Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik induktiver Bewegungssensor in LED


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von Mike J. (linuxmint_user)


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Ich suche Informationen zu einer speziellen Bewegungsmelder-Technik.


Ich habe hier eine LED-Lampe gekauft (mit Solarpaneel und Akku) die 
intern einen Sensor besitzt der auf Bewegung reagiert. Die Lampe geht 
auch an wenn eine Tür zwischen ihr und einem Menschen ist, es muss 
irgend ein induktiver Sensor sein.

Dieser Sensor funktioniert wirklich gut!

Auf dem Chip steht: EG4002A es ist ein SOP-8 Chip

Datenblatt:
www.egmicro.com/download/EG4002_datasheet.pdf

Habe den Sensor bei AliExpress gefunden.
https://wholesaler.alibaba.com/product-detail/Free-shipping-EG4002A-SOP-8-150mil_60584490651.html
(EG4002A/SOP-8_150mil Analog-IC299 )
Es scheint ein "Pyroelectric infrared processing chip" zu sein.
Es ist aber kein entsprechender Sensor an dem Chip angeschlossen, nur 
diese geschwungene Leiterbahn.

Zu den Bildern im Anhang:
Die Platine scheint keine wirkliche Unterspannungsabschaltung zu haben, 
der Akku hatte 2,75V da die Diode D1 nicht richtig verlötet war und er 
deshalb nicht geladen wurde. (zurück nach China schicken lohnt sich ja 
nicht)

Ich hoffe da ist wenigstens irgendwo eine Überspannungsabschaltung 
realisiert worden damit der Akku nicht kaputt geht.

Der Sensor scheint aber sehr billig und gut zu sein.

Meine Fragen:
 - Kennt jemand diese Technik?
 - Wisst ihr wo man sich darüber informieren kann?

von Johannes S. (jojos)


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Das ist ein Radarsensor, auf YouTube gibt es gute Erklärbärvideos dazu.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Bist du sicher, das die Lampe ein CE Zeichen hat? Q6 ist nämlich ein 
Freischwinger, der als Oszillator im hohen UHF Bereich schwingt - ohne 
Fixierung auf eine bestimmte Frequenz.
Feldstärkeänderungen an der geschwungenen Leiterbahn laufen dann zum PIR 
Detektor Chip, der wie in einer PIR Anwendung auf Änderungen am 
Signaleingang reagiert.

von Georg M. (g_m)


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Matthias S. schrieb:
> Bist du sicher, das die Lampe ein CE Zeichen hat? Q6 ist nämlich ein
> Freischwinger, der als Oszillator im hohen UHF Bereich schwingt - ohne
> Fixierung auf eine bestimmte Frequenz.

Übrigens, wie kann man prüfen, ob das Radar im erlaubten Wellenbereich 
(5,8 ± 0,075 GHz) funkt?

Ebay-Artikel Nr. 272589606020

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Georg M. schrieb:
> Übrigens, wie kann man prüfen, ob das Radar im erlaubten Wellenbereich
> (5,8 ± 0,075 GHz) funkt?

Ich sehe in dem Angebot nichts von verwendeten Frequenzen und wenn ich 
mich an meine Mikrowellenexperimente mit Satelliten Direkt Empfang 
erinnere, fehlt der für z.B. Satelliten-LNB typische dielektrische 
Resonator, der dort als Frequenzfixierung verwendet wird:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bb/LNB_1.JPG

In diesem Bild ist der Resonator das runde Dings in der mit 'D030' und 
'013D' bezeichneten Sektion.
https://de.wikipedia.org/wiki/Dielektrischer_Resonator
Da der Radarmelder sowas nicht hat, wird er vermutlich die 
vorschriftsmässige Abstrahlung nicht einhalten können.

: Bearbeitet durch User
von Mike J. (linuxmint_user)


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Ich habe jetzt ein GitHub-Verzeichnis gefunden in dem jemand seine 
Erfahrungen und Erkenntnisse gesammelt hat.
https://github.com/jdesbonnet/RCWL-0516/

Der Chip ist nur zur Auswertung da, der eigentliche Teil des Sensors ist 
sehr klein und eigentlich recht simpel.

Die normalen PIR-Sensoren verbrauchen nur 35µA, dieser Sensor benötigt 
jedoch 2,8mA und damit 80 mal mehr Strom. Für Batterieanwendungen ist er 
also nicht wirklich geeignet, aber mit ihm

Ich würde aber nicht sagen dass es eine Art Radar ist.

von Johannes S. (jojos)


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von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Mike J. schrieb:
> Ich würde aber nicht sagen dass es eine Art Radar ist.

Doch, ist es. Ein bewegter Reflektor erzeugt in der kombinierten 
Sende/Empfangsantenne (die Schlangen-Leiterbahn) eine Mischung von 
Original- und reflektiertem Signal und erzeugt dabei eine 
Niederfrequenz, die man mit irgendwas, z.B. dem EG8002 Chip auswerten 
kann. Im obigen Foto kann man ja gut den RC-Tiefpass vor dem Eingang in 
den EG Chip erkennen, der die HF ausfiltert.
Die Höhe der NF-Frequenz kann übrigens zur Messung der Geschwindigkeit 
des bewegten Reflektors/Objektes benutzt werden - vorausgesetzt, man 
weiss die genaue Sendefrequenz des Oszillators.

: Bearbeitet durch User
von Mike J. (linuxmint_user)


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Matthias S. schrieb:
> Ein bewegter Reflektor erzeugt in der kombinierten
> Sende/Empfangsantenne (die Schlangen-Leiterbahn) eine Mischung von
> Original- und reflektiertem Signal und erzeugt dabei eine
> Niederfrequenz, die man mit irgendwas

Ich würde wetten dass das nicht so kompliziert ist.
Es gibt zwar diese Radartechnik, aber diese Schaltung ist viel zu 
einfach um ähnliches zu leisten.

Die abgestrahlte Frequenz variiert hier je nach Platine und eine 
wirkliche Empfangstechnik kann ich nicht erkennen.
Meiner Ansicht nach ist das nur ein ganz einfacher Oszilator der billig 
auf HF getrimmt wurde.
Die HF wird abgestrahlt und je nach Wirksamkeit der Abstrahlung wird 
etwas mehr oder weniger Energie in die Umgebung gepustet. Wie bei der 
RFID-Technik.

Über dem Widerstand in der Schematik R7 (56kOhm) fließt ein Strom und 
der Chip merkt ja an dem Eingang nur ob die Spannung über oder unter 
0.3V liegt.

Ich müsste dort mal mit einem Oszi messen was überhaupt passiert.

Angeblich ist es ein ASIC, aber ich konnte nicht in Erfahrung bringen 
was der überhaupt macht.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Mike J. schrieb:
> Ich würde wetten dass das nicht so kompliziert ist.

Das ist, wie man ja sieht, kein bisschen kompliziert. Es ist einfach nur 
eine Direktmischung von Original- und reflektiertem Signal.
Ich hatte mal Mitsubishi 10GHz Module, da konnte man an den Ausgang 
direkt einen (hochohmigen) Kopfhörer anschliessen und dann 
vorüberfahrende Autos hören. Das war so ein Dings mit 
Hohlleiteranschluss, das als LO im ELRAD Astra-Sat-Empfang Projekt 
1988/89 verwendet wurde.
Die Wellenlänge war bei etwa 3cm und somit hat eine Bewegung des 
Reflektors von 1,5cm/s eine Ausgangsfrequenz von etwa 1Hz geliefert. 
Schnellere Objekte liefern höhere Frequenz. Wenn ich mich nicht irre, 
lieferte ein Auto bei 50km/h etwa 930Hz.
Wenn du so willst, ist das ein Doppler Radar in der simpelsten 
Ausführung, nämlich Dauerträger (CW) Doppler Radar:
https://en.wikipedia.org/wiki/Doppler_radar

: Bearbeitet durch User
von Mike J. (linuxmint_user)


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Matthias S. schrieb:
> Doppler Radar

Ist schon klar, die Technik kenne ich und finde sie auch interessant, 
nur bin ich der Ansicht dass das was ich da vor mir liegen habe nichts 
in der Art ist.
Der selbe Chip ist auch in einfachen Bewegungsmeldern drin, keine Ahnung 
was der Chip macht, aber es wird nichts wirklich kompliziertes sein.

Diese kompletten Module kosten bei eBay 30 bis 50 Cent pro Stück.
Sie werden zwar mit dem Wort "Radar" beworben, aber es wird nichts mit 
dem Doppler-Radar gemein haben, außer dass ein Signal abgestrahlt wird.

Egal, ich werde mal etwas messen und dann kann ich vielleicht ein paar 
Messdaten posten die vielleicht eine bessere Schlussfolgerung zulassen.

von Georg M. (g_m)


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Mike J. schrieb:
> Der selbe Chip ist auch in einfachen Bewegungsmeldern drin, keine Ahnung
> was der Chip macht, aber es wird nichts wirklich kompliziertes sein.

Da sind ein NF-Verstärker, ein Komparator und ein Timer drin.

 

Mike J. schrieb:
> Sie werden zwar mit dem Wort "Radar" beworben, aber es wird nichts mit
> dem Doppler-Radar gemein haben, außer dass ein Signal abgestrahlt wird.

Ein Bewegungsmelder kann aktiv mit elektromagnetischen Wellen (HF oder 
Dopplerradar), mit Ultraschall (Ultraschall-Bewegungsmelder) oder passiv 
anhand der Infrarotstrahlung der Umgebung arbeiten.
https://de.wikipedia.org/wiki/Bewegungsmelder

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Mike J. schrieb:
> Der selbe Chip ist auch in einfachen Bewegungsmeldern drin, keine Ahnung
> was der Chip macht, aber es wird nichts wirklich kompliziertes sein.

Es sind einfach die gleichen Anforderungen an die Auswertung, genau wie 
beim PIR Melder muss der Chip beim Doppler Radar statische Signale 
ausblenden und mittelschnelle bis schnelle Änderungen des Signals 
melden. Ob man dazu einen DSP benutzt oder die alte Schaltung aus dem 
PIR Meldern mit LM324, ist im Endeffekt wurscht, der 8 Beiner erfordert 
halt so gut wie keinen Abgleich und wenige externe Bauteile.

Mike J. schrieb:
> Sie werden zwar mit dem Wort "Radar" beworben, aber es wird nichts mit
> dem Doppler-Radar gemein haben, außer dass ein Signal abgestrahlt wird.

Warum denn nicht? Ich verstehe nicht, warum du dich so dagegen wehrst, 
das Dings als Radar zu bezeichnen - ganu das ist es, wenn auch in der 
billigsten erhältlichen Ausführung. Hänge einen hochempfindlichen 
Verstärker parallel an den Signaleingang des EG4002 und wedle mit der 
Hand in der Nähe der Antenne. Du wirst wie bei einem PIR Melder 
Signaländerungen sehen.
Hänge an den hochempfindlichen Verstärker einen Kopfhörer und gehe mit 
der Anordnung an den Strassenrand einer befahrenden Strasse. Jedes 
vorbeifahrende Auto wird dir einen lustig klingenden Frequenzsweep 
liefern. Die Reichweite ist sehr bescheiden, also lass dich nicht 
verlocken, auf die Strasse zu gehen.

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von spess53 (Gast)


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Hi

>Übrigens, wie kann man prüfen, ob das Radar im erlaubten Wellenbereich
>(5,8 ± 0,075 GHz) funkt?

Seit wann sind 5,8 ± 0,075 GHz in Deutschland erlaubt?

MfG Spess

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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spess53 schrieb:
> Seit wann sind 5,8 ± 0,075 GHz in Deutschland erlaubt?

Dazu kann ich auch nichts finden. Es gibt im Frequenznutzungsplan der 
BNetzA Bänder für 'Funkbewegungsmelder geringer Reichweite', das sind 
aber andere, z.B. um 2,4GHz, 9,2-9,3GHz, dann wieder bei 13,75GHz, 24GHz 
und dann noch bei 61GHz usw.

Der o.a. Radarmelder kann aber keinesfalls die Anforderungen an 
Frequenzstabilität einhalten, selbst wenn er in einem legalen Band 
senden wollte.

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von spess53 (Gast)


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Hi

>Dazu kann ich auch nichts finden.

Ich kenne die in DE erlaubten Frequenzen von hier

http://www.innosent.de/fileadmin/media/dokumente/Downloads/InnoSenT_Applikationsschrift_1_-_web.pdf

MfG Spess

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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von spess53 (Gast)


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Hi

>Ich hol sie mir ab und zu neu von der BNetzA:

Das war eher eine Zusatzinformation für mich. Die meisten in DE 
erhältlichen Radarsensoren stammen irgendwie von Innosent und die 
Appnotes sind ganz informativ.

MfG Spess

von Georg M. (g_m)


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spess53 schrieb:
> Seit wann sind 5,8 ± 0,075 GHz in Deutschland erlaubt?

Das war schon immer so.

http://www.steinel.de/out/steinel_relaunch/pictures/media/bedien_110034409.pdf

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Der folgende Link koennte auch interessant sein:
http://hackaday.com/2017/05/24/radar-sensors-put-to-the-test/
Dort gibt es auch einen Link zu einem Video.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Georg M. schrieb:
> Das war schon immer so.
>
> http://www.steinel.de/out/steinel_relaunch/pictures/media/bedien_110034409.pdf

Nein, nur weil Steinel das ins Manual schreibt, heisst das nicht, das es 
erlaubt ist.
Im Frequenzbereich um 5,8GHz gibt es keine Genehmigung für 
Bewegungserfassung, sondern lediglich mit bis zu 25mW 
Aussendungserlaubnis für Daten, Bild und Funkübertragungen - das trifft 
auf Radarmelder nicht zu.
Militär, Satelliten Up- und Downlinks, Amateurfunk und 'Anordnungen zur 
Demonstration der Ausbreitung von EM Wellen' sind ebenso in diesem 
Bereich.
Verkehrsleitsysteme u.ä. sind da auch noch.
Eintrag 312001 - 314009 im Frequenznutzungsplan der BNetzA.

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