Найкращий підхід для датчиків на великі відстані

Проект

Тож у мене є ідея проекту. (стогін)

Я хочу контролювати декілька датчиків руху та / або ультразвуку, щоб створити просте сповіщення про близькість. Я хочу «розгорнути» датчики в ключових точках по периметру мого будинку (на вулиці). Пізніше я хотів би надіслати z-хвилеві повідомлення на свій домашній контролер і відтворити ніжний сигнал оповіщення для великих сигналів, але ... дитячі кроки ... Поки що я погоджуся на простий вихід (світиться світлодіод буде ) просто, щоб налагодити роботу.

Проблема

Я знаю про компоненти, які мені знадобляться, і маю ідею для ескізу, щоб управляти ним (або з одним або стільки датчиків, скільки Uno 3 може підтримувати після екранів), але я втрачаю відстань. У мене є вибір між декількома Arduinos з власними датчиками, кожен з яких спілкується на домашній базі АБО один Arduino в горищі з декількома датчиками і гідра-подібним набором кабелів до кожного, а також СІНГЛЯНИЙ жорсткий провід живлення. Мені подобається останній підхід, оскільки він менш марнотратний багатьма способами і, безумовно, дешевший (особливо з урахуванням радіоекранів).

Актуальне питання

Що я хочу, це рекомендації щодо підходу (якщо це навіть можливо) міжміського підключення компонентів датчика до Arduino. Конкретно:

• Можливо, деякі додаткові Cat-5, які я маю навколо, будуть хорошим поєднанням для цього?
• Якщо ні, то чому (я намагаюся навчитися - посилання на хороше читання - це все, що я прошу)?
• Чи є альтернатива, яку я не розглядав?
• Я намагаюся бігти, перш ніж я можу піти?
• Мати вони розірвуть твого маленького хлопчика? *

* Гаразд, тож це просто посилання на Pink Floyd. Я тільки починаю працювати з Arduino як нове хобі ( я інженер-програмний виробник у галузі торгівлі, без досвіду та досвіду EE). В даний час я стикаюся з проблемою "не знаючи, що мені потрібно знати, щоб поставити гарне запитання". Пробачте, будь ласка, будь-яку відчуту лінь і сміливо навчайте мене. :-)

Оновлення

Подальші дослідження виявили цю нитку, коли хтось запропонував це здійснити, але ОП заявив, що один датчик не відповість. Відповідач сказав, що виробник одного датчика запропонував фільтр низьких частот на стороні датчика, як можна ближче. Думки?

Крім того, в моїй мережевій інженерній ситуації випливає, що якщо декілька кішок-5 працює в різних напрямках, витрачає щонайменше 2 з 8 ланцюгів, можливо, 2-парний телефонний кабель для передачі даних також спрацює чудово, якщо припустити, що поради спаяні, щоб зробити їх міцними що веде в макет. Знову ж, думки?

Перефразоване з моїх коментарів вище

Залежно від гнучкості, доступної при розробці модулів датчиків, загальноприйнятим сигнальним / сенсорним підходом, який традиційно застосовується з довгими кабелями в промислових областях, є стандарт сигналу поточного циклу 4-20 мА ( або 10-50 мА для довших кидків або середовищ, що інтенсивно впливають на EMI ). .

• Кабель і модуль датчика складають контур струму, модуль регулювання струму через нього
• Струм 4 мА вказує аналоговий мінімум або цифровий НИЗЬКИЙ
• 20 мА вказує на аналогову повномасштабну або цифрову ВИСОК
• Розімкнутий контур = 0 мА = аварійний сигнал датчика
• Коротке замикання = Обмеження струму = датчик короткої тривоги

Промислові сенсорні модулі часто розроблені для живлення одним і тим самим струмом, тим самим виключаючи потребу в локальних джерелах живлення. Зрозуміло, це можливо, лише якщо сенсорний модуль не потребує приводного струму більше 4 мА.

Існують різні варіанти регулювання сигналу струму, такі як використання BJT, MOSFET або додаткових деталей TrenchFET.

На кінці збору даних напруга, що генерується через резистор шунту, підсилюється за допомогою підсилювача для аналогових датчиків. Цифрові сигнали можуть бути записані за допомогою відповідно обробленої схеми компаратора, розробленої з деяким гістерезисом.

Залежно від будь-яких блискавкових або інших ризиків високої напруги, сприйнятих вздовж кабелів передачі, для підсилення напруги шунта можуть бути рекомендовані ізоляційні підсилювачі замість звичайних оп-підсилювачів. Це забезпечує захист пристроїв збирання даних від потенційних різниць, які можуть повзати через індукцію, різницю потенціалу землі або інші причини.

Наприклад, повністю-диференціальний підсилювач ізоляції AMC1100 TI розроблений спеціально для зондування струму з шумоізоляцією.

Додатковою перевагою використання поточного сигнального підходу в сигналі є те, що порушення безпеки системи домашнього захисту, що мають на увазі питання, можуть бути виявлені, якщо будь-який датчик або короткий, або відключений.