren ohne ein Grundverständnis vom Funktionsprinzip reicht nicht. Das Detektionsprinzip ist völlig anders, als du glaubst:

Ein PIR-Detektor mit seinem Linsenarray davor funktioniert primär NICHT wie eine Richtantennen mit einer (Haupt-)Empfangskeule, die einfach das von einer Quelle abgegebene Signal auffangen würde. So ein PIR-Detektor in einem Bewegungsmelder wertet die Bewegungskomponente QUER zur Blickrichtung der Empfängerkeulen aus. Wenn sich eine punktförmige Wärmequelle genau auf den Sensor zu bewegt, erzeugt das (fast) KEIN Signal im Detektor, bei Querbewegung ein maximales. https://en.wikipedia.org/wiki/Passive_infrared_sensor#Beam_pattern

OP #7796242
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Rainer W. schrieb:

Das Wort "orthogonal" beschreibt eine Richtung senkrecht zur Blickrichtung. Thematisieren ohne ein Grundverständnis vom Funktionsprinzip reicht nicht. Das Detektionsprinzip ist völlig anders, als du glaubst

Das Linsenprinzip kenne ich schon und den Wikipedia Artikel hatte ich genau wegen dieses Problems schon gelesen. Mir ist bloß nicht klar, wie nach Deiner Meinung ein Optimum anders gefunden werden kann, als wie bereits beschrieben, alle möglichen Winkel zu probieren? Die Empfindlichkeit lässt sich gegenüber der derzeitigen Leucht- und somit Erfassungsrichtung senkrecht nach unten, durch leichtes Kippen in Richtung PKW (bzw Haustür) verbessern, um bei noch mehr Neigung wieder schlechter zu werden. Die Empfindlichkeit ist aus der benötigten Richtung dann auch die beste. Aus den anderen, unbenötigten Richtungen ist sie schlechter. Aber die Verbesserung der Empfindlichkeit durch das Kippen ist minimal, wie bereits im Ursprungsposting beschrieben. Wie also sollte sie nach Deiner Meinung noch besser werden?

#7796311
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Dummy0815 schrieb:

Mir ist bloß nicht klar, wie nach Deiner Meinung ein Optimum anders gefunden werden kann, als wie bereits beschrieben, alle möglichen Winkel zu probieren?

Das Optimum für diese Montageposition kannst du natürlich durch Variation des Winkels bestimmen. Das ändert aber nichts daran, dass die Position für deinen Zweck einfach Mist ist, weil sich die Wärmequelle im Wesentlichen fast direkt darauf zu bewegt. Ein Dopplerradar wäre dort wesentlich besser geeignet.

#7796328
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Ein "Kippen" huelft nicht wirklich. Ein PIR-Sensor erwartet eine gewisse Geschwindigkeit beim Durchqueren. Die findet sich dann als Frequenz des AC-Anteils. Wird der Sensor gekippt, aendert das den Abbildungsmasstab und die Frequenz sinkt, weil ein groesserer Bereich auf die selbe Sensorflaeche abgebildet wird. Dein Versuchsmaennchen muesste also schon rennen um den erfassten Bereich genau so schnell zu durchqueren.

Ausserdem haben PIR-Sensoren auch so etwas wie einen Erfassungswinkel.

Ich schrub ja schon: Nimm Radarsensoren. Und ein Netzteil.

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