38 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Датчик движения для включения света схема принципиальная

Схемы датчиков движения

На данное время наиболее распространенным и популярным устройством для обнаружения движения является объемный, пассивный, инфракрасный детектор движения.

Принцип его действия основан на приеме теплового излучения от любого объекта пироэлектрическим инфракрасным приемником. Этот элемент работает совместно с полевым транзистором, который выступает в качестве предварительного усилителя.

Содержание:

Для того чтобы диапазон тепловой волны излучаемой человеческим телом (5 – 14 МКМ) воспринимался фотоприемником, применяют специальные светофильтры

Для минимизации ложных срабатываний в конструкцию датчика включены два таких приемника подсоединенных по встречной схеме.

В зависимости от внешней засветки и температуры генерируются напряжения каждым датчиком в отдельности. Их сигналы вычитаются и компенсируются, при превышении пороговой величины срабатывает реакция устройства на движение.

Датчик движения LX01


Для примера возьмем детектор LX01. Устройство состоит из двух боксов: монтажного и аппаратного, которые соединены подвижным кронштейном, облегчающим настройку зоны сканирования.

В аппаратном боксе находиться плата управления, к которой присоединены сенсоры: пироэлектрический, распознающий движение, светочувствительный фоторезистор для определения уровня освещенности.

Сенсоры прикрывает светопроницаемая пластмассовая шторка с выдавленными по всей площади элементами линз Френеля.

На торце расположены рифленые ручки оперативных регуляторов, связанных с подстроечными резисторами.

На монтажной коробке имеются отверстия для вывода проводов и крепления корпуса осветительного прибора.

В отличие от детекторов использующихся исключительно для систем тревожной сигнализации устройство имеет дополнительные параметры, регулирующие срабатывание.

Регулятор «TIME» – регулирует время по истечении, которого прибор выключает освещение, если человек продолжает находиться в зоне действия прибора то свет будет включен повторно.

Регулятор «DAYLIGHT» – устанавливает светочувствительность прибора и позволяет точно определить порог затмения автоматического включения освещения.

Регулятор «SENS» – устанавливает чувствительность пироэлектрического сенсора детектора обнаружения. С его помощью можно регулировать радиус зоны обнаружения.

  • Угол зоны сканирования 120 0 .
  • Максимальная дальность обнаружения 12м.
  • Питание: переменный ток от 180 до 240В при 20мА.
  • Максимальная нагрузка 1200Вт при 5А.
  • Время отключения 5сек-600сек.
  • Светочувствительность в диапазоне 10-2000Лкс.

Устройство чувствительно к низким температурам окружающей среды и поддерживает работоспособность только до -10 0 С. Рекомендуется установка в помещениях на высоте от 2м до 4 м.

Принципиальная электрическая схема датчика движения

В состав устройства модели LX01 входят инфракрасный сенсор определяющий движение и элементы, усиливающие и обрабатывающие сигнал.

Пассивный, инфракрасный пироэлектрический сенсор это пластина прозрачного кварца, пропускающая лучи инфракрасного диапазона и керамический сенсор.

Так же в корпусе находится усилитель, который согласует высокое выходное напряжение, поступающее с сенсора.

Пироэлектрический сенсор RE-46, который используется в детекторе движения модели LX01, подсоединен к операционному усилителю LM324N. Он имеет сложную структуру, состоящую из четырех каскадов усилителей.

Функциями усилителей DA1.1 и DA1.2 является произведение коррекции поступающего сигнала с последующей передачей на третий каскад — DA1.3.

Компаратор, который к нему присоединен, производит распознание предварительно обработанного сигнала. На четвертом каскаде DA1.4 происходит регулирование времени освещения.

Следует отметить, что при таком принципе обработки поступающих сигналов определение движущегося объекта сводится не к регистрации наличия теплового излучения, а на выявлении динамического изменения такого излучения.

Фоторезистор (R23), определяющий уровень внешнего освещения, управляется подстроечным резистором R24, а тот в свою очередь соединен с контактом базы танзистора VT1.

Если световая интенсивность увеличивается, то сопротивление фоторезистора падает, соответственно ток у базы транзистора увеличивается. Он открывается и происходит эффект подтягивания потенциала контакта между резисторами R25 / 21 и потенциала земли.

Таким образом, запрещается поступление сигнала с каскада DD1.4 на базовую клемму транзистора VT2, который активизирует соединительное реле К1. При срабатывании реле ранее, работа фоторезистора будет заблокирована диодом VD4 на весь период активной фазы.

Устройство работает от обычной электросети 220В, 50Гц. Напряжение, поступает на устройство через плавкий предохранитель FU. Через вход гасящего конденсатора ( на схеме — C11) и диодный мостик (VD7-10), на выходе напряжение будет составлять 18 — 22 вольта.

Далее напряжение, сглаживается и выпрямляется конденсатором С12, подается на стабилизатор DA2 78L08. Повышенное напряжение, которое возникает на выходе из стабилизатора, направляется на стабилитрон (на схеме VD6), который гасит его до 24В. При переключении контактов реле возникают коммутационные помехи, которые гасятся последовательностью из резистора R26 и С10.

Схемы подключения


Эта модель рассчитана на непосредственное подключение осветительных приборов запитанных от электросети с переменным током 220В, но ограниченна в мощности присоединяемых устройств не более 1 КВт.

Для дополнительного контроля освещения, который предусматривает, как автоматическое, так и ручное включение осветительного прибора используется следующая схема соединения датчика движения через распределительную коробку.

Возможно подключение нескольких детекторов движения для контроля одного осветительного прибора. Такие схемы используются для освежения лестниц или длинных коридоров, которые не могут в полной мере контролироваться одним детектором.

Для того чтобы увеличить максимальную нагрузку используют способ подсоединения датчика движения через промежуточное реле.

В этом случае максимальная мощность потребления будет ограничиваться только параметрами нагрузочной способности используемого промежуточного реле. Таким образом, можно подключать мощные галогенные прожектора с нагрузкой в несколько киловатт.

Применяя, в качестве осветительных элементов, ртутные лампы дневного света, следует помнить, что период между включениями должен соответствовать времени остывания лампы.

Правила установки датчика движения


На стабильность и эффективность функционирования системы тревожной сигнализации влияет место, выбранное для установки детектора движения.

При этом необходимо правильно выбрать не только общую схему, но и точку подключения в каждом помещении. Определяя ее необходимо свести к минимуму негативное влияние внешних факторов, которые могут привести к ложному срабатыванию системы сигнализации.

Следует избегать попадания в область срабатывания конвекционных и интенсивных воздушных потоков (кондиционеры и батареи отопления), а так же прямых солнечных лучей.

Кроме того, поверхность, на которую устанавливается датчик, не должна подвергаться дрожанию и вибрациям (от открывания двери или окна).

Традиционная установка детектора – в затененном углу комнаты на высоте не более 2,4-3м с направлением зоны сканирования на центр помещения.

Обозначения на схеме:
1. Датчик движения
2. Сенсор разбития стекла
3. Геркон
4. Детектор дыма

Подборка схем подключения датчика движения для включения света

Человек придумал огромное количество электронных устройств, предназначенных для защиты его жизни и имущества. Одновременно удобным и надежным средством на сегодняшний день является датчик движения для включения света, существует ни одна схема включения данных устройств в зависимости от параметров контролируемого помещения.

Датчик движения для освещения реагирует на появление крупного объекта в зоне распространения его лучей или волн в зависимости от технологии, примененной в устройстве. Первые модели этих электронных помощников изначально применялись для повышения качества охраны объектов производственного назначения. Сегодня они используются практически повсеместно и не только с целью обеспечения порядка, но и в качестве удобного средства, позволяющего без лишних действий включить освещение, тем самым обеспечив себе комфортные условия для перемещения. Сенсор движения, применяемый для включения света, реагирует на появление в его чувствительной зоне человека или крупного животного. Реакцией на появление объекта является коммутация цепей питания.

Варианты использования датчика движения

Кроме осветительных устройств сенсор движения может быть использован и для включения других средств оповещения. Это может быть звуковой маячок или система центральной сигнализации. При дополнении охранного комплекса сенсор монтируется при наиболее важных входах в здание или в коридорах. Также можно использовать датчик в качестве коммутатора для включения освещения в темных помещениях, где постоянно требуется включать светильник.

Намного проще и удобнее автоматизировать процесс. Сенсор при появлении в зоне действия человека автоматически замкнет цепь питания лампы и после ухода объекта из зоны — отключит. В зависимости от модификации датчик может быть настроен на отсрочку момента отключения после пропадания человека от 10 с до 7 м. Это позволит не только обеспечить комфортные условия передвижения, но и экономию электрической энергии, потому что свет будет гореть только при нахождении человека в зоне действия излучателя и приемника.

Функциональные возможности и особенности работы датчика движения

Прежде чем узнать, как установить датчик движения на свет, необходимо ознакомиться с его возможностями и разновидностями. Это позволит понять, какой принцип необходимо применить при выполнении монтажа того или иного типа.

В зависимости от места установки сенсора подразделяются на:

  • периметрические — получили использование в качестве средств контроля обширных территорий, в частности, улиц;
  • периферийные;
  • внутренние.

По способу действия на:

  • ультразвуковые;
  • микроволновые;
  • инфракрасные активные;
  • инфракрасные пассивные.

По виду сигнала датчики подразделяются на:

В зависимости от функциональных возможностей датчики подразделяются на следующие типы:

  • Универсальные или многофункциональные. Используются не только для определения движения в контролируемой зоне, но также определяют и необходимость включения. Если уровень освещенности соответствует заданному значению, то светильник не включается, если нет, то включается.
  • Комнатные. Применяются в основном для мониторинга активности в помещении, работая в составе системы сигнализации. Активируют средства оповещения.

Как установить датчик движения на свет

Монтаж сенсора движения для включения света может выполняться несколькими способами, что зависит от дизайна помещения или некоторых требований от заказчиков.

В зависимости от того, как поставить устройство, их различают по следующим типам:

  • Накладной. Сенсор монтируется на стене.
  • Потолочный. Устройство контроля устанавливается на потолке, может быть интегрировано освещение с датчиком движения света в едином корпусе или расположен непосредственно возле светильника.
  • Врезной. Монтаж устройства выполняется методом встраивания в стену, основное предназначение — обнаружение активности в офисных помещениях или жилых комнатах.
Читать еще:  Дизайн комнат для девочек подростков

Варианты схем включения датчика движения

Существует несколько вариантов схем включения датчиков движения для включения света. Выбор конкретной лежит на заказчике. Это связано с тем, что датчики могут быть разные, то есть с различной контактной группой. Не через все модели устройств можно коммутировать приборы с большим потреблением тока, например, прожекторы с лампами накаливая. В таком случае лучше использовать пускатели в качестве промежуточных коммутирующих компонентов, а для повышения надежности системы контроля присутствия применять разные типы датчиков, совмещая их схемы включения. Например, ультразвуковой и инфракрасный.

Если рассматривать модели датчиков в зависимости от технологии производства и принципа действия, то это могут быть как ультразвуковые или микроволновые, так и инфракрасные. Но следует помнить, что первые два типа датчиков имеют встроенный генератор высокой частоты, который может возбуждаться из-за различных помех и мощных электромагнитных волн. Поэтому их устанавливать необходимо в удаленных от всех этих факторов местах. Это могут быть складские помещения, пропускные пункты и другое.

Для домашнего использования или в условиях с большим количеством помех больше подойдут датчики с инфракрасными излучателями. При этом могут использоваться как активные, так и пассивные.

Обобщенная схема включения датчиков движения

Самая простая схема включения датчика движения включает в состав всего несколько компонентов:

  • сенсор;
  • соединительные провода;
  • светильник или система аудиооповещения.

Практически все модели датчиков имеют единое конструктивное устройство, представляющее собой корпус, контактную колодку, рассеивающую сферу или стекло. Сам датчик имеет всего 3 контакта, поэтому сложностей с его электрическим подключением не должно быть. Более того, практически к каждой модели прилагается инструкция монтажа и настройки.

На рисунке ниже представлена простейшая схема включения датчика движения, состоящая из самого сенсора и светильника. Установка такого сенсора может быть выполнена практически в любом удобном месте.

Важными моментами при выполнении подключения по этой схеме является соблюдение полярности проводов. Фазный провод из сети переменного напряжения должен коммутироваться через сенсор на светильник. Необходимо обращать внимание на цвет. Как правило, синий — ноль, коричневый — фаза, красный — выход коммутатора. Расцветка может отличаться у разных производителей, поэтому желательно применение индикатора фазы или других приборов. В качестве последнего можно использовать не только осветительный прибор, но и звуковую сигнализацию. При установке мощного прожектора с потреблением более 0,5 кВт рекомендуется использовать промежуточный пускатель и установить его в отдельную монтажную коробку. Это необходимо, чтобы исключить прогорание контактов в момент коммутации низкоомной нагрузки.

Совмещение датчика движения с выключателем

Для обеспечения постоянной работы светильника, независимо от уровня освещенности и наличия в зоне действия сенсора человека, в схему можно поставить выключатель. В качестве него может быть использован переключатель одноклавишного типа. При его включении коммутирующие контакты сенсора шунтируются, что обеспечивает постоянный режим освещения.

Важно помнить, что для реализации включения сенсора по данной схеме, необходимо строго следить за цветом проводов, чтобы не допустить непредвиденного короткого замыкания.

Нейтраль или нулевой провод от выключателя следует напрямую к светильнику (лампе) из сети, фазный провод проходит через выключатель, контакты которого параллельны коммутационной группе сенсора. Если использован в схеме пускатель, то его обмотка должна питаться от выключателя.

Схема подключения нескольких датчиков

Схема первого типа получила широкое применение в помещениях простой формы. Это может быть квадрат, прямоугольник или круг, в общем, то, где требуется контролировать только одну определенную зону. Если требуется организовать автоматическое включение освещения в помещениях сложной формы с дополнительными ответвлениями и изгибами, например, в изогнутых коридорах, то необходимо применить несколько датчиков. Но в данной схеме также есть свои нюансы. Например, если требуется организовать комфорт передвижения по длинному коридору, но при этом необходимо обеспечить максимум экономии, то датчики должны включаться независимо друг от друга, то есть параллельно.

Если требуется создать надежную охранную систему, то подсоединение датчика движения на свет следует выполнять по схеме, представленной ниже.

Здесь датчики объединены между собой фазным проводом от сети. Нулевой провод поступает на все сенсоры и светильник или сигнализацию без промежуточной коммутации. Здесь важно не путать цвета проводов и контролировать фазу на всех устройствах, чтобы не создать короткого замыкания в схеме. При срабатывании любого из датчиков включиться главный сигнальный светильник или система звукового оповещения.

При создании системы с управляемыми светильниками параллельно контактной группе датчиков устанавливается выключатель. Если схема состоит из нескольких датчиков движения, и требуется обеспечить независимое включение каждого из светильников, то выключатель устанавливается на каждом датчике.

Перед тем, как проверить устройство контроля движения, следует убедиться в соблюдении цветов проводов и надежности их зажима в клеммах.

Как правильно установить датчик движения включения света

Как правильно установить сенсор движения, реагирующий на свет, чтобы система работала надежно без ложных срабатываний. Первым делом необходимо определить параметры помещения. Важно, чтобы угол обзора сенсора был максимальным и охватывал большую площадь.

Если зоны покрытия одного датчика недостаточно, то их используется несколько. При этом они устанавливаются по углам изогнутого помещения неправильной формы. Установленный датчик не должен пересекаться своей контролируемой зоной с соседним. Кроме этого важно запомнить и другое правило монтажа, чтобы не возникало ложного срабатывания датчиков: в зоне действия сенсора не должно быть сантехнических труб, силовых и высокочастотных кабелей, деревьев и кустарников.

Чтобы правильно монтировать светильник с датчиком движения или отдельный сенсор, следует обратить внимание на инструкцию, которая имеется в комплекте с каждым датчиком. Как правило, производители представляют различные варианты монтажа и их комбинации с целью обеспечения наилучших показателей работы.

При выполнении монтажа датчиков движения на улице необходимо использовать защитные клеммные коробки. Сами сенсоры должны быть надежно сокрыты под козырьками строений и защищены от попадания снега или дождя.

Настройка датчика движения для освещения

В продаже имеется несколько разновидностей датчиков в зависимости от функциональных возможностей. Из них можно выделить:

  • Простые. Используются только для коммутации цепи питания светильника в постоянно темных помещениях, реагирующие на перемещение в контролируемой зоне.
  • Универсальные. Предусмотрена регулировка времени работы после автоматического включения (TIME), порога чувствительности в инфракрасных датчиках (SENS) и момента включения при определенном уровне освещенности (LUX). Настройка датчика движения для освещения может быть осуществлена в пределах от 10 секунд до 7 минут, что обычно требуется на лестничных площадках. Схема подсветки лестницы с датчиком движения в таком случае ничем не отличается от приведенных выше.

Регулируемый сенсор позволяет обеспечить лучшую экономию электрической энергии и обеспечить наиболее комфортные условия для передвижения по помещению в зависимости от уровня освещенности.

Видео по теме

Простой датчик движения своими руками — ремонт, установка

Достаточно распространенная практика – датчики звука и движения в доме. Предлагаем рассмотреть, как сделать датчики движения своими руками, инструкция, схема и фото в нашей статье.

Принцип работы устройства

Работа устройства основана на приеме и передаче импульсов, исходящих при колебании воздуха (или воды, к примеру, в бассейнах), во время движения (причем не важно, что это: автомобиль, человек или животное). Функционал устройства может варьироваться, в зависимости от требований к нему. Существует несколько типов датчиков движения:

  • тепловые (реагируют на температурные изменения в досягаемом поле). Самый яркий пример – инфракрасный или лазерный датчик, в основном используется в охранных системах;
  • звуковые (передают и получают импульс при колебании воздуха от звуков). Очень простой прибор, применяется для фиксации движения на открытом пространстве;
  • колебательные (отзываются на колебания окружающей среды и изменение магнитного поля при движении в зоне досягаемости). Они чаще всего используются в квартире или доме, для включения или выключения света, звука и прочего.

Конструкция датчика движения

Как сделать датчик

Рассмотрим, как создается самый обычный датчик движения для сигнализации. Делается он на основе такой схемы

Схема датчика движения

Нужно приготовить следующие инструменты и детали:

  • объемный корпус (можно взять от старого фотоаппарата);
  • элементная база управления советского образца (купите в любом магазине электрических товаров либо на барахолке);
  • паяльный аппарат;
  • провода;
  • шурупы;
  • отвертка;

Пошаговое руководство выполнения

На базе транзистора собирается автодин, который теперь стал гетеродином и смесительным устройством для сигнализации. Как только в поле, которое охраняется прибором, обнаружится колебания воздуха (движение), то произойдет изменение уровня сигнала. Оно полностью соответствует доплеровскому смещению, и будет равняться нескольким герцам.

Видео: как правильно сделать датчик движения своими руками

Далее, при помощи конденсатора (на схеме С2) и ФНЧ (показан как C1, L3импульс поступит на контакт сигнализации, который по совместительству будет еще и фильтрующей деталью. Благодаря этому, импульс достигнет своего максимума и сохранит на определенное время эти параметры. Резистор (на рисунке R11) отрегулирует чувствительность схемы.

Компараторами в этом случае выступают VD3 – стабилитрон и небольшое реле (К1). Обязательно нужно учесть, что номинальный показатель сетевого напряжения – 11 вольт. Из-за этого мы рекомендуем также присоединить к схеме повышающий сигналы, стабилизатор.

Шаг второй: подгоняем под нужные параметры плату

Вверху нашей платы расположен антенна, её нужно тщательно отполировать и обработать обезжиривающими растворами, очень желательно покрыть канифолью или хотя бы ацетоном, потому, что высока вероятность окисления материала антенны во время её использования.

Читать еще:  Бур для скважины своими руками чертежи

Следующим нужно обмотать катушку L1 и катушку L2, двенадцатью витками провода маленького сечения (мы взяли ПЭЛ-0,23).

Используя винт диаметром 3, привинчиваем втулку к центральном отверстию будущего датчика, закрепляем, проверяем прочность соединения.

Теперь приступаем к подгонке нашего корпуса. Измеряем его, нужно чтобы плата входила в коробку свободно, т.е. корпус либо распиливается, либо подбирается другой. В нем отмечаем место центра платы и там тоже сверлим аналогичное отверстие, как и на схеме, обрабатываем ацетоном, примеряем плату.

По три миллиметра нужно рассверлить углы в корпусе, где производится монтаж электрической схемы. Допускается некоторое отклонение в зависимости от Ваших крепежных винтов.

Винты, втулка и пластины можно брать любого материала, но обязательно проверяйте равность отверстий и ножек. В отдельных случаях нужно будет еще просверлить отверстия для будущих светодиодов, но в основном они просвечиваются сквозь корпус.

Простейший датчик готов, в собранном состоянии он будет выглядеть приблизительно таким образом. Установка производится по понятной схеме: комнатный светильник или лампу дневного света присоединяем к детектору.

Датчик движения

Как сделать лазерный датчик движения

В фильмах все видели лазеры, которые сигнализируют о проникновении грабителей в банк. Сделать электронный датчик движения своими руками с лазером тоже не так сложно, как кажется. Нужно приготовить следующие компоненты:

  • инфракрасный диод или фотодиод, в зависимости от возможностей и требований;
  • емкостное реле типа РЭС55А,
  • проводная схема;
  • транзисторные и резисторные блоки;
  • зарядное устройство на 5 вольт;
  • мультиметр;
  • прочие инструменты и детали (прокладка, шурупы, паяльник).

Для начала разбираем зарядное устройство. Оголяем провода и находим там положительные и отрицательные контакты. Далее согласно правилам, нужно на минус установить наш резистор. Теперь к нему присоединяем диод при помощи катода, а анод необходимо припаять к резистору подстройки. Далее, припаиваем транзисторный эммитер к отрицательному проводу, с базовой схемой соединяем резистор.

Итого у нас получается: резистор – минус, контактор – к реле, реле – сигнализатор. Принципиальная схема инфракрасного датчика выглядит приблизительно так:

Принципиальная схема датчика движения

При помощи шурупа нужно всю эту конструкцию прикрепить к прокладке, и подвести к шляпке шурупа питающий провод. Важно: устанавливайте соединительный шуруп так, чтобы он уперся в прокладочную пружину, она в данной схеме является чувствительной деталью.

Данная световая сигнализация может устанавливаться где угодно, если рядом есть розетка. Логичнее всего размещать её на уровне ног.

Разные советы

Любой из вышеперечисленных вариантов может быть подстроен под индивидуальные нужды.

  1. Вебкамера самостоятельно может выступать индикатором движения. Если её подключить к сигнализатору, то она даже будет издавать звуки, но в большинстве случаев достаточно просто скачать себе специальную программу на компьютер;
  2. Присоединяя датчик к системе освещения, позаботьтесь о том, чтобы в его зоне досягаемости не было вентиляторов и крупных бытовых приборов;
  3. Для создания своими руками «умного дома» мы советуем использование сенсорного выключателя. Дело в том, что там уже в большинстве случаев встроен датчик движения;
  4. Тщательно подбирайте диоды для своего лазера. ИК излучение может быть вредно для глаз, поэтому его не рекомендуется использовать в бытовых целях;
  5. По аналогичному принципу делается и автосигнализация. Только к принципиальной схеме присоединяется еще и звуковой сигнализатор. Когда датчик обнаруживает движения, то загорается свет и издается тон, как при работе металлоискателя. Такой прибор еще называют радарный датчик;
  6. При желании включите в схему емкостный дисплей, на нем будут выводится индикаторы «Работа» и «Стоп». Либо подключите монитор к схеме по принципу вебкамеры, и получите полноценную домашнюю сеть видеонаблюдения;
  7. Вполне реально сделать gsm-сигнализацию на обычном телефоне, для этого просто нужно скачать программу, как и на ПК.

Если Вам нужно провести ремонт, то все индикаторы, разбираются очень быстро и в основном проблема заключается в контактах, просто зачистите их.

Когда просто нет времени сделать датчики движения своими руками, то их можно купить в любом магазине электротехники, хорошие отзывы про модели ГрандВей и Сименс. Средняя цена прибора – 500 рублей.

Схемы датчиков движения: виды, устройство, подключение и принцип работы

Датчики движения являются одним из основных элементов систем охранной сигнализации. Они фиксируют малейшие перемещения физического объекта, оказавшегося в зоне контроля такого датчика, и своим срабатыванием активируют подачу сигнала тревоги. По своей конструкции такой датчик – это реле, реагирующее на движение, и поэтому такие устройства получили широкое распространение в системах автоматического управления светом. Существуют датчики движения, работа которых основана на разных физических принципах, поэтому схема датчика движения может отличаться. Все устройства такого типа очень компактны, отличаются хорошим дизайном и вписываются в интерьер любого помещения.

Содержание:

Устройство, виды и особенности датчиков движения

Существуют и широко применяются следующие типы датчиков движения:

  1. Радиоволновые;
  2. Ультразвуковые;
  3. Инфракрасные;
  4. Гибридные.

Радиоволновые или СВЧ датчики работают на доплеровском эффекте. Основными элементами такого датчика являются излучатель СВЧ сигнала и приёмник отражённого сигнала. Если в поле излучения перемещается какой-либо объект, то частота отражённого сигнала меняется. Электронная схема обрабатывает разницу между прямым и отражённым сигналом и переключает реле, которое может включить сирену или подать сигнал тревоги. Радиоволновые датчики движения отличаются высокой чувствительностью, но стоят достаточно дорого. В детских и лечебных учреждениях микроволновые датчики не применяются из-за СВЧ излучения, несмотря на то, что уровень его минимален и абсолютно безвреден. Из-за высокой чувствительности радиоволновые датчики подвержены ложным срабатываниям.

Ультразвуковые датчики так же используют эффект Доплера, только вместо колебаний высокой частоты в таких системах применяется ультразвук. Эти устройства нашли применение в системах парковки «Парктроник», а в быту применяются достаточно редко. Частоту 25-60 КГц хорошо слышат кошки и собаки, поэтому применение таких датчиков вызывает у них сильный стресс. Кроме того, ультразвуковые датчики имеют небольшой радиус действия и их можно обмануть если передвигаться медленно.

В охранной сигнализации и системах автоматического управления освещением чаще всего применяются инфракрасные объёмные датчики движения. Тепловое (инфракрасное) излучение объекта, который проходит в зоне захвата датчика, через линзу Френеля попадает на ИК-сенсор, после чего на выходе электронной схемы формируется сигнал тревоги (происходит разрыв цепи).

Устройство ИК датчика движения

Вследствие невысокой стоимости такие устройства широко применяются для автоматического управления освещением, например, в подъезде, когда при появлении человека освещение включается на 1-3 минуты, а затем выключается. Для управления светом на стоянке или придомовой территории используются уличные датчики движения.

Гибридные или комбинированные датчики движения представляют собой два датчика разной конструкции, размещённые в одном корпусе и подключаемые к различным входам прибора охранной сигнализации. Обычно в одном корпусе объединяют инфракрасный и радиоволновой датчики движения. Применение таких устройств повышает надёжность охранной системы. Они могут использоваться в банках, депозитариях и денежных хранилищах. Схема включения датчика движения для сигнализации позволяет подавать тревожный сигнал и управлять работой сирены или прожектора. Датчики движения могут иметь следующие основные характеристики:

  • Чувствительность;
  • Наличие антисаботажной зоны;
  • Объём зоны захвата по горизонтали и вертикали;
  • Напряжение питания.

Датчики движения с постоянной чувствительностью не рекомендуется применять в квартирах, где имеются домашние животные, иначе, при отсутствии хозяев, на каждый проход кошки будет включаться сигнал тревоги. Величину порога срабатывания можно регулировать, в зависимости от конструкции, плавно или специальными перемычками на плате. Так же существуют модели датчиков, которые не реагируют на животных.

Антисаботажная зона – это дополнительная зона захвата направленная от датчика вертикально вниз и блокирующая попытку вывести прибор из строя. В паспорте указывается угол обзора датчика в градусах и размеры зоны гарантированного срабатывания. Все датчики независимо от конструкции подключаются к типовым устройствам, поэтому схема подключения датчика движения всегда одинакова, а их напряжение питания обычно равно 12V. На корпусе, обычно, установлен светодиод, индицирующий режим ожидания или срабатывания.

Типовая схема детектора движения

Все модели объёмных инфракрасных датчиков движения по схемотехнике и конструкции похожи между собой. Отличия могут быть в некоторых электрических параметрах и дизайне корпуса. Схема датчика движения состоит из следующих элементов:

  • ПИК сенсор;
  • Операционный усилитель;
  • Схема термокомпенсации;
  • Компаратор;
  • Реле.

Пассивный Инфракрасный Сенсор фиксирует температуру постороннего объекта оказавшегося в зоне захвата. Сигнал усиливается операционным усилителем и поступает на компаратор, который сравнивает сигнал соответствующий температуре окружающей среды и сигнал, поступивший с ПИК сенсора. Разница в уровнях сигналов означает наличие теплового фона постороннего объекта. Разностный потенциал вызывает срабатывание реле, контакты которого могут использоваться для включения различных устройств.

Принцип действия инфракрасного датчика движения

Если температура в помещении приближается к температуре человеческого тела, что может нарушить работу устройства, включается система термокомпенсации. Популярная модель инфракрасного датчика движения Colt 10 DP имеет следующие основные характеристики:

  • Зона обнаружения объекта – 10 метров 90°;
  • Не реагирует на животных до 10 кг;
  • 3 установки чувствительности;
  • Цифровая схема термокомпенсации;
  • Не восприимчив к электромагнитному излучению до 50 В/м;
  • Имеет защиту от статического электричества;
  • Напряжение питания – 9-16 В;
  • Диапазон рабочих температур -25… + 60°С.

В схеме датчика установлено твердотельное реле, с помощью которого можно управлять внешними устройствами.

На рисунке ниже представлена типовая схема датчика движения на примере LX-02.

Читать еще:  Ручки с замками для пластиковых окон

Схема типового детектора движения на примере LX02

Подключение датчика движения для освещения

Невысокая стоимость и надёжность инфракрасных датчиков движения позволяет использовать их для автоматического включения освещения. Схема датчика движения для освещения состоит из тех же элементов, что и традиционный охранный датчик. Основу его составляет элемент чувствительный к инфракрасному излучению. Электронная схема обрабатывает сигнал и через реле управляет источником освещения. Такие системы широко используются в подъездах многоэтажных домов, когда освещение включается только при появлении в помещении человека. Через определённое время свет автоматически выключается. Схема подключения датчика движения для освещения очень проста, и вполне может быть выполнена самостоятельно.

Подключение ИК датчика движения, используемого для включения света

Под задней крышкой датчика движения расположена колодка с тремя клеммами, которые подписаны буквами «L», «N» и «A». Клемма «L» подключается к фазовому проводу сети, который нужно определить с помощью отвёртки-индикатора. На клемму «N» подаётся нулевой провод, а источник освещения подключается между клеммами «N» и «A», то есть реле датчика движения управляет фазой, а ноль подаётся постоянно. Датчики движения для включения света так же могут использоваться как элемент охраны загородного дома, когда при проникновении нарушителя, включается прожектор и сирена.

Подключение датчика с выключателем

Для того чтобы источником освещения можно было управлять как через автомат так и вручную к схеме добавляется выключатель. Подключение датчика движения через выключатель выполняется очень просто. Сетевое напряжение 220 вольт так же подаётся на клеммы «L» и «N», а между клеммами «L» и «A» ставится обычный двухпозиционный выключатель.

Схема включения датчика для сигнализации

Практически все модели датчиков движения, независимо от принципа работы, подключаются к приёмно-контрольному прибору (ПКП) охранной сигнализации по типовой схеме. Для того чтобы открыть доступ к панели подключения необходимо снять декоративную крышку. Под ней находится плата электроники и колодка из трёх сдвоенных клемм:

  • Питание — +12 В и «Общий»;
  • Реле – N,C;
  • Тампер – T,T.

Подключение ИК датчика движения с системой сигнализации

На клеммы питания подаётся питающее напряжение от блока питания или прибора охранной GSM сигнализации. Клеммы реле не полярные и в режиме ожидания они замкнуты. При появлении физического объекта в зоне обнаружения, его тепловое излучение принимает ПИК сенсор, что вызывает срабатывание реле и цепь размыкается. Это влечёт за собой включение сигнала тревоги приёмно-контрольного прибора. На самом приборе можно выбрать режим с самовосстановлением, когда прекращение действия источника излучения переводит датчик движения в режим ожидания и сигнал тревоги отключается автоматически.

При другом режиме сигнал тревоги подаётся постоянно до нажатия кнопки «Сброс» на базовом блоке охранной системы. Схема подключения датчика движения к сигнализации подразумевает защиту устройства от несанкционированного вскрытия корпуса. Для этого в конструкции датчика предусмотрен микровыключатель, контакты которого выведены на клеммы «Тампер».

Для того чтобы избежать ложных срабатываний датчика движения необходимо соблюдать некоторые правила. По технологии такие датчики обычно устанавливаются на стенах или в углах помещений на высоте не менее 2-х метров. Монтаж датчика выполняется с помощью специального кронштейна, которым можно выбрать ориентацию сенсора по горизонтали и вертикали. Датчик нельзя направлять на окна, источники искусственного освещения и на устройства, генерирующие сильное электромагнитное излучение. В быту к таким устройствам относятся, прежде всего, микроволновые печи.

Датчики движения для освещения — подключение и настройка

Принцип работы освещения с датчиком движения основан на воздействии инфракрасного теплового излучения,которое исходит от человека.Прибор служит для автоматического включения и отключения электрического освещения.

Устройство датчика движения

Эти приборы относятся к типу пироэлектрических датчиков и имеют в своей конструкции инфракрасный приемник, используемый для приема теплового излучения, работающий совместно с предварительным усилителем, имеющим в конструкции полевой транзистор. Для того чтобы диапазон длины волны соответствовал излучению человеческого тела, а именно 5-14 мкм используется светофильтр, который ставиться перед фотоприемником.

Чтобы не происходило ложных включений в конструкции датчика предусмотрены два одинаковых инфракрасных приемника, подключенные встречно. Напряжения генерируются в зависимости от внешней засветки, а также при изменении внешней температуры устройства. Напряжения вычитаются и компенсируются, так достигается реакция прибора на передвижение объекта.

Принципиальная электрическая схема датчика движения

Рис 1. Принципиальна схема датчика движения для освещения

В основе действия схемы датчика движения для освещения лежит работа пироэлектрического приемникаP1R1, который принимает инфракрасное излучение. Для появления напряжения используется модуляционная решетка, в конструкции которой применяются узкие чередующиеся полоски разной степени прозрачности, благодаря им объект оказывается попеременно открыт. Решетка монтируется перед приемником.

Подача питающего напряжения происходит на вход усилителя пиротехнического приемника, через сглаживающий фильтр R1.C1. Резистор R19 служит для нагрузки полевого транзистора. Вывод 2 используется для подачи выходного сигнала.

Настройка датчиков движения для освещения

При подборе размера полосок модулирующей решетки, добиваются необходимой чувствительности прибора. Размер окна модуляционной решетки, формирует зону обслуживания устройства. Его можно изменять.

Наладка и монтаж датчиков движения для освещения

Установка датчиков движения для освещения производится в соответствии с используемой линзой, номинальная монтажная высота бывает 1,10 или 2,20 м. В некоторых случаях датчик с линзой 2,20м устанавливается на высоте 1,10 м. датчик движения регистрирует движение в поле с углом 180 о в двух уровнях. Дальность действия датчика зависит от высоты его расположения. При изменении верхнего уровня можно установить практически неограниченную дальность действия. Это приводит к регистрации движения вне заданного поля регистрации.

Датчик движения для освещения уличный использует линзу 2,20 м, размер поля регистрации такого датчика составляет 12х12 м. Размеры поля регистрации при монтаже 1,10м составляет 6х6 м. Регулировка уровня регистрации производится сверху вниз.

Оптимальное расположение датчика движения – сбоку от направления движения.

При монтаже датчика движения следует помнить, что отражение теплового излучения из-за освещения или небольшого расстояния между автоматическим переключателем и светильником может привести к повторному включению.

Необходимо исключить попадания в поле действия регистрации источников помех: ламп. приборов отопления, свет от другого любого источника.

Если возникнет необходимость то, возможно, применение вставной бленды, она монтируется в приборную коробку, желательно расположение клемм подключения в нижней части, иначе возможно появление ошибки подключения.

Вставная бленда устраняет помехи, сокращая поле регистрации, если при установке вставной бленды угол будет уменьшен, может произойти ошибка при срабатывании датчика.

Защита от посторонних источников освещения происходит за счет задержки. При переходе от высокого значения яркости к низкому происходит падение ниже установленного порогового значения яркости к низкому. Падение ниже установленного значения яркости должно сохраняться примерно 10 сек, до переключения.

При наладке датчиков движения имеется внутренний алгоритм, выполняющий автоматическую настройку, реагирующую на погодные условия. Это позволяет избежать нежелательные переключения.

Рис 2. Простейшая схема подключения датчиков для освещения, с дублированием выключателя освещения

При установке датчиков движения для освещения лестницы при всестороннем доступе к лестнице рекомендуется устанавливать датчик движения с охватом территории под углом в 360 о , при ограниченном допуске возможна установка датчика с углом 180 о . нежелательна установка прибора вблизи кондиционера, вентилятора, и всех устройств связанных с электромагнитным полем.

Рис 3. Схема подключения датчиков движения для освещения лестницы

Виды датчиков движения

По типу места нахождения:

  1. Периметрические, применяемые для уличного освещения.
  2. Периферийные.
  3. Внутренние.

По принципу действия:

  1. Ультразвуковые — реагируют на высокочастотные звуковые волны.
  2. Инфракрасные — используют тепловое излучение.
  3. Микроволновые – радиоволны высоких частот.
  4. Пассивные, с отсутствующим передатчиком.
  5. Активные – в наличии есть и передатчик, и приемник инфракрасного излучения.

По типу срабатывания:

  1. Тепловые, срабатывание происходит при реагировании на изменения температуры в поле срабатывания.
  2. Звуковые, реагируют на импульс при воздушных колебаниях от звуков.
  3. Колебательные, реагируют на изменения окружающей среды и магнитного поля при движении объектов.

По конструкции:

  1. Однопозиционные – наличие передатчика и приемника совместно в одном корпусе.
  2. Двухпозиционные – использование передатчика и приемника в разных блоках.
  3. Многопозиционные – более двух блоков передатчиков и приемников.

По типу установки:

  1. Многофункциональные датчики используются при определении движения и степени освещения в помещениях.
  2. Комнатный датчик освещенности, используется для систем управления и мониторинга.
  3. Наружный датчик освещенности, используется для измерения уровня наружного освещения.
  4. Потолочный датчик освещенности, устанавливается в подвесной потолок.
  5. Накладной датчик освещенности, сконструирован для настенного монтажа.
  6. Врезной датчик освещения, используется для выявления движения в жилых и офисных помещениях.

Применение беспроводного датчика движения для освещения, основано на передаче радиочастотных сигналов на приемопередатчик системы безопасности, которые затем следуют на электрическую проводку дома для включения освещения в доме, затем происходит обратное действие по отключению освещения.

Рис 4. Виды датчиков движения для освещения по типу монтажа, регулировки и зон действия устройства

В настоящее время, в жилых и коммерческих зданиях применение датчиков в качестве устройств для управления освещением разрешает повысить комфортный уровень использования помещения, а также приносит экономическую и энергетическую выгоду.

В среднем стоимость датчиков движения для освещения цена составляет от 220 до 600 руб. в случаях применения в конструкции устройства дополнительных опций цена составит 2500 руб.

Окупаемость таких устройств для жилых помещений составляет 1,5 – 2 года. При постоянном росте цен на электрическую энергию, который составляет 30% в год, срок окупаемости инвестиционных вложений будет снижаться.

Ссылка на основную публикацию