Принцип работы датчика движения


ИК датчик движения: особенности работы, принцип действия, использование в повседневной жизни

Устройства, которые определяют наличие перемещений в своей зоне действия, называют датчиками движения. Их чаще всего используют для создания охранных сигнализаций и систем. Самым распространённым из таких приборов является ИК-датчик движения. Он реагирует на невидимые человеческому глазу инфракрасные волны и, сравнивая их уровень с фоновым, подаёт сигнал о появлении их источника — например, человека.

Каждый объект, излучающий тепло, вырабатывает инфракрасное излучение. В фиксировании этого процесса заключается принцип работы датчика движения. Он сравнивает уровень излучения на конкретном участке с фоновым и при достижении определённой разницы между ними подаёт сигнал соединённой с ним аппаратуре, будь то выключатель лампы или сигнализация.

Важной деталью в этом процессе является правильный диапазон чувствительности устройства. Если он слишком высокий, то датчик может срабатывать ложно — например, на тёплый воздух. Если же показатель ниже, чем нужно, то прибор не среагирует даже тогда, когда в поле его действия появится человек.

Устройство прибора

Простейший ИК-датчик состоит из двух небольших линз Френеля — сложных составных конструкций из множества призматических фасеток, образующих выпуклую чашу. Они собирают информацию о тепловых волнах с конкретного участка и передают её подсоединённым к ним чувствительным сенсорам. Обычно полученные обеими линзами данные примерно одинаковы — это значит, что движения нет. Если же между ними появляется существенная разница, то в «поле зрения» детектора появился человек или другой объект, излучающий большое количество тепла.

На деле устройство с двумя линзами будет непрактичным из-за слишком низкой чувствительности. В современных моделях датчиков их установлено по несколько десятков — от 20 до 60.

Точные схемы детекторов движения отличаются у разных производителей, но их примерное устройство похоже. Прибор состоит из следующих элементов:

  • Оптическая система. Включает в себя множество линз, которые в зависимости от модели устройства могут быть разных форм и размеров, необходимых для покрытия нужного участка пространства. Отделена от прочих элементов системы герметической камерой, чтобы избежать воздействия вырабатываемого ими тепла. Может контролировать одну или несколько плоскостей пространства, а также делать это вкруговую или по лучу.
  • Сенсор. Чаще всего им является пироэлектрический элемент, но иногда встречаются модели с термопарами, микроболометрами и полупроводниками. Регистрирует показания, полученные от оптической системы, и при возникновении в них неоднородности подаёт сигнал необходимому прибору.
  • Блок обработки сигнала. Анализирует длину, амплитуду и форму помех в инфракрасном излучения, чтобы предотвратить ложные срабатывания. Их могут вызвать такие факторы, как солнечный свет, вибрация, электромагнитные волны, движения животных, тепло бытовых приборов или электроники и даже перемещение потоков воздуха. Более простые блоки обработки всего лишь «отсеивают» слишком слабые сигналы, в то время как сложные версии устройств анализируют длительность и частоту неоднородностей и на их основании определяют, помехи это или нет.

Стоит отметить, что всё, в чём заключается принцип действия датчика движения — это получение информации о наличии в его зоне действия человека. Поэтому он почти никогда не используется без подключения к другим устройствам, которые эту информацию используют. Ими могут быть такие приборы:

  • сигнализация, включающая тревогу;
  • охранные системы, отправляющие уведомление владельцу датчика и службе безопасности;
  • лампы, подсветка бассейна и прочие осветительные приборы, которые включаются или выключаются в зависимости от наличия в их зоне действия людей;
  • климатическая техника, изменяющая свои параметры по такому же принципу.

Чаще всего продаются ИК датчики тоже не самостоятельно, а в комплекте с охранными системами или другой техникой.

Но бывают и исключения — тогда подключать и настраивать устройства придётся самостоятельно. Пользователю для этого будет предоставлен доступ к личному кабинету на сайте и в мобильном приложении, откуда он сможет задать параметры взаимодействия приборов.

Плюсы и минусы

Детекторы движения, которые реагируют на инфракрасное излучение, конкурируют с ультразвуковыми, микроволновыми и комбинированными датчиками. У каждого из них имеются свои плюсы и минусы, позволяющие каждому типу оставаться на рынке. Среди преимуществ ИК датчиков можно выделить такие их особенности:

  • Абсолютная безопасность для здоровья. Устройство не генерирует никаких волн, а только принимает их от окружающих объектов и анализирует. Это выгодно выделяет его на фоне приборов, которые подвергают помещение пусть и небольшому, но постоянному воздействию ультразвука (он безопасен для человека, но может вызвать дискомфорт или даже серьёзные проблемы со здоровьем у домашних животных) или СВЧ-излучения.
  • Возможность точной настройки расстояния и угла, под которым должен находиться движущийся объект для подачи сигнала.
  • Возможность работы на улице. Датчик реагирует только на объекты, создающие разницу температур.

Есть у него и существенные недостатки. К ним можно отнести такие свойства:

  • Высокая вероятность ложных срабатываний от безобидных воздействий.
  • Зависимость от окружающей среды. Датчик не может эффективно работать при слишком высокой или низкой температуре — выше +50 °C или ниже -35 °C.
  • Возможность обмануть детектор. Если перед ним двигаться очень медленно, то прибор может посчитать возникшие от этого колебания в инфракрасном излучении помехами. Кроме того, датчик не видит объекты, покрытые не пропускающими ИК-излучения материалами или обладающие отличной теплоизоляцией и сливающиеся с температурным фоном.

При всех этих плюсах и минусах он относится к средней ценовой категории — дешевле, чем СВЧ-детекторы, но дороже ультразвуковых.

Иногда ИК датчик совмещается с ними в комбинированные устройства, чтобы разные типы улавливателей излучения могли покрыть недостатки и слабые места друг друга.

Сферы использования

Среди всех этих видов датчиков именно инфракрасные наиболее распространены — и судя по аналитике, их рынок будет только расти. Устройства довольно часто встречаются в повседневной жизни и используются в следующих сферах деятельности:

  • производство электроники, в том числе сенсорных телефонов и планшетов, игровых консолей и умных часов;
  • установка систем автоматического открывания дверей в домах и общественных зданиях;
  • автомобилестроение — датчики входят в конструкции подушек безопасности, систем для облегчения маневрирования при парковке и автомобилей с системами автоматического управления;
  • здравоохранение;
  • оборонное производство;
  • строительство самолётов.

Но наибольшая их доля приходится на системы безопасности различного рода и контроль за системами умного дома.

Охрана помещений

Установка ИК детектора движения — очень распространённый способ узнать о проникновении нарушителей в жилой дом или на любую другую территорию. Для этого его подключают к охранным системам, которые помогут предотвратить дальнейший ущерб и оповестить о нарушении границ собственности не только её владельца, но и правоохранительные органы, охрану и службы безопасности.

В зависимости от настроек охранная система может послать владельцу СМС, электронное письмо, уведомление или даже позвонить при получении сигнала от прибора. Кроме того, ею могут быть активированы дополнительные защитные механизмы: включение сигнализации или оповещателя, закрытие автодверей и блокировка замков, выключение света или полное обесточивание помещения.

Эффективность такой охраны во многом зависит от правильности размещения инфракрасного сенсора на охраняемом периметре. Помимо покрытия всей территории, он должен располагаться на определённой высоте и под правильным углом, чтобы минимизировать шансы злоумышленника слиться с тепловым фоном. При установке также учитывается наличие козырьков, оконных и дверных рам, украшений — всё это может оказать воздействие на сенсор при его неправильном монтаже.

Кроме того, для охранных датчиков очень важно наличие антисаботажной системы, которая активирует сигнал и оповещает владельца, если кто-то попытался сломать устройство или оказать воздействие на его радиус обзора.

Системы «умного дома»

Помимо использования в охранной сфере, инфракрасные датчики движения широко применяются для автоматизации освещения и регуляции температуры в жилых домах, офисах и прочих помещениях, где часто бывают люди. Они получают информацию об изменении внешней среды — например, о появлении в зоне действия датчика излучения, вызванного теплом человеческого тела — и передают её другим устройствам, которыми могут быть лампы, кондиционеры, системы для открытия дверей и прочие полезные в быту устройства. Они реагируют на сигнал и изменяют свои параметры соответствующим образом.

По подсчётам зарубежной компании исследования рынка Markets and Markets, которые были проведены в 2015 году, автоматизация техники с помощью датчиков снижает траты на освещение на 60—70%, а общий расход электроэнергии — на 40%.

В зависимости от типа отслеживающего устройства, его возможности фиксировать длительное присутствие и реагировать на движения, оно может как просто контролировать включение-выключение света, так и регулировать его яркость, цвет, мощность и прочие параметры. Инфракрасный датчик движения в таких системах часто совмещают с другими типами отслеживающих устройств, например, с детектором света. Такая комбинация позволяет поддерживать в определённом помещении один и тот же уровень освещённости в любое время суток, когда там кто-то находится.

Регуляция температуры работает похожим образом. ИК датчик улавливает присутствие или отсутствие людей в помещении и передаёт технике соответствующие сигналы: включиться, выключиться или изменить настройки. Например, он может дать обогревателю или тёплому полу команду повысить мощность или включить кондиционер, если кто-то вошёл в слишком холодное или тёплое помещение.

В комплексах для автоматической регуляции климата, помимо детекторов ИК излучения, почти всегда присутствуют датчики температуры и другие механизмы, дополняющие друг друга для достижения лучших результатов.

Критерии выбора

Чтобы правильно выбрать инфракрасный датчик движения, необходимо сначала определить цель, для которой он будет использоваться. Для дома можно выбрать прибор с меньшим диапазоном рабочих температур, но с большим углом обзора. Для улицы устройство должно обладать определённым классом защиты — 55 или 65 — и быть защищённым от воздействия ветра, дождя и прочих факторов окружающей среды. Кроме того, стоит обратить внимание на следующие параметры:

  • угол и дальность обнаружения неоднородностей в тепловом фоне;
  • точность и удобство настройки параметров включения и выключения, например, промежуток времени срабатывания и порог чувствительности;
  • потребление электричества, наличие энергосберегающей функции;
  • сфера деятельности, под которую приспособлен датчик;
  • эффективность как охранного устройства.

Немаловажную роль в выборе датчика движения играет и его финансовая доступность для покупателя. Однако стоит отметить, что в случае с этим прибором самый дорогой вариант всегда является лучшим: например, оснащённый зеркальной оптикой детектор с огромным радиусом действия будет не нужен при установке умного освещения в небольшой ванной, а сверхчувствительный датчик будет лишним на улице, где животные и машины будут провоцировать ложные срабатывания.

Работа датчика движения: принципы действия и настройка

Для устройства профессиональных и бытовых систем охранной сигнализации, в основном, используются комбинированные аппараты для выявления движения.

У таких устройств различные принципы действия датчиков движения. В основном совмещают пассивное выявление объекта в ИК-диапазоне и один из способов сканирования основанном на Доплеровском эффекте с использованием ультразвука или СВЧ излучения.

Это существенно увеличивает надежность устройства и снижает количество ложных срабатываний.

Содержание:

Работа на радиоволновом (СВЧ) излучении

На основе транзистора VT1 действует автогенератор с мягким самовозбуждением. Он одновременно выступает смесителем и гетеродином для отраженного, поступающего сигнала.

Его частота, при появлении в поле действия постороннего объекта, незначительно изменяется на несколько герц. Эту разницу называют Доплеровским смещением.

Этот сигнал принимается ФНЧ L3 и через конденсатор 2 поступает на каскадный усилитель А1, который одновременно является и фильтром инфранизкочастотных колебаний.

Высокую термостабильность сигнала обеспечивает усилитель переменного тока. Изменяя положение резистора R11 можно регулировать чувствительность устройства.

Для эффективной работы детекторов движения основанных на СВЧ излучении необходимо чтобы площадь сечения отражающей поверхности была достаточно большой.

Кроме того, на чувствительность влияют и отражающая способность материала из которого состоит объект. Материалы, имеющие хорошую токопроводимость, лучше отражают СВЧ волны, в то время как диэлектрические объекты ее поглощают.

Теоретически, если взять ровную металлическую пластину и поместить ее под углом 450 по направлению излучения детектора, то можно добиться его несрабатывания.

На практике попадание объекта в зону сканирования приводит к резким изменениям амплитуды поступающего сигнала, вдобавок, дублируемого параллельным ИК сенсором.

Основой микроволнового детектора является генератор Ганна, приемо-передающая (трансиверная) антенна и смесительный диод Шотки. При подаче питания генератор начинает вырабатывать электромагнитные волны, которые антенна направляет в зону сканирования.

Некоторая часть волн попадает на диод Шотки где является эталонной. Отражаемый сигнал так же перенаправляется на смесительный диод, где определяется разность фаз. Таким образом, можно не только выявить движение в сканируемой зоне, но и при дополнительном анализе определить расстояние до него.

В соответствии с требованиями, выдвигаемыми организации видеонаблюдения, она может состоять из нескольких подсетей, которые взаимодействуют между собой через специально предназначенные шлюзы – сервера и станции администрирования.

Если при настройке видеонаблюдения возникли проблемы с провайдером, который не может предоставить статичный IP адрес, можно воспользоваться службой DynDNS и привязать DNS адрес роутера к устройству. Подробнее о настройке системы видеонаблюдения читайте на нашем сайте.

Наиболее распространенные частоты, используемые в СВЧ детекторах: Х-диапазон – 10,525 ГГц и К-диапазон – 21,125 ГГц. Для снижения потребления энергии во многих моделях используют импульсный режим сканирования.

СВЧ детекторы преимущественно используются для контролирования больших площадей и объемов в условиях большого акустического и температурного загрязнения.

Принцип работы датчика движения основанного на ультразвуке

1. Ультразвуковые волны. 2. Пьезокерамический элемент. 3. Выходное напряжение. 4. Металлическая диафрагма. 5. Конус. 6. Корпус. 7. Провод. 8. Эластичный материал. 9. Выводы.

Диапазон ультразвуковых волн, используемых в детекторах типа «ЭХО — 5», имеет частоту колебаний находящуюся за пределами человеческой слышимости – более 20кГц.

При их столкновении с объектом их отражение рассеивается в пространстве под широким, до 1800,углом. Эффект Доплера наступает, когда частота отраженных и излучаемых волн на приемном устройстве не совпадает.

Преимущества ультразвука над СВЧ состоит в сравнительно медленном распространении звука, что дает возможность использовать более дешевые и менее совершенные измерительные элементы в устройствах детекции.

Для генерации ультразвуковых волн используют пьезоэлектрические устройства, работающие в моторном режиме, напрямую преобразовывающие электрическую энергию в механическую.

Поскольку пьезомеханический эффект имеет обратную связь, то данная принципиальная схема может работать и на генерацию сигнала и на его прием. При использовании керамических элементов резонансная частота сигнала составляет 32 кГц.

Если детектор используется для работы в импульсном режиме, то для передачи и приема волн используют одно и то же устройство. Если режим работы непрерывен, используют два пьезокерамических элемента.

Одним из существенных недостатков этого принципа является то, что некоторые животные могут воспринимать передаваемые сигналы. Другой недостаток, это чувствительность к воздушному загрязнению, в запыленных цехах или при высокой влажности скорость срабатывания детектора несколько снижается.

Действие детектора основанного на тепловом излучении

Датчики движения, которые используют пассивные ИК элементы, широко используются в системах охраной сигнализации и для управления освещением. Теплочувствительные сенсоры таких детекторов реагируют на спектральное излучение ИК-диапазона от 4 до 20 мкм, сто соответствует тепловому излучению человека.

В качестве чувствительных сенсоров могут использоваться три типа элементов: пироэлектрики, терморезисторы, термоэлементы. Среди всего перечня лидируют пироэлектрики обладающие высокой чувствительностью, широким температурным диапазоном восприятия и низкой стоимостью.

Для того чтобы предотвратить ложные срабатывания от изменения температуры окружающей среды такие сенсоры делают парными и симметричными. Если происходит одновременная (синфазная) подача входных сигналов, то они будут взаимно аннулироваться и на выходе не будет изменения уровня сигнала.

Но при движении теплоизлучающего объекта тепловой поток, который он создает, будет неравномерным и дойдет до сенсорных элементов в разные периоды времени. В результате этого уровень исходящего сигнала изменится.

Кроме пассивных детекторов, которые только улавливают ИК-излучение, существуют модели использующие активное излучение. Такие устройства состоят из двух элементов. Передающего, генерирующего ИК лучи и принимающего.

Активный элемент генерирует ИК лучи представляющие собой упорядоченный поток импульсов. Это позволяет принимающему устройству отличить передаваемый импульс от солнечного излучения ИК спектра.

Дальность и зона действия датчика движения

Дальность обнаружения движения активных детекторов напрямую зависит от чувствительности сенсоров и мощности генератора сигнала. На последние вводятся ограничения, чтобы не причинить вред здоровью людей находящихся в зоне сканирования.

Совершено другим способом достигается увеличение дальности датчика движения улавливающего ИК-излучение.

Повышение чувствительности инфракрасного сенсора достигается путем концентрации поступающего излучения внешней линзовой системой устройства. Эта система выполняет две функции.

Фокусирует излучение на пироэлектрическом элементе и формирует пространственную структуру зон чувствительности детектора.

Эта структура имеет «лепестковую» форму с большим количеством сканируемых секторов. Обнаружение объекта происходит в момент пересечения границы сектора.

Существуют определенные стандарты диаграмм чувствительности (направленности) зон сканирования:

  • стандарт – веерный по горизонтали и многоярусный по вертикали;
  • узконаправленный – имеет узкую зону слежения в один два луча по горизонтали и один два яруса по вертикали;
  • «штора» — узкая по вертикали и многоярусная по горизонтали, формирует полог параллельный земле.

При проектировании видеонаблюдения для линий или устройств подающих питание на аппаратуру нужно предусмотреть применение сетевых фильтров и других устройств, ограничивающих перепады напряжения.

В квартирную (индивидуальную) сеть видодомофона может входить до 6 видеокамер, 3 вызывных панелей, 6 аудиотрубок, 5 мониторов. Подробнее о многоквартирном видеодомофоне для повышения коллективной безопасности читайте здесь.

Если крепление детектора выполнено на потолке помещения, то зона сканирования будет иметь форму конуса круглого в сечении. Такое размещение оптимально для сенсоров объемного сканирования использующихся для полного контроля помещения.

Использование сферической линзы Френеля предпочтительней, по сравнению с цилиндрической, так как минимизирует абберационные процессы при концентрации излучения.

Зеркальная система сегментных линз более эффективна. Она изготавливается методом штамповки из твердого пластика с последующим покрытием высокоотражающим материалом. У таких систем более высокая чувствительность и дальность обнаружения, при сопоставимой площади входного окна.

Датчик движения для включения света: виды, принцип работы, схема 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 фотореле). Их используют в гаражах, подвалах, на лестничных клетках, в коридорах, перед подъездом, для освещения на даче 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:

  1. Область применения. Необходимо заранее определиться с тем 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 уличному прожектору потребуется дорогостоящий элемент с максимальным углом охвата сканируемой территории (180 – 360 градусов), а в подъезде 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.
  2. 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).
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.

Рекомендуем Вам также более подробно ознакомиться с принципом работы светодиодных ламп.

Датчики, улавливающие движение Фото светодиодного прожектора с датчиком движения

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:

Уличный фонарь с датчиком движения 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.

Устройство и угол обзора инфракрасного датчика

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.

Принцип работы микроволнового датчика движения

Подключение к осветительному прибору

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.

Установка датчика 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.

Схема подключения к энергосберегающей лампе Схема подключения к светильнику

Проверка датчика 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.

Как выбрать датчик движения

В современном мире ищут различные способы экономии электроэнергии. И одним из таких способов является использование датчиков движения, как в жилых, так и в производственных помещениях. Чаще всего датчики движения используются в  тех помещениях, где люди находится непродолжительное время, например в кладовках, подсобках, коридорах, на лестницах. Так для чего предназначен и каков принцип работы датчика движения? Как определить, какой именно прибор необходим для удовлетворения собственных нужд? Рассмотрим вопросы детально и постараемся во всём разобраться.

Устройство и принцип работы датчика движения

Принцип работы датчика движения довольно прост: в это устройство встроен инфракрасный датчик, который улавливает тепловое излучение, исходящее от тел, находящихся в данной комнате, в результате чего активируется определенная система, например освещение. То есть, при использовании датчика движения, в зоне контроля, при появлении какого либо объекта движения – автомобиля, человека и так далее, происходит замыкание силовой цепи.

Непрерывный контроль в зоне наблюдения за инфракрасным излучением – основной принцип работы датчика движения. В зоне наблюдения тепловое поле меняется при появлении, какого либо движущегося объекта, масса которого достаточна и имеет температуру теплового излучения на 5 градусов Цельсия выше, чем температура окружающего воздуха.

При помощи особой линзы, называемой линзой Френеля, подается сигнал на фотоэлемент, что и вызывает замыкание электрической цепи и приводит датчик движения в действие. В зоне контроля, датчик движения срабатывает даже, если перемещение объекта весьма незначительно, например, сидящий человек слегка покачивается. Происходит это, благодаря, шахматному порядку чередования зон общего инфракрасного поля. Их называют пассивными и активными зонами.

Самое главное в работе датчика, чтобы человек двигался, и чтобы температура его тела отличалась от температуры окружающей среды минимум на пять градусов. С помощью такого датчика движения можно управлять различными электронными устройствами (системы освещения, кондиционирования, различные охранные системы).

Использовать датчики движения можно и внутри строения, и на открытой территории. В жилых помещениях датчики движения чаще всего используют как элемент домашней автоматизации для автоматического управления освещением. Удобство заключается в том, что уже не нужно нажимать на выключатели, чтобы зажегся свет. Для дома подходят датчики движения, рассчитанные на управление люминесцентными лампами, лампами накаливания и другими источниками света, которые имеют угол обзора от 180°, а также дальность действия до 10 - 15 метров.

Существуют более мощные датчики движения, которые применяются для включения прожекторов. Такие датчики можно монтировать вне помещения, так как они имеют защитную степень IP44, а также рассчитаны на оптимальную мощность нагрузки 500 Вт.

В любом датчике движения можно изменить настройки, которых обычно три:

1. Временной интервал отключения. Эта функция необходима для того, чтобы задать время с момента последнего обнаружения движений, которое может колебаться от 5 секунд до 10 минут.

2. Уровень освещенности. Эта функция необходима для того, чтобы контролировать работу датчика в светлое и темное время суток. Датчик сам определяет уровень освещенности и срабатывает, если уровень ниже порогового.

3. Уровень чувствительности. Чем выше чувствительность датчика, тем лучше он реагирует на движения.

Как правильно выбрать датчик движения

Прежде, чем приступить к выбору датчика движения следует определить следующие параметры:

- область применения - если на улице, то под открытым навесом или в закрытом помещении. В зависимости от того, где Вы намерены применять датчик движения, зависит выбор способа крепления и степень защищенности. Существуют датчики движения влагозащищенные и пылезащищенные в пределах IP20 — IP55, могут быть навесными на кронштейнах или встраиваемыми;

- мощность коммутируемого электрооборудования. Датчики движения представлены моделями, имеющих различную мощность потребления от 200 Вт и более. Поэтому, следует определиться, с какой целью устанавливается датчик движения. Он будет установлен для одного прибора (пример: лампа дневного света) или для охлаждения и вентиляции складского помещения. На основании этих параметров монтаж, габаритные размеры датчика движения соответственно меняются;

- конфигурация зоны срабатывания. Здесь важно учесть- датчику теплового излучения, осуществляющему контроль подвластна всего лишь видимая зона. Нужно помнить, что стекло препятствует прохождению теплового излучения, следовательно, контролируемая зона уменьшается. Так же радиус действия датчика движения снижается при наличии даже легких конструкций, то есть наличие, например, карниза, подвесного светильника или бра могут уменьшить радиус действия прибора;

- точная настройка времени при включении и выключении прибора. Важность этой функции нельзя недооценивать. Она необходима при установке нескольких датчиков движения на больших площадях промышленных зданий, где они не могут полностью охватить всю площадь. В таких условиях человеку необходимо рассчитывать свои действия, чтобы успеть дойти до следующего прибора (примером может быть – длинный коридор), или успеть произвести работы и вернуться в область действия прибора;

- угол восприятия прибора. Инфракрасные датчики движения имеют угол обзора, пределы которого от 180° до 360°. Датчики движения, имеющие угол 180°, в основном предназначаются для реагирования на вход и выход. Их монтаж производится на стену. При монтаже, выполненном на потолке, датчик движения направлен на фиксацию присутствия и это является свидетельством того, что угол обзора - полный.

Установка датчиков движения

Устанавливать датчики движения с технической стороны не так уж и сложно. Но все же стоит доверить это дело профессионалам. Кабель датчика присоединяется к общей проводке всего дома через обычную распределительную коробку. При установке датчиков движения обычно устанавливают еще и таймеры или сенсоры, которые будут реагировать на изменение интенсивности внешнего освещения прожекторов, или как их еще называют сумеречные выключатели.

Это необходимо для того, чтобы датчик движения включался только в темное время суток. Также датчики движения используют для подсветки бассейна, для запуска насоса фонтана и т.д. Датчиков движения огромное множество и каждый из них выполняет какую-то определенную задачу. При установке датчика необходимо учесть и размеры комнаты, и расположение окон и дверей, так как все эти мелочи влияют на правильную работу устройства.

Ознакомившись в данной статье с основными параметрами и критериями, которые необходимо знать и учитывать при выборе, вы сможете самостоятельно подобрать необходимую вам модель датчика движения. Функция энергосбережения этих приборов – основная, но не единственная. Любительский вариант их применения – это прекрасный способ защиты от постороннего вторжения. Для этой цели, соединяют датчик движения с датчиком сирены и прожектором. Таким простым способом вы можете обеспечить безопасность вашего имущества.


Смотрите также