Датчик движения с датчиком освещенности. Что такое датчик движения для включения света. Обзор датчиков движения

Современные технологии привносят удобства в нашу жизнь, повышают комфортность нашего существования. Датчики движения для включения света помогают рационально использовать ресурсы (электросбережение 50-80%), выявляют присутствие или передвижение объектов на участке. Это устройство чрезвычайно удобно, когда нужно включить свет, но на данный момент руки чем-то заняты. При движении объекта свет загорается автоматически. А если движение отсутствует некоторое время (которое задаётся индивидуально), гаснет. Где можно использовать датчики движения?

Да, где угодно. А конкретнее, там, где человек находится недолго, то есть в коридорах, на лестницах, кладовых, у входа, у калитки .

Датчик движения представляет собой специальное устройство, которое относится к категории приборов для обнаружения. При помощи сенсоров он фиксирует движущийся объект, который попадает в его зону действия, передаёт полученный сигнал к лампе.

Приобретая датчик для включения света необходимо учитывать его параметры, особенности:

1. Место установки: приборы для включения света можно устанавливать на улице, в закрытых помещениях, под навесами. Они бывают навесными и встраиваемыми, также нужно учитывать специфику крепления, уровень защищённости устройства.
2. Особенности установки датчика зависят от его мощности. Разновидность устройства влияет на условия его монтажа.
3. Нужно учитывать особенности зоны срабатывания, так как сигнализаторам доступны только видимые участки для контроля. Радиус реагирования снижается даже из-за подвесных люстр или карнизов.
4. Стекло является преградой для инфракрасных лучей.
5. Следует обратить внимание на наличие функции настройки точного времени срабатывания включения или выключения света. Этот аспект будет важен, если помещения большого размера, где имеется не один датчик, а несколько устройств.
6. Важно учитывать углы обзора устройства, радиус восприятия у этих приборов варьируется от 180 до 360 градусов. На стены зачастую устанавливаются датчики с восприятием 180 градусов, они срабатывают при входе или выходе объекта из помещения. Потолочные датчики движения устанавливаются только с полным углом обзора.
7. Нужно учитывать взаимодействие диапазонов активных и пассивных участков – это актуально для офисного помещения или комнаты отдыха.
8. Есть категории устройств, которые имеют функцию настройки на человеческое дыхание.

Датчики движения: виды и классификация

Датчики света подразделяются на два типа: по классу сигнализатора и месту, где будет производиться установка. Приборы делятся на наружные (используются для улицы) и внутренние (для помещений).

Функции уличных приборов для включения света работают по принципу расчета дистанции от устройства до объекта. Датчики периметрального типа рассчитаны на определённую часть территории. Их использование актуально для больших частных владений, обширных придомовых зон. У большинства устройств диапазон реагирования довольно широк: от 100 до 500 метров. Также нужно учитывать, что некоторым типам специализированных устройств должен соответствовать определённый прожектор. Устанавливать комнатный датчик можно в любом помещении дома, его основное отличие от уличного аналога — непереносимость температурных перепадов.

Данные приборы подразделяются на:

1. Ультразвуковые – их работа основывается на отражении ультразвука от окружающих его предметов. Это самая доступная, несложная, долговечная категория датчиков;
2. Микроволновые – работают по принципу локатора. Радиолокатор настроен на определённый диапазон сигналов. Он улавливает их и отправляет сигнализатору. После того, как сигнал пойман, свет автоматически включается. Среди экспертов принято считать такой принцип действия более практичным, чем у ультразвуковых датчиков. Однако стоимость таких приборов более высока;
3. Инфракрасные – их принцип работы схож с реакцией сверхчувствительного термометра. Такие датчики реагируют на температуру объекта, попадающего в зону их действия (например, 36,6°С). Нужно учитывать, что данные приборы зависимы от изменений температуры окружающего пространства, поэтому не рекомендуется устанавливать их в зоне кухни или входных дверей. Эти устройства оптимально подходят для жилых помещений, диапазон реагирования температур можно настроить так, чтобы они не срабатывали от перемещения домашних животных.

Как подключить датчик движения

Для подключения данных приборов не требуются какие-то особые навыки, достаточно понимать принцип подсоединения проводков и сигнализатора. Для более привлекательного эстетического восприятия вся система скрывается в специальном распределительном корпусе. К каждому устройству прилагается соответствующая инструкция по установке, а также схема подключения датчика движения для освещения.

Принцип работы чем-то напоминает процесс подсоединения контактов в обычном выключателе, так как действующие параметры у них идентичны. Там и там в роли исполнительного механизма выступает реле.

Широко распространена практика, когда используется выключатель с датчиком движения, особенно это актуально для жителей частных домов. При приближении к калитке в тёмное время суток над входом включается светильник, причём, датчик настраивается таким образом, чтобы человек мог без проблем преодолеть расстояние от ворот до дома.

В случаях,если нужно, чтобы светильник работал даже тогда, когда в помещении нет движения, в схему добавляется параллельно подсоединённый к датчику выключатель. Таким образом, при включении выключателя источник освещения будет подсоединяться к другой цепи, обходя датчик. В то же время, прибор будет по-прежнему контролировать освещение даже тогда, когда выключатель отключен.

Схема с подсоединением выключателя

В отдельных случаях, когда площадь помещения велика, одного датчика становится не достаточно, используется схема подключения источника освещения с двумя приборами. Во избежание междуфазного замыкания нужно понимать, что оба сигнализатора подключаются от одной фазы.

Схема подключения светильника с двумя датчиками

Владельцы частных домов с большой придомовой территорией нередко совмещают подключение датчиков и нескольких мощных прожекторов. Так как мощность датчика составляет примерно 500-700 Вт, то в подобных случаях используется магнитный пускатель.

Схема подключения датчика движения с магнитным пускателем

Как настроить датчик движения для включения света своими руками

За настройку датчиков отвечают потенциометры. Они подразделяются на три категории:

• временные интервалы;
• уровень чувствительности;
• освещённость.

Настройка временных интервалов является самой несложной. Нужно лишь задать требуемый временной промежуток. В зависимости от модели прибора это значение варьируется от 5 секунд до 10 минут.

Чем выше уровень чувствительности – тем лучше прибор реагирует на движение. Если наблюдается слишком частое срабатывание датчика, то порог чувствительности следует уменьшить. Этот фактор распространяется также на самопроизвольные включения. Настраивая уровень чувствительности также нужно учитывать время года, к примеру, летом приборы функционируют в стандартном режиме, а зимой нередки сбои. Такая ситуация складывается из-за реагирования устройств на тепло, производимое отопительными приборами.

Фактор освещённости немаловажен: датчик должен правильно функционировать, когда светло. Таким образом, когда происходит движение объекта, прибор должен автоматически определить уровень освещённости. Если уровень ниже установленного порога, то прибор срабатывает. А если выше – то нет, так как помещение не нуждается в дополнительном освещении, на улице день.

Выводы

Датчики движения для включения света компактны, экономны в плане энергозатрат, их легко установить. Они удобны, актуальны для использования в частных домах, на дачах, на околодомовых территориях. Помимо своего прямого назначения они выполняют функцию своеобразной сигнализации от злоумышленников, срабатывают именно тогда, когда чужие люди появляются на вашей территории.

Датчик движения – это необходимый атрибут современного интерьера, функциональный комфорт вашего дома.

Первые датчики движения были разработаны как охранное средство, позволявшее засечь нежелательного посетителя. Чуть позднее они стали применяться в «мирных» целях. Оказалось, что очень удобно предоставить автоматике заботиться о комфорте.

Невозможно себе представить умный дом без подобного оборудования. Например, входящему в неосвещенное помещение человеку не приходится искать выключатель, так как осветительный прибор срабатывает при появлении в дверном проеме человека.

Используются теми, кто привык доверять технике и хочет переложить на электронику заботу об освещении нужного места в нужное время. Где можно установить датчик, который позволит не шагать в темноту или разглядеть неожиданно появившегося гостя? Предлагается перечень мест установки датчиков движения для включения освещения:

• входная дверь в подъезд
• лестница в подвал
• само подвальное помещение
• проходные коридоры или лестничные пролеты, расположенные внутри дома и не имеющие естественной подсветки в дневное время
• достаточно освещенные днем, но требующие безопасного преодоления в темное время суток лестницы, проходы
• санузел

В отношении санузла датчик движения скорее нужен на выключение, чем включение, поскольку многие просто забывают выключать свет в туалете или ванной комнате.

При необходимости датчик движения можно настроить на включение вместо света или вместе с ним еще одного или нескольких бытовых устройств, например, телевизора или кондиционера.

Оптимальный вариант в большинстве внутридомовых помещений – дублирование его обычным выключателем. Такая схема, как и схема установки, приведена в паспорте или инструкции по установке на приобретаемый датчик движения для включения света. Читать инструкцию обязательно! Разумеется, и следовать ее указаниям.

Датчик движения для освещения далеко не лишний прибор в целях экономии!

Оборудование дома и подходов к нему датчиками движения позволяет не только почувствовать себя повелителем Вселенной, но и значительно снизить размер счетов на оплату электроэнергии. Экономия происходит за счет того, что включенными будут лишь те осветительные приборы, которые необходимы.

Экономию несложно посчитать. Даже , постоянно горящая в коридоре из-за того, что в него не проникает естественный свет, съедает за сутки не менее 100-150 Вт. А сколько за месяц? И сколько и какой мощности таких светильников по всему дому?

Каждый может выявить источники лишнего расхода электроэнергии, их суммарную мощность и прикинуть, через сколько времени деньги, потраченные на установку датчиков, окупятся. Тем более, что среднестатистическую семью обычно устраивают относительно недорогие пассивные датчики, работающие в зоне инфракрасного излучения, то есть – тепловые.

Имеются и более продвинутые – ультразвуковые и микроволновые. Основа работы всех датчиков принципиально одинакова, различие – в длине волны, на которую настроено устройство. Можно отдельно рассмотреть каждый из видов.

Принципы работы различных видов датчиков

Невозможно создать датчик движения с фиксированными параметрами, который бы нормально работал в любых условиях. В определенных местах установки чувствительность датчика должна быть очень тонкой, в других и грубой достаточно.

Принцип работы инфракрасного или пассивного датчиков

Данный вид датчиков в грубом приближении можно ассоциировать с работой направленного термометра, поскольку его срабатывание зависит от появления в зоне его видимости источника тепла. Чтобы он работал безотказно, необходима предварительная настройка, которая обеспечивается функциональными возможностями прибора. Например, инфракрасный датчик настроен на появление взрослого человека, а в помещение входит ребенок.

Температура тела обоих может быть одинаковой, но излучаемое телом и улавливаемое датчиком количество тепла не одинаково. Если же отрегулировать датчик по минимуму, то он начнет срабатывать и на появление собаки или кошки, которым освещение абсолютно не требуется. Большинство выпускаемых моделей инфракрасных датчиков требуют ручной, по факту, настройки.

Как работает ультразвуковой детектор движения

Принцип действия ультразвукового датчика отличается «активностью», в отличие от пассивного инфракрасного. В нем используется фиксация отраженного сигнала высокой частоты от находящихся в зоне обзора предметов. Перемещение одного из них или появление нового нарушает «запомненную» картину, и датчик срабатывает. Работа происходит в режиме постоянного сканирования заданной области. Ультразвуковой датчик относится к активным приборам, он постоянно, с заданными промежутками времени, посылает сигнал и анализирует отраженный. Соответственно, и стоимость этого прибора в разы выше инфракрасного. Несмотря на надежность, применительно к включению световых приборов такой датчик используется редко, чаще он применяется в охранных целях.

Преимущества и недостатки микроволновых сенсоров

Микроволновые датчики наиболее универсальны благодаря тому, что постоянно сканируют всю отведенную под их контроль зону, что позволяет полностью довериться технике: ни одно движение датчик не оставит без внимания и включит сигнал или другой прибор. Из-за высокой стоимости устройств применение микроволновых датчиков в обычном быту пока не очень распространено.

Выбор датчика и места для его установки

После определения мест, которые желательно оборудовать датчиками движения для включения света, можно перейти к выбору самих датчиков. Следует учитывать, что варианты исполнения могут быть рассчитаны на установку в помещении или на открытом воздухе. Предназначенные для работы вне помещения датчики могут выдерживать значительные климатические нагрузки (влажность, температуру окружающей среды), а внутренние, комнатные, нормально работать вне помещения не смогут.

Перед тем, как разместить датчик движения в помещении, нужно определить, какое действие должно вызывать включение света. Например, открывание двери или появление в зоне обзора прибора человека требуют установки разных видов датчиков. Инфракрасный на простое открывание двери не сработает, пока порог не переступит человек, по определению: он реагирует на излучаемое телом или предметом тепло. Автоматическое включение света при простом открывании двери может быть обеспечено ультразвуковым или микроволновым датчиком движения.

Конструктивно датчики отличаются и углом обзора. Например, потолочные датчики движения для включения света могут охватить до 360 градусов пространства, настенные от 90 до 240 градусов.

Устанавливается датчик на место в строгом соответствии с прилагаемой к нему инструкцией. На время подключения напряжения к датчику сеть должна быть обесточена. Разумнее установку датчика и, при необходимости, дублирующего выключателя доверить профессиональному электрику.

Что необходимо знать про настройку?

После подключения методом проб и ошибок производится регулировка. Последовательность этого процесса также приводится в инструкции на прибор.

В большинстве датчиков движения для включения света регулировке поддаются два параметра: время срабатывания и зависимость срабатывания от уровня общей освещенности. Регулировка освещенности необходима при установке в тех помещениях, куда в дневное время проникает естественный свет. В иных случаях можно выставить минимум.

По времени срабатывания датчик настраивается таким образом, чтобы продолжительность освещения была достаточной для определенного действия. Большинство выпускаемых приборов позволяют задавать это время в пределах от нескольких секунд до 10 минут.

Сразу оборудовать весь дом «умными» помощниками, одними из которых являются датчики движения, проблематично и затратно. Но оснастить таким датчиком самый проблемный уголок и навсегда забыть о неудобстве – просто, быстро и недорого. После него очень скоро появятся датчики и в других помещениях, и, возможно, во дворе! К комфорту легко привыкаешь.

Видео о подключении датчиков движения

Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать! Поэтому посмотрите обзор наиболее распространённых видов оборудования и способы подключения.

Датчик движения – это устройство обнаружения, которое удобно использовать в комплекте с сигнализацией, приборами для освещения, видеоглазком, вытяжкой, звуковой и другой аппаратурой. Принцип работы заключается в том, что датчик, фиксирующий нахождение объекта в зоне своего действия, передает питание на подключенный к нему прибор. Наибольшую распространенность получили датчики движения для включения света (например ). Их используют в гаражах, подвалах, на лестничных клетках, в коридорах, перед подъездом, для придомовой территории.

Критерии выбора

Чтобы не ошибиться в выборе датчика для автоматического включения приборов освещения потребуется немного вникнуть в технологию их функционирования и точно знать следующее:

Область применения

Область применения. Необходимо заранее определиться и выбрать где и как будет монтироваться прибор (на улице или в помещении), так как существуют влаго- и пылезащищенные варианты; а также различные по способу крепления: навесные, встраиваемые или на кронштейнах.Мощность осветительного прибора, к которому будет осуществляться подключение. На рынке представлены датчики с рабочим напряжением от 200 Вт и выше. Например, к потребуется дорогостоящий элемент с максимальным углом охвата сканируемой территории (180 – 360 градусов), а в подъезде, на лестнице можно установить самый экономичный вариант.Особенно важно обратить внимание на мощность, если планируется сочетать прибор с люминесцентной или энергосберегающей лампой. Перед покупкой обязательно производится расчет суммарной нагрузки. Если она будет превышать нагрузку, указанную в инструкции, нужно будет ставить промежуточное реле или распределять нагрузку между двумя устройствами.

Угол обзора

Угол обзора. Параметр изменяется в диапазоне от 20 градусов (такие устройства в основном используются для фиксации события вход/выход) до 360 градусов (сканируют территорию вокруг в заданном радиусе).

Тип лампы

Тип лампы. Допустимо использование датчиков практически с любыми лампами (светодиодные, накаливания, галогенные, энергосберегающие и др.) и осветительных приборов. Производители предлагают даже патроны и выключатели с встроенными датчиками движения, которые удобно использовать дома или в офисе.

Радиус действия освещения

Радиус действия. Характеризует максимальную дальность нахождения объекта от прибора, на которой движущийся объект может быть обнаружен. Для инфракрасных сенсоров такой радиус составляет около 12 метров, что вполне достаточно для большинства жилых помещений и коридоров.

Двухполюсные или трехполюсные

Двухполюсные или трехполюсные. Двухполюсные датчики используются только в сочетании с лампами накаливания. Их подсоединяют последовательно. Трехполюсные модели более универсальны и могут быть использованы с любыми видами ламп.

Датчики, улавливающие движение

Зона обнаружения не может охватывать помещение целиком, поэтому для грамотного ее планирования нужно определить место с заданными параметрами обзорности и установить прибор на высоту, рекомендованную производителем.

Принцип работы и преимущества

Работа устройства основана на замыкании силовой цепи при улавливании движения в зоне контроля . Индикация происходит посредством различных технологий, в зависимости от принципа работы датчика движения. Например, инфракрасный фиксирует изменения уровня теплового излучения (повышение температуры окружающей среды более чем на 5 градусов Цельсия).

Уличный датчик обеспечит безопасность передвижения в темное время суток

Датчик, фиксирующий движение, на выключателе

Применение датчиков движения для включения света дает следующие преимущества:

• экономия электроэнергии;
• отсутствие необходимости искать и подходить к выключателю;
• использование дополнительных функций: возможность подключения групп дополнительных электрических приборов, во многих моделях реализована беспроводная работа.

Из недостатков подобных сенсоров можно выделить достаточно высокую стоимость и сложности установки и настройки датчиков для правильной работы.

Отличие от датчика присутствия

Обыватели не всегда ясно представляют себе разницу между датчиками движения и датчиками присутствия. А разница заключается в самой технологии определения наличия объекта в зоне. Так, датчик движения не всегда способен «заметить» медленно движущийся объект. А датчики присутствия грешат тем, что реагируют даже на сквозняк или мелких грызунов при использовании в складских помещениях.

Виды датчиков движения для включения света

Выбирая прибор нужно иметь представление о видах датчиков и их особенностях. Различаются датчики движения по месту монтажа, принципу действия, типу питания и другим критериям.

По месту монтажа:

• уличные;
• для помещений.

для включения света может работать в широких диапазонах до 500 метров включительно. Большая площадь чувствительности может быть у более дорогих профессиональных аппаратов. Уличные датчики отличает устойчивость к изменению температур.

Комнатные (бытовые) – не защищены от перепадов температур, поэтому при установке на улице выходят из строя.

Монтировать наружный датчик можно кронштейнами разных видов как на стенах и потолке, так и на внутренний или наружный угол. Встроенные – устанавливаются в коробки для монтажа под выключателем, как вариант, под светильником в подготовленное отверстие потолка.

По типу питания:

• от сети;
• от аккумулятора;
• от батареек.

По используемой технологии:

• инфракрасные;
• ультразвуковые;
• микроволновые.

Инфракрасный

Такое устройство представляет собой чувствительный термометр. Когда в зоне его действия появляется объект с температурой, на которую он настроен, прибор включает свет. Правильной работе инфракрасного датчика могут мешать потоки воздуха, идущие от батарей отопления и кондиционеров.

Ложное срабатывание возможно в присутствии теплокровных животных. Все это необходимо учитывать при установке датчика и настройке его рабочих параметров. Преимущественно используется внутри помещений, так как чувствителен к изменению погодных условий и прямому попаданию солнечных лучей.

Ультразвуковой

Он сначала излучает волны звука в диапазоне частот от 20 до 60 кГц. Затем отраженный звук улавливается и анализируется датчиком. При сдвиге частот отраженного сигнала сенсор фиксирует нахождение движущегося объекта в зоне своего действия и включает освещение. Дальность действия ультразвуковых датчиков не высока, они могут не срабатывать при медленном перемещении объектов.

Применение технологий с использованием ультразвука недопустимо в местах проживания домашних животных. Слух животных отличается от человеческого. От постоянного звукового воздействия животные нервничают, становятся агрессивными. У них могут наблюдаться психические расстройства, изменение характера, непослушание.

Микроволновый

Принцип работы микроволнового датчика движения подобен ультразвуковому, но с использованием электромагнитной волны вместо звуковой. Небольшие габариты позволяют скрывать устройство при монтаже. Радиус действия этого типа датчиков может быть очень большим и зависит от мощности передатчика микроволн и чувствительности приемника.

На работу сенсора не влияет окружающая среда. Оно может охватывать помещения даже за перегородкой. Самыми большими недостатками этого прибора является его цена, большая чувствительность, вызывающая срабатывание при движении за пределами предполагаемой зоны обнаружения и вред длительного воздействия СВЧ на человека и животных.

Как правильно подключить выключатель

Подключение датчиков движения технически работа не сложная, но специфическая, требующая опыта и особых знаний. Предпочтительнее всего обратиться за такой услугой к специалистам. При неправильной установке могут быть ложные срабатывания или блокировка срабатывания.

Основные моменты, которые нужно учитывать при монтаже:

• обеспечение зоны обнаружения;
• защита от внешних факторов, способных вызвать ложные срабатывания или блокировку срабатывания;
• подключение к электропроводке.

Установить своими руками

Подключают датчики движения при помощи клеммы. Обычно клеммы бывают на 3 вывода, реже – на 4.

Маркировка клеммы:

• L – фаза (для проводов коричневого или красного цвета);
• N – ноль (синий провод);
• L со штрихом или стрелочкой, или буква А – для осветительного прибора;
• РЕ – защитное заземление.

Цвета проводов могут отличаться от стандарта, поэтому самый надежный способ – определить фазу или ноль с помощью индикатора.

Схемы подключения

Существуют несколько основных схем подключения датчиков к освещению:

• последовательная;
• параллельная;
• на несколько датчиков движения;
• с использованием магнитного пускателя.

При последовательном подключении управление освещением полностью передается на датчик движения.

В случаях, когда необходимо включить свет надолго, и при этом объект не будет находиться в зоне обнаружения сенсора, параллельно датчику устанавливают выключатель. Примером такой необходимости может послужить применение датчика движения в гараже со смотровой ямой.

Находясь в яме, или занимаясь ремонтом под автомобилем, человек все также нуждается в освещении, но при этом его движения не улавливаются прибором. После окончания работы нужно вручную выключить свет выключателем , но он снова включится уже благодаря датчику движения и выключится после того, как объект выйдет из зоны обнаружения.

В длинных или больших помещениях возникает необходимость в установке нескольких датчиков движения и подключению их к освещению. В этих условиях датчики подключаются параллельно и от одной фазы. Срабатывание одного из сенсоров замыкает цепь и включает освещение во всем коридоре.

Использование магнитного пускателя обязательно при подключении к датчику движения нескольких мощных ламп или дополнительного электрического оборудования.

Проверка и настройка после установки

На датчиках движения, предназначенных для включения осветительных приборов, есть следующий набор регулируемых параметров:

1. LUX – освещенность внутри помещения или на улице, при которой начинает срабатывать датчик на включение осветительных приборов. При монтаже установите на максимум.
2. TIME – время, которое прибор продолжает освещать после того, как движущийся объект вышел из зоны обнаружения. Обычно устанавливают от 10 секунд и выше, если коридор достаточно длинный или открытие двери ключами происходит за перегородкой вне зоны обнаружения сенсором.
3. SENS – чувствительность прибора, параметр, влияющий на дальность обнаружения движения. Изначально устанавливается на максимум. Бывает необходим, если в зону обнаружения попадает движение-помеха, а переустановка датчика затруднительна. Примером может служить включение света на лестничной площадке из-за движущейся кабины лифта или мельтешащих веток за окном.
4. MIC – если на вашем датчике есть параметр шума, настройте его на минимум, чтобы исключить ложное срабатывание от детского крика или лая соседской собаки.

Видео

Данное видео расскажет Вам как правильно установить и подключить датчик движения.

Установка датчиков движения освещения является шагом по направлению к технологиям «умный дом», улучшающим качество жизни и экономящем ресурсы. Сделать правильный выбор модели и осуществить монтаж приборов своими руками по силам человеку даже с минимальными знаниями в области электрики.

Применение различных устройств для автоматического управления освещением наряду с использованием осветительных приборов с пониженным энергопотреблением преследует цель экономного расходования электроэнергии. Другая сторона использования датчиков движения для включения освещения состоит в повышении комфорта и безопасности человека. Применение автоматики для управления освещением входит в концепцию построения систем «умного дома». Наибольшее распространение получили детекторы освещенности, которые управляют включением осветительных приборов в зависимости от уровня светового потока, и датчики движения для включения света, реагирующие на нахождение человека в зоне контролируемого пространства, вне зависимости от уровня освещенности, или комбинация устройств обоих типов.

Применение

Изначально бесконтактные сенсоры движения разрабатывались для применения в охранных системах. Сложность конструкции, установки, регулировки и, как следствие, высокая стоимость делали их использование в системах управления освещенности не рациональным. Развитие микроэлектроники, снижение стоимости комплектующих послужили поводом для широкого распространения датчиков не только на промышленных предприятиях, но и в быту.

Использовать детектор движения возможно не только самостоятельно, но и в комплексе с обычной коммутационной аппаратурой, расширяя, таким образом, возможности и удобство управления освещением.

Наиболее распространенные области применения датчиков движения для освещения:

• Подъезды и входы в помещение;
• Лестничные площадки;
• Территория возле домов и промышленных объектов;
• Длинные проходные помещения;
• Места, где пользование обычными устройствами выключения затруднено по каким-либо причинам, к примеру, из-за высокой влажности.

Самый доступный и понятный пример – освещение лестничных площадок. Не секрет, что в многоэтажных домах старой постройки уровень освещения лестничных площадок даже в дневное время оставляет желать лучшего, не говоря о темном времени суток. С другой стороны, непрерывное горение ламп, даже с низким энергопотреблением, совершенно не рационально, а ручное включение освещения затруднено по понятным причинам.

Использование автоматического бесконтактного контроля движения для дома позволяет включать освещение только при передвижении человека в зоне контроля. При покидании контролируемого участка лампы выключаются автоматически сразу же или по истечении заданного промежутка времени.

К сведению. Одна из особенностей датчиков движения – возможность одновременного их задействования в охранных системах.

Типы и особенности

Для автоматического управления освещением используется три типа датчиков движения, основанных на различных принципах реагирования:

• Инфракрасный;
• Ультразвуковой;
• Микроволновый (радиодатчик).

Какой датчик движения выбрать? Все зависит от текущих требований, поскольку все три типа хоть и выполняют одинаковую функцию контроля освещённости, но имеют различные характеристики и особенности.

Инфракрасные датчики

Инфракрасные датчики движения для включения света имеют наиболее простую конструкцию и представляют собой направленный дистанционный термометр. Как известно, нагретые тела являются источником излучения в инфракрасном диапазоне. В зависимости от температуры, изменяется длина волны излучения и его интенсивность. Система с сенсорами, настроенными на температуру человеческого тела, включается в присутствии человека вблизи датчика. По сути, это тот же датчик света, только реагирующий на инфракрасный свет (тепловое излучение).

Устройства подобного типа имеют следующие недостатки:

• Большая вероятность ложного срабатывания при наличии в зоне контроля нагретых устройств и предметов, к примеру, отопительных устройств;
• Отсутствие срабатываний при экранировке теплового излучения. Войдя в помещение после морозной улицы в теплой одежде, человек с большой вероятностью обнаружен не будет;
• Зависимость от уровня излучения. Взрослый человек и ребенок имеют различную излучающую поверхность.

У инфракрасных систем контроля есть и достоинства:

• Абсолютная безопасность для окружающих;
• Минимальная стоимость оборудования;
• Возможность использования в устройствах пожарной сигнализации.

Ультразвуковые устройства

На ином принципе работает ультразвуковой датчик включения. Схема датчика движения имеет в своем составе две составляющих: излучатель ультразвуковых колебаний и приемник. Колебания ультразвуковой частоты распространяются в пространстве и, отражаясь от предметов, возвращаются в приемник. Оба сигнала одновременно поступают на сравнивающее устройство, которое использует эффект Доплера. Согласно ему, звуковые волны, отражаясь от движущихся предметов, изменяют свою длину. Если предмет приближается, то длина волны уменьшается, то есть увеличивается частота колебаний. При удалении предмета все происходит наоборот. Сравнивающее устройство вырабатывает сигнал рассогласования, пропорциональный разности частот излучателя и приемника. Таким образом, если в зоне контроля ультразвукового детектора все предметы неподвижны, сигнал рассогласования равен нулю, и датчик находится в неактивном состоянии. При появлении движущегося объекта (в нашем случае человека) сигнал рассогласования получает некоторое значение, которое вызывает срабатывание устройства.

Достоинства ультразвуковых датчиков:

• Возможность точной настройки на минимальную скорость перемещения для срабатывания. При этом также возможна регулировка уровня чувствительности в зависимости от площади отражающей поверхности;
• Широкое использование в системах охранной и пожарной сигнализации в качестве извещателя, поскольку наличие очага горения вызывает перемещение воздуха, достаточное для срабатывания. Ультразвуковой датчик движения для освещения совершенно нечувствителен к температуре.

Широкому распространению ультразвуковых устройств препятствуют несколько существенных недостатков:

• Диапазон колебаний находится в зоне слышимости для большинства животных, особенно кошек и собак. Это может вызывать их беспокойство и даже провоцировать агрессию. Это отмечают все установившие себе такие устройства;
• Невозможность использования вне помещений, поскольку возможны ложные срабатывания от порывов ветра, пролетающих птиц и крупных насекомых, абсолютная неработоспособность во время сильного дождя. Ультразвуковые датчики движения для включения света на улице не применяются;
• Низкий радиус действия и реакция только на движущихся людей. Неподвижно стоящие люди не вызовут срабатываний.

Микроволновые датчики

Такие устройства несколько подобны ультразвуковым с тем отличием, что передача и прием ведутся в радиодиапазоне по тому же принципу, что и радиолокаторы. При этом реакция осуществляется не на изменение частоты отраженного сигнала, а на его уровень. Регулировка микроволнового датчика заключается в установке уровня чувствительности в пустом помещении. При нахождении человека в зоне контроля увеличивается уровень отраженного сигнала, что вызывает срабатывание устройства. Можно сказать, что микроволновый датчик запоминает окружающую обстановку и реагирует на ее изменение. Наиболее часто такую конструкцию имеют уличные датчики движения.

Достоинства микроволновых датчиков:

• Высокая чувствительность;
• Большая площадь зоны обслуживания;
• Возможность срабатывания при перемещении даже за тонкими перегородками из материалов, пропускающих радиоволны;
• Нечувствительность к погодным условиям.

Есть и недостатки, которые сужают спектр применения датчиков такого типа:

• Наличие электромагнитного излучения, способного вредно действовать на организм человека;
• Высокая чувствительность может вызвать ложные срабатывания;
• Самая высокая стоимость среди аналогичных устройств.

Отдельный класс устройств представляют собой комбинированные системы, которые совмещают в себе несколько типов устройств. Такие конструкции призваны сохранить достоинства перечисленных устройств и нивелировать недостатки. Разумеется, такие конструкции имеют высокую сложность и достаточно дороги.

Большинство датчиков движения для включения света совмещены с таймером, который позволяет производить задержку выключения после покидания человеком зоны контроля. Это очень удобно, поскольку после выхода из зоны освещения человека свет остается некоторое время включенным. Данная функция широко используется при освещении лестничных пролетов и позволяет сократить количество приборов.

Монтаж и подключение

Сама по себе установка датчиков движения для освещения не вызывает никаких сложностей. Наиболее часто на устройстве имеется две пары клемм, одна из которых служит для подключения к питающей сети, а другая – для коммутируемого источника освещения.

Самую большую трудность представляет выбор места установки. Здесь нужно учитывать назначение датчика, его тип, конфигурацию помещения и его особенности. Порой приходится учитывать противоречивые факторы.

Для начала нужно определиться с типом датчика. Перед тем, как выбрать датчик движения, обращается внимание на условия в контролируемом пространстве, где будет производиться монтаж: внутри помещения или для улицы, наличие нагревательных приборов, предметов, попадающих в зону контроля и способных повлиять на чувствительность.

Теперь выбираем количество устройств, которое определяется размером обслуживаемого пространства. В документации на каждое устройство приведена диаграмма направленности чувствительного элемента, максимальная дальность обнаружения объекта. Для больших помещений может потребоваться установка нескольких сенсоров.

Как установить датчик

Место установки зависит и от конструкции выбранного датчика. Так, устройства, которые ставят на стену, имеют узконаправленную диаграмму, поэтому обычно их устанавливают на противоположной стене ближе к потолку. Таким образом, под контролем оказывается максимально доступная площадь. Потолочный датчик движения для включения света имеет круговую диаграмму и, будучи поставленным на потолке посередине помещения, способен отслеживать движения в любом участке. Датчики потолочной конструкции с круговой диаграммой наименее подвержены затенению посторонними предметами.

Широко используются комбинированные системы освещения, когда монтаж датчиков осуществляется совместно с обыкновенными выключателями. Используя различные схемы при подключении, можно получить некоторые преимущества:

• Датчик движения, подключенный последовательно с выключателем. При помощи выключателя обесточивается полностью вся линия освещения, таким образом, датчик полностью выключается из работы. Пример – освещение на даче. Если строение закрыто, и приезд хозяев не предвидится, то наличие датчика становится излишним;
• Параллельное включение датчика и выключателя. Позволяет коммутировать освещение вручную, вне зависимости от состояния датчика. Если выключатель находится во включенном положении, то работа датчика не сказывается на освещении, которое включено постоянно. В ином случае датчик работает как обычно.

Настройка

Первоначальную проверку работоспособности датчика движения для освещения можно произвести, не устанавливая их на запланированное место. Временную схему можно собрать прямо на столе. Для проверки нужно установить датчик движения на максимальную чувствительность. Они должны срабатывать от движения руки. Время работы таймера проверяется по выключению контрольной лампы после срабатывания датчика.

Окончательная регулировка производится уже после того, как выполнен монтаж на месте установки. Чувствительность нужно поставить таким образом, чтобы датчик уверенно срабатывал при нахождении людей в зоне контроля. Важно при этом не делать чувствительность излишне высокой, чтобы освещение не включалось от пробегающей кошки или собаки. После регулировки чувствительности устанавливаем при помощи таймера желаемое время задержки на отключение. Обычно пределы регулировки составляют от нескольких секунд до десятка минут.

Видео

Датчик движения чаще всего используется для включения освещения, когда вы проходите или находитесь рядом с ним. С его помощью можно хорошо экономить электричество и избавить себя от необходимости щелкать выключателем. Это устройство также используется и в системах сигнализации, для определения нежелательных проникновений. Кроме этого их можно встретить и на производственных линиях, они там нужны для автоматизированного выполнения каких-либо технологических задач. Датчики движения иногда называют датчикам присутствия.

Типы датчиков движения

Датчики движения различают по принципу действия от этого зависит их работа, точность срабатывания и особенности использования. У каждого из них есть сильные и слабые стороны. От конструкции и рода используемого элемента зависит и конечная цена такого датчика.

Датчик движения может быть выполнен в одном корпусе и в разных корпусах (блок управления отдельно от датчика).

Контактные

Самый простой вариант датчика движения - использовать или . Геркон (герметичный контакт) это переключатель который срабатывает при появлении магнитного поля. Суть работы заключается в установки концевого выключателя с нормально-разомкнутыми контактами или геркона на дверь, когда вы её откроете и зайдете в помещение контакты замкнутся, включат реле, а оно включит освещение. Такая схема изображена ниже.

Инфракрасные

Срабатывают от теплового излучения, реагируют на изменение температуры. Когда вы входите в поле зрения такого датчика он срабатывает на тепловое излучение от вашего тела. Недостатком такого способа определения являются ложные срабатывания. Тепловое излучение присуще всему что есть вокруг. Приведем несколько примеров:

1. стоит в помещении с электрообогревателем, который периодически включается и отключается по таймеру или термостату. При включении обогревателя возможны ложные срабатывания. Можно попробовать этого избежать долгой и скрупулезной настройкой чувствительности, а также попыткой направить его так, чтобы в прямой видимости не было обогревателя.

2. При установке на улице возможны срабатывания от порывов тёплого ветра.

В целом эти датчики нормально работают, при этом это самый дешевый вариант. В качестве чувствительного элемента используется PIR-сенсор, он создает электрическое поле пропорционально тепловому излучению.

Но сам по себе сенсор не имеет широкой направленности, поверх него устанавливается линза Френеля.

Правильнее будет сказать - многосегментная линза, или мультилинза. Обратите внимание на окошко такого датчика, оно разбито на секции это и есть сегменты линз, они фокусируют попадающие излучения в узкий пучок и направляют его на чувствительную область датчика. В результате этого на маленькое приемное окошко пироэлектрического сенсора попадают пучки излучений с разных сторон.

Для увеличения эффективности детектирования движения могут устанавливать сдвоенные, или счетвертненные сенсоры или несколько отдельных. Таким образом, расширяется поле зрение прибора.

Исходя из вышесказанного нужно отметить и то, что на датчик не должен попадать свет от лампы, а также в поле его зрения не должно быть ламп накаливания, это также сильный источник ИК-излучения, тогда работа системы в целом будет нестабильной и непредвиденной. ИК-излучения плохо проходят через стекло, поэтому он не сработает, если вы будете идти за окном или стеклянной дверью.

Это самый распространённый вид датчика его можно купить а можно и собрать самому на основе, поэтому рассмотрим его конструкцию подробно.

Как собрать ИК-датчик движения своими руками?

Самый распространенный вариант - это HC-SR501. Его можно купить в магазине радиодеталей, на али-экспресс, часто поставляется в наборах Arduino. Может использоваться как в паре с микроконтроллером, так и самостоятельно. Он представляет собой печатную плату с микросхемой, обвязкой и одним ПИР-сенсором. Последний накрыт линзой, на плате есть два потенциометра, один из них регулирует чувствительность, а второй время которое на выходе датчика присутствует сигнал. При детектировании движения на выходе появляется сигнал и держится установленное время.

Он питается напряжением от 5 до 20 вольт, срабатывает на расстоянии от 3 до 7 метров, а сигнал на выходе держит от 5 до 300 секунд, вы можете продлить этот период, если использовать , микроконтроллер или реле задержки времени. Угол обзора порядка 120 градусов.

На фото изображен датчик в сборе (слева), линзу (справа внизу), обратную сторону платы (справа вверху).

Рассмотрим плату подробнее. На её передней стороне расположен чувствительный элемент. На задней - микросхема, её обвязка, справа два подстроечных резистора, где верхний - время задержки сигнала, а нижний - чувствительность. В нижней правой части джампер для переключения режимов H и L. В режиме L датчик выдает выходной сигнал только она период времени выставленного потенциометром. Режим H выдает сигнал, пока вы находитесь в зоне действия датчика, а когда вы её покидаете сигнал, исчезнет через время заданное верхним потенциометром.

Если вы хотите использовать датчик без микроконтроллеров, тогда соберите эту схему, все элементы подписаны. Схема питается через гасящий конденсатор, напряжение питания ограничено на уровне 12В с помощью стабилитрона. Когда на выходе датчика появляется положительный сигнал реле Р включается через NPN транзистор (например BC547, mje13001-9, КТ815, КТ817 и другие). Можно использовать автомобильное реле или любое другое с катушкой на 12В.

Если вам нужно реализовать какие-то другие функции - можно использовать его в паре с микроконтроллером, например . Ниже представлена схема подключения и программный код.

Ультразвуковые

Излучатель работает на высоких частотах - от 20 кГц до 60 кГц. Отсюда выходит одна неприятность - животные, например собаки, чувствительны к этим частотам, более того они используются для их отпугивания и дрессировки. Такие датчики могут раздражать их и с этим возникают проблемы.

Ультразвуковой датчик движения работает на эффекте Допплера. Излучаемая волна, отражаясь от подвижного объекта, возвращается и принимается приёмником, при этом длина волны (частота) незначительно изменяется. Это детектируется, и датчик выдает сигнал, который используют для управления реле или симмистором и коммутации нагрузки.

Датчик неплохо отрабатывает движения, однако если движения очень медленные - он может не срабатывать. Преимуществом является то, что они не чувствительны к изменениям условий окружающей среды.

Лазерные или фотодатчики

В них есть излучатель (например ИК-светодиод) и приемник (фотодиод аналогичного спектра). Это простой датчик, возможна реализация в двух исполнениях:

1. Излучатель и фотодиод монтируются в проходе (контролируемой зоне) напротив друг друга. Когда вы проходите через него вы заслоняете излучение и оно не достигает приемника, тогда срабатывает датчик и включается реле. Это можно использовать и в системах сигнализации.

2. Излучатель и фотодиод стоят рядом друг с другом, когда вы находитесь в зоне действия датчика излучение отражается от вас и попадает на фотодиод. Это называется также датчиком препятствия, с успехом применяется в робототехнике.

Микроволновый

Состоит также из передатчика и приемника. Первый генерирует сигнал высокой частоты, второй их принимает. Когда вы проходите рядом изменяется частота. Приемник настроен таким образом, что при изменении частоты сигнал усиливается и передается на исполнительный орган, например реле, и происходит включение нагрузки.

Микроволновые датчики движения очень чувствительны, позволяют «увидеть» объект даже за дверью или за стеклом, однако это вызывает и проблемы ложного срабатывания, когда объект находится вне поля предполагаемой видимости.

Это достаточно дорогостоящие датчики, но они реагируют даже на самые незначительные движения.

Подобным образом работают и емкостные приборы. Такая схема изображена ниже.

Как подключить датчик движения?

Можно придумать бесчисленное множество вариантов и схем подключения датчика движения в зависимости от ваших потребностей, иногда нужно чтобы система срабатывала при движении в разных местах, например уличное освещение по пути от дома до ворот и наоборот, в других случаях необходимо принудительное включение или отключение света и т.д. Мы рассмотрим несколько вариантов.

Обычно у датчика движения есть три провода или три клеммы для подсоединения:

1. Приходящая фаза.

2. Фаза, отходящая для питания нагрузки.

Если вам не хватает мощности датчика - используйте промежуточное реле и . Для этого вместо лампочки в нижеуказанных схемах подключаются выводы катушки.

На фото ниже изображены клеммы к которым подсоединяются питающие провода.

Заключение

Использование датчиков движения, как бы это ни звучало, это шаг . Во-первых, это поможет экономить электроэнергию и ресурс ламп. Во-вторых, это избавит от необходимости каждый раз щелкать выключатель. Для освещения на улице при правильной настройки можно сделать так, чтобы свет включался, когда вы подходите к воротам дома.

Если расстояние от ворот до дома 7-10 - можно обойтись и одним датчиком, тогда не придется прокладывать кабель на второй датчик или собирать схему с проходным выключателем.

Как уже было сказано чаще всего встречаются ИК-датчики, их достаточно для простых задач, если вам нужна большая чувствительность или точность - присмотритесь к датчикам других типов.