Устройство и виды датчиков присутствия для включения света

Подключение выпускаемых промышленностью датчиков движения в сборе

Выпускаемые промышленностью пир датчики движения подключаются к сигнальным устройствам посредством двух или трех контактов. Первые характерны наличием внутреннего питания от аккумулятора или батареи, вторые функционируют от подачи стороннего тока. У обоих типов есть регуляторы времени работы после определения движущегося теплового объекта и чувствительности измерений, от которых непосредственно зависит контролируемое расстояние.

Инфракрасный датчики движения такого типа подключается в разрыв линии тока включения сигнального устройства.

Трехпроводные

Для питания ик датчика движения применяется дополнительный провод с подачей напряжения. Соответственно изменится и его подключение к управляемому оборудованию. В основном используются три варианта схемы, которые можно еще и комбинировать между собой.

Необходимость последней может возникнуть, для случаев, когда требуется периодический контроль работы. Скажем, в светлое время суток, использование ламп бессмысленно.

Настройка

Как и в самодельных устройствах, промышленные варианты детекторов оснащены регуляторами чувствительности и времени подачи сигнала срабатывания. Они могут быть представлены потенциометрами с вырезами под плоскую отвертку, или маленькими поворотными рукоятками сбоку или сзади корпуса прибора.

Область применения

Датчики такого типа широко распространены в разных областях, например, таких как:

• В жилых квартирах и домах. Часто встречаются в системах «Умный дом». Собственник жилья мониторит расходы электроэнергии.
• В охранных системах.
• В области робототехники.
• Для контроля за производственными процессами.
• В системах видеоконтроля.

Теперь датчик присутствия другого человека широко применяется в:

• административных и офисных помещениях;
• школах;
• дошкольных учреждениях;
• гостиницах;
• торговых залах и т.д.

Устройства такого типа могут попутно иметь и другие функции. Некоторые контроллеры могут регулировать осветительные приборы, если условия освещенности не соответствуют заданным параметрам. При аварийных ситуациях или в ночное время суток могут перевести осветительные приборы в дежурный режим с пониженным уровнем яркости, чтобы люди могли свободно ориентироваться в пространстве.

Особенно эффективно данное устройство в охранных системах. Особенно если он работает в паре с датчиком объема. Сигнализация среагирует, если один из детекторов обнаружит даже незначительное движение в охраняемом периметре и моментально сработает устройство включающее сирену.

Какой датчик лучше – инфракрасный или микроволновый? Сравнение.

Самое главное отличие микроволновых датчиков от распространенных инфракрасных – то, что они могут видеть “сквозь” любые препятствия. Разумеется, разные препятствия вносят разное затухание, но всё же – инфракрасный не увидит движения сквозь гипсокартон, и тем более через кирпич. А микроволновый – легко!

У этой особенности есть и плюсы, и минусы. Плюс в том, что СВЧ-датчик можно спрятать за стену, за угол, на чердак, в полом потолке, и при этом он абсолютно не будет портить своим присутствием интерьер.

В реальности этот плюс может превратиться в минус, и будут ложные, ненужные срабатывания.

Например, вы поставили датчик в прихожей, направив его через стену на улицу. Идея – датчик в тепле и сухости, но включает свет, когда к крыльцу подходит человек. Однако, датчик будет реагировать и тогда, когда хозяин ходит по прихожей – в это время на улице будет включаться свет, хотя там никого не будет.

У такого варианта есть существенный плюс – датчик находится в помещении (например, в потолке тамбура), а свет включается на улице. Никакой вандал его не достанет и не отключит.

Еще плюс СВЧ датчика – его работа никак не зависит от температуры окружающей среды и объекта. А инфракрасный работает неуверенно, если температура воздуха и объекта близки.

Какой датчик купить, если в доме есть животные?

Не секрет, что порой датчики движения могу реагировать на кошек, собак и другую домашнюю живность. В большинстве своем предотвратить ложные срабатывания можно благодаря настройке чувствительности. Некоторые модели дополнительно имеют «иммунитет к животным». С помощью этой функции гораздо проще настроить сенсор, чтобы он не срабатывал при появлении животного в «кадре». Среди настраиваемых параметров есть размер и вес. Например, можно поставить на «отсечение» всех субъектов весом до 15 кг, и тогда появившаяся перед сенсором кошка не включит случайно лампочку. Если у вас есть домашнее животное, тогда вам крайне необходим сенсор с таким «иммунитетом».

Ликбез по светодиодным лампам:

• Филаментные светодиодные лампы: что это такое и для чего нужны?
• Почему не стоит покупать дешевые светодиодные лампочки?

Пример установки

Расскажу, как я устанавливал такой датчик. Во-первых,

Схема подключения

Схема подключения указана на корпусе датчика:

Белым по белому плохо видно, поэтому я нарисовал такую схему:

Как видно из схемы подключения, она абсолютно соответствует схеме подключения обычного инфракрасного датчика движения – общий ноль, фаза вход и фаза выход. Ссылка в начале статьи.

Цвета проводов непринципиальны, но я привязался к расцветке проводов, которые указаны в инструкции (руководство по эксплуатации можно скачать в конце статьи) для датчика ДДМ-02.

Установка на стену

Передо мной стояла задача поставить датчик над потолком на стену в кладовке. Датчик стоит в углу, правая стена – коридор, левая – спальня, а справа в метре – стена соседской квартиры:

Установка микроволнового датчика в кладовке. Процесс монтажа

Вместо лампочки, как на схеме, у меня подключен блок питания на 12 В постоянного тока, от которого питаются светодиодные лампочки.

Лампочки удобны тем, что имеют распространенный цоколь для галогенок G4, и могут применяться там, где раньше стояли галогенки.

Для начала, напомню, что все мы пронизываемся СВЧ электромагнитными излучениями с частотами более 1ГГц. И то, что ДДМ излучает сигнал с мощностью 0,01 Вт, может вызвать закономерные опасения.

10мВт (0,01Вт) – это много или мало?

Самый опасный источник СВЧ-излучения у нас в квартирах – это СВЧ-печка (микроволновка). Мощность её излучения – порядка 1000 Вт! И лучший способ уберечься – включать её пореже, и на время работы находиться на расстоянии.

Если сравнивать с сотовым телефоном, у которого мощность может доходить до 1 Вт, то это ничтожно мало, разница в 100 раз. Особенно, если учесть, что телефон мы сами подносим вплотную к голове, а микроволновый датчик находится на расстоянии нескольких метров. А ведь мощность уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния.

Другой вред – Wi-Fi роутеры, которые излучают для нас “сигнал интернета” повсеместно. У них мощность порядка 0,1 Вт, что в 10 раз больше, чем от датчика ДДМ. А ведь, устройства, на которые “работает” роутер, являются тоже передатчиками – ведь они не только принимают, но и передают сигнал на роутер!

Кроме того, вред от СВЧ-датчика нивелируется высокой частотой, благодаря которой вся мощность поглощается в верхнем слое кожи и в организм не приникает. Впрочем, слова “мощность поглощается” – очень громкие, поскольку мощность ничтожна.

В заключении приведу табличку, где сведены все данные по СВЧ-мощностям:

По микроволновке стоит сказать, что её мощность компенсируется экранировкой и малым временем воздействия (несколько минут в день).

Установка датчика присутствия

Расположение датчиков при установке сигнализации

Прибор ставится так, чтобы на него не падали прямые световые лучи, а рядом не стояли предметы, загораживающие обзор. Нежелательны на пути волн стеклянные перегородки, т.к. ИК лучи не проходят сквозь материал. В радиус охвата должны попадать углы помещения, иначе устанавливается несколько приборов, при этом получается перехлест зон внимания.

Следящие детекторы не ставятся вблизи отопительных радиаторов, кондиционеров и лопастных вентиляторов. На улице устройства монтируются под навесом, при этом учитывается рекомендованная высота установки, которая приводится в паспорте.

Типы датчиков присутствия

Инфракрасный датчик движения ЭРА MD08

В зависимости от того, с помощью чего датчик регистрирует движение в своей области действия, он может быть:

• инфракрасным;
• микроволновым;
• комбинированным;
• ультразвуковым.

Есть датчики, которые только воспринимают поступающее к ним излучение – их принято называть пассивными. Если же датчик одновременно и принимает, и излучает сигналы, он относится к категории активных.

Оборудование может быть акустическим или звуковым. Эти приборы отправляют сигнал для включения света в том случае, если уровень шума вблизи них будет превышать установленное значение.

Ультразвуковой датчик

Существуют разные варианты управления датчиками присутствия. На рынке современных устройств можно найти такие, которые позволяют пользователю самостоятельно выставлять показатели и менять их в любое время, включая расстояние действия, степень чувствительности и многое другое. В то же время другие выставляют все параметры полностью автоматически.

Последняя категория устройств сразу отправляет команду на включение света после того, как в области действия появляется какой-то движущийся предмет, а после его исчезновения отправляется команда на отключение освещения. При этом бывает так, что человек перемещался по своей территории, но потом решил присесть на лавочку, а датчик, который перестал фиксировать движение в своей зоне действия, автоматически отправил команду на выключение света. Чтобы исключить подобные неприятные ситуации, схема соединения дополняется обычным включателем, с помощью которого можно принудительно зажечь лампы.

Дополнительные параметры

Радиус обзора выбирают в зависимости от места установки и требуемой зоны обнаружения

Существует также несколько дополнительных параметров, по которым различают современные датчики присутствия:

• Дальность работы. В зависимости от особенностей работы устройство может срабатывать при обнаружении движения на расстоянии до 23 метров или даже больше. Чаще всего такой большой радиус работы нужен для наружных устройств или домов с длинными коридорами. В небольших помещениях вполне достаточно использовать оборудование с радиусом работы не более 10 метров.
• Мощность нагрузки. Диапазон этого показателя просто огромен – от 7 до 2 400 Вт. Выбирая тот или иной вариант, для начала стоит рассчитать мощность освещения, которое будет подключено к датчику. Если планируется с течением времени постепенно подключать новое оборудование, в схему следует добавить новый датчик или промежуточное реле. Бывает и так, что общая мощность приборов, подключаемых к датчику, значительно превышает рассчитанную мощность. Из-за этого ломаются реле устройства. В такой ситуации единственно верным решением будет полная замена оборудования.
• Вид нагрузки. Здесь все зависит от того, какие именно лампы используются в системе освещения квартиры или дома: галогенные, люминесцентные, светодиодные или обыкновенные лампы накаливания.
• Угол видимости. Этот параметр зависит исключительно от места установки устройства. Если оно фиксирует движение в коридоре, большой угол срабатывания без надобности. Если планируется поставить датчик где-нибудь на улице посреди двора, лучше всего купить устройство с большим охватом.

Преимущества и недостатки

ИK датчики обладают рядом преимуществ, обеспечивших повсеместное использование этого вида:

• избирательность по отношению к контролируемому объекту;
• надежность канала передачи информации и неприхотливость в процессе эксплуатации;
• способность современных моделей передавать тревожный сигнал самыми различным получателям: на панель охраны, компьютер, мобильный телефон через GSM модуль с SIM картой;
• возможность наращивать систему за счет подключения дополнительных датчиков.

К недостаткам инфракрасных датчиков следует отнести:

• игнорирование охранными датчиками человека, облаченного в плотную, не пропускающую наружу тепло, одежду;
• возможность глушения радиосигнала 315 и 433 МГц беспроводных датчиков системами подавления.

Подключение датчика

Если монтаж инфракрасного датчика осуществляется своими руками, то прежде чем организовать подключение, необходимо ознакомиться с основными правилами установки таких устройств. Наиболее часто такие устройства устанавливаются самостоятельно для автоматического включения света в комнате либо для автоматического запуска уличных светильников, работающих от солнечных батарей.

Работа по подключению ИК датчика выполняется в такой последовательности:

• Правильно подобрать место для установки. Чувствительный элемент лучше регистрирует движения, осуществляемые поперёк контролируемой области. Высота монтажа зависит от модели датчика (2.5–4.0 м).
• Отключить электричество в доме и подвести провода от щитка или распределительной коробки к месту подсоединения датчика.
• Снять защитную пластиковую оболочку детектора.
• Подключить проводники к устройству согласно схеме указанной в инструкции или на самом приборе.
• Установить датчик на заранее подготовленное место, используя встроенный пружинный фиксатор.
• Проверить и настроить инфракрасный выключатель.

Большая часть производимых датчиков имеет встроенные элементы регулировки времени свечения лампы и порога срабатывания. На плате переменные резисторы обозначаются соответственно TIME и LUXE.

Чувствительность устройства следует настроить в первую очередь. Для этой цели необходимо установить регулировку времени свечения лампы на минимальное значение. Затем, вращением регулятора чувствительности в различные положения, подобрать наиболее подходящий режим работы осветительного прибора.

Когда чувствительность датчика будет настроена, следует установить реле времени на наиболее подходящий промежуток работы осветительного прибора.

Установку сигнализаций и пожарного оборудования следует доверить квалифицированным специалистам. Ошибки в монтаже таких устройств могут обойтись значительно дороже стоимости услуг профессионального монтажника.

Устройство

Оптические датчики состоят из приемника и источника излучения. Это основные компоненты, которые включают в себя еще ряд частей. Источник может быть установлен в одном корпусе или разных.

Источник или излучатель состоит из 6 частей:

• Корпус, куда помещают все детали. Он служит в качестве защиты от различных видов повреждений. Для изготовления используют латунь или полиамид и метизы.
• Генератор предназначен для образования электрических импульсов, которые переходят на излучатель.
• Излучатель — это небольшой светодиодный механизм, с помощью которого создаётся излучением в нужном диапазоне света.
• Система оптики направляет луч в нужном направлении.
• Индикатор показывает готовность прибора к работе.

Приемник оптического датчика состоит из 7 компонентов:

• Оптика для приема луча и направления его к преобразователю.
• Преобразователь служит для трансформации полученного излучения в электрический сигнал.
• Усилитель предназначен для увеличения получаемого сигнала до предельного значения, в котором работает аппарат.
• Пороговый элемент — регулятор крутизны фронта сигнала переключения.
• Электронный ключ — коммутация тока  и защита от коротких замыканий и перегрузок.
• Индикатор цвета показывает заданные характеристики прибора.
• Регулятор чувствительности нужен для настройки датчика.

Цветовой индикатор показывает несколько состояний прибора:

• Если сигнал отсутствует, то индикатор не горит.
• Если сигнал поступает на необходимом уровне и прибор активируется, то индикатор загорается зеленым.
• Когда уровень сигнала продолжает расти, индикатор становится жёлтым, но может перейти на красный цвет.

Выбирая подходящий датчик для конкретных условий, можно столкнуться всего с двумя типами конструкции, если не рассматривать приборы специального назначения, к примеру, щелевые. В остальных случаях бывают варианты с цилиндрическим или прямоугольным корпусом. И это единственное различие в конструкции.

Как итог

Итак, алгоритм собственной безопасности или домового имущества, следующий:

1. Выбрать подходящий датчик
   , ориентированный на тепло, движение или ультразвук движущегося тела.
2. Рассчитать место для установки выбранного варианта
   . Оно должно быть защищено от внешних проявлений козырьком. Если требуется замаскировать датчик, место выбирают заранее – прикрывать прибор нельзя, это снизит его активность или полностью заблокирует.
3. Произвести монтаж
   в соответствии с инструкцией. Если знаний (хотя, особенных не требуется) не хватает или нет времени для самостоятельной работы, следует обратиться к профессионалам.
4. Задать первичную настройку
   . По результатам настроить датчик под собственные нужды.

Сложных моментов практически не существует. А уверенность в собственной безопасности и «нажитого непосильным трудом» – возрастет.

Приобретая датчик движения для включения света, не стоит брать первый попавшийся. Для начала следует определить некоторые значимые параметры, условия его будущего применения, и уже в зависимости от них выбрать датчик с подходящими техническими характеристиками

Есть четыре главных параметра, приняв которые во внимание вы не прогадаете и не будете разочарованы; вот эти параметры:

условия окружающей среды;

мощность коммутируемого оборудования;

особенности зоны срабатывания: необходимые угол обзора и радиус действия датчика;

требования ко времени срабатывания датчика и регулировка уровня освещенности.

Для разных условий окружающей среды предусмотрены датчики с различными степенями (классами) защиты.
Класс защиты показывает, насколько корпус датчика устойчив к пыли, другим физическим воздействиям, насколько он защищен от влаги, соответственно, сможет ли он нормально работать под дождем или снегом, и т.д. Так, более всего распространены датчики движения следующих классов защиты: IP20 IP40 IP41 IP44 IP54 IP55.

IP20.
Датчик этого класса защиты сможет надежно работать в сухом закрытом помещении, то есть там, где нет риска попадания на его корпус влаги. Корпус такого датчика выдержит случайные прикосновения к нему, однако попадание, например, песка может его повредить.

IP40.
Такой датчик защищен от возможных попаданий на него песка, мелких частичек размером около 1мм, но не защищен от влаги, то есть, применим он опять же лишь в сухих помещениях.

IP41.
Здесь уже имеется защита от влаги, т.е. влажное пространство помещения не будет представлять угрозы для нормальной работы датчика. Если в процессе эксплуатации на корпус датчика попадут даже капли конденсата, то его работа не будет нарушена.

IP44.
Корпус такого датчика защищен от брызг, его можно применять даже в помещениях с повышенной влажностью и на улице, например от дождя он уже защищен.

IP54.
Эта степень защиты показывает, что корпус датчика защищен не только от брызг, но и от оседающей пыли, т.е. даже если внутрь корпуса датчика проникнет некоторое количество пыли, его функционирование не будет нарушено.

IP55.
Кроме защищенности от пыли, более высока степень защиты от влаги, допустимы даже направленные на датчик струи.

После того, как требуемый класс защиты датчика определен, важно обратить внимание на максимальную мощность, которую сможет коммутировать датчик.
Одно дело — включение маломощного светодиодного прожектора или люминесцентной лампы, и совсем другое — коммутация системы освещения, например, производственного цеха. Заранее узнав мощность включаемого светового оборудования, можно легко подобрать подходящую модель датчика движения. Максимальная коммутируемая мощность таких датчиков лежит, обычно, в пределах от 60 до 2200 Вт

Максимальная коммутируемая мощность таких датчиков лежит, обычно, в пределах от 60 до 2200 Вт

Заранее узнав мощность включаемого светового оборудования, можно легко подобрать подходящую модель датчика движения. Максимальная коммутируемая мощность таких датчиков лежит, обычно, в пределах от 60 до 2200 Вт.

Датчики движения разрабатывались для охраны. Они позволяли быстро получать информацию о несанкционированном доступе на территорию. Позже область применения расширилась, их стали использовать в промышленных и бытовых целях.

Использование приборов позволяет экономить электроэнергию, повышает уровень комфорта в жилых и производственных помещениях.