Как подцепить датчик движения к фонарю
Как подключить датчик движения для освещения: схемы и инструкция по установке
В последние годы в быт человека всё шире внедряются различные высокотехнологичные приборы, объединяемые в так называемую систему «умный дом». Неотъемлемой его частью являются датчики, реагирующие на движение в зоне своего действия. Установка датчиков движения позволяет защитить дом от вторжения непрошенных посетителей, или сэкономить электроэнергию, автоматически отключая освещение в пустом помещении. Рассмотрим подробнее нюансы установки этих приборов: какие разновидности бывают, схему подключения датчика движения, этапы монтажа своими руками.
Разновидности датчиков движения
Датчики движения – электронные устройства, предназначенные для фиксации движения, которое происходит в спектре их действия.
Назначение подобных детекторов может быть различным, и зависит от того, с какими приборами они сопряжены:
- Охрана.
В случае обнаружения движения на охраняемой территории, датчик включает тревожную сигнализацию. - Видеорегистрация.
Подключение детекторов движения к системе видеофиксации позволяет сэкономить объёмы памяти на записывающих устройствах, включая камеры лишь при появлении движущегося объекта. - Освещение.
Наиболее часто встречающаяся функция сенсоров движения, это включение и отключение осветительных приборов. Подключение датчика позволяет сэкономить расход электроэнергии и эксплуатационный ресурс ламп. - Климатические системы.
Датчики могут интегрироваться и с приборами, отвечающими за комфортный микроклимат в помещении. Например, при входе человека в комнату включаются вентиляция, обогрев или кондиционер.
Общий принцип действия данных приборов состоит в использовании различных волн и улавливании их отражения. По своему устройству датчики могут состоять из двух отдельно работающих компонентов – активной и пассивной части. Активная испускает лучи в пространство, а пассивная принимает и анализирует их отражение. Обычно они устанавливаются друг напротив друга, чтобы испускаемый луч беспрепятственно доходил до приёмника. При попадании между ними движущегося объекта, луч прерывается, и происходит срабатывание детектора.
Другой вариант датчика движения – комбинированный, в корпусе которого одновременно располагается и излучатель, и приёмник-анализатор. Статичные предметы отражают излучённые волны в неизменном порядке, а при появлении в поле зрения датчика передвигающегося объекта, отражения становятся хаотичными. Это сразу же фиксируется датчиком, и он отдаёт команду на сработку сигнализации или включение освещения.
По способу сопряжения сенсора с другими приборами (освещение, видеокамера, сигнализация) устройства фиксации движения бывают:
- Проводные. Информация от них поступает по отдельно подведённой линии проводов.
- Беспроводными. Данные с детектора передаются при помощи радиоволн, GPS или WiFi-соединения.
В работе устройства могут использоваться различные типы волн. По этому показателю все сенсоры фиксации движения разделяются на несколько типов:
- Фотоэлектрические. В основе их лежат излучатель и фотоэлемент, испускающие и улавливающие оптические лучи в видимом диапазоне.
- Ультразвуковые. В таких приборах в качестве рабочего излучения применяются ультразвуковые волны.
- Микроволновые. Детектор излучает электромагнитные волны сверхвысокой частоты.
- Томографические. Подобные приборы испускают радиоволны в различных диапазонах и анализируют их отражение от окружающих объектов.
- Инфракрасные. ИК-датчики способны улавливать тепловое излучение, и реагировать на него. Благодаря этому, освещение не будет автоматически включаться при покачивании кустов от ветра, либо при колыхании сквозняком штор в помещении.
Инфракрасные датчики на сегодня являются самым распространённым типом детекторов движения. На них приходится более половины всего выпускаемого и продаваемого объёма таких устройств. Поэтому, далее мы будем именно на примере ИК-детектора рассмотрим, как подключить датчик движения на лампочку своими руками.
Внешняя поверхность их состоит из множества отдельных линз, фокусирующих ИК-излучение из окружающего пространства на принимающий элемент, установленный внутри прибора. Каждая из линз имеет свою зону ответственности, и когда там появляется движение, уровень ИК-излучения растёт. Это позволяет анализатору определять, в какой части отслеживаемой прибором зоны появился человек.
Стоимость датчиков движения
Немаловажным критерием конкретного типа датчика является его стоимость. Она зависит от нескольких факторов. Самые простые проводные устройства обойдутся покупателю в 300-400 рублей, а в некоторых интернет-магазинах можно встретить продукцию, сделанную в КНР и того дешевле. Но при этом нужно учесть стоимость почтовой пересылки, которая полностью нивелирует финансовую выгоду.
Более технологичные устройства с широким набором функционала обойдутся уже в разы дороже – от 700 рублей до нескольких тысячей. Модели, работающие в дистанционном режиме и снабжённые WiFi или GSM-передатчиками обычно на 10-50% дороже приборов, работающих по проводной связи. Поэтому, перед подключением датчика движения следует определиться, насколько вам необходимы расширенный функционал, и готовы ли вы заплатить за него в несколько раз больше.
Нюансы размещения: как подключить инфракрасный датчик движения правильно
При установке датчика движения, для его корректной работы следует соблюдать правила размещения прибора в пространстве. Современные устройства с ИК-детекторами имеют защиту от случайной сработки при попадании на них солнечных лучей. Тем не менее, устанавливать в ярко освещаемых солнцем местах не рекомендуется. То же относится и местам, близко расположенным к ярким осветительным приборам, излучающим тепло.
Обзор инфракрасным сенсорам не нужно загораживать габаритной мебелью или перегородками. Тепловые лучи, в отличие от радиоволн или СВЧ-излучения, теряют свою силу, даже проходя через прозрачные препятствия, в виде окон или стеклянных перегородок.
Перед тем, как подключить датчик, нужно определиться с его углом обзора, чтобы в помещении оставалось как можно меньше слепых зон. Для большего охвата устройства лучше монтировать ближе к потолку, с небольшим наклоном вниз.
Если в квартире у вас имеются животные, следует приобретать прибор с функцией «размер движущегося объекта». Выставив нужный показатель, можно избежать ложной сработки, когда в поле зрения детектора будет попадать разгуливающий домашний питомец.
Важные характеристики датчика движения
Перед выбором схемы подключения датчиков движения необходимо ознакомиться с его эксплуатационно-техническими параметрами.
- Мощность и потребляемое напряжение. Для электросетей отечественного стандарта следует выбирать прибор с показателями в 220 вольт и до 5 ампер. К примеру, в американской сети стандартное напряжение составляет всего 110 вольт. Поэтому прибор, адаптированный для рынка США при подключении к нашей сети просто выйдет из строя.
- Угол охвата. Лучи расходятся от прибора в форме конуса, под углами от 90 до 180 о по горизонтали и 20-30 о по вертикали. Чем шире этот угол, тем большую площадь будет отслеживать детектор.
- Функция «обзор нижней полусферы» защитит от попыток злоумышленника прокрасться под прибором. У таких датчиков имеется дополнительный излучатель, направленный вертикально вниз.
- Для применения в закрытых сухих помещениях подойдут обычные устройства. Если же планируется установка на улице, или в помещениях с высоким уровнем влажности, следует выбирать модели с герметичным корпусом, не пропускающим пыль и сырость.
Этапы монтажа
Перед началом установки следует внимательно разобраться со схемой датчика движения, которая бывает различной, в зависимости от того, с каким прибором ему предстоит работать. В остальном процесс монтажа стандартен для большинства устройств.
Выбор места установки
ИК-детекторы, предназначенные для автоматического включения освещения следует располагать напротив входной двери. Так человек, входящий в помещение сразу попадает в зону видимости прибора. Если же установить датчик над дверью, то под ней образуется слепая зона, и вошедшему в комнату придётся какое-то время двигаться в темноте, пока датчик не зафиксирует его. То же правило относится и к уличному освещению. В зону действия сенсора должны, в первую очередь попадать места наиболее вероятного появления человека: крыльцо и калитка.
Разделение основного и ночного освещения
Для более эффективной экономии электроэнергии рекомендуется на стадии монтажа произвести разделение работы основных и ночных светильников. Такая схема подключения датчиков движения, хотя и более трудоёмкая, но окупит себя благодаря использованию в ночное время маломощных осветительных приборов.
Принципиальная схема подключения
При выборе схемы подключения нужно решить, будет ли в ней присутствовать выключатель, или же детектор напрямую соединяется с лампой. Подключение датчика движения для освещения с выключателем потребует пропуска жилы с входящей фазой через размыкатель. В этом случае датчик будет срабатывать только при нажатом выключателе.
Для удобства проведения электромонтажных работ, принята стандартная окраска оплётки для разных жил проводки. Входящая фаза обычно пускается по проводу, окрашенному в коричневый, белый или сиреневый цвет. Выходящая – через жилу с красной оплёткой, а нуль – через синий или сине-жёлтый провод.
Наглядные схемы подключения для каждого конкретной марки прибора даны в инструкции от производителя. Входящая, выходящая фаза и нуль присоединяются к соответствующим клеммам датчика.
Настройки после подключения
После установки детектора переходим к его настойке. Различные модели имеют от 2-х до 4-х вариантов регулировки. Обычно это:
- Уровень освещённости, чтобы датчик не включал свет в дневное время.
- Установка таймера отключения света.
- Дальность действия.
Стандартные параметры и условные обозначения кнопок датчика движения на английском языке даны в таблице:
Схема подключения датчика движения для освещения к прожектору или лампочке
Предлагаем вам исчерпывающую инструкцию по подключению осветительных приборов к разного рода датчикам движения или детекторам присутствия. Автоматическое управление освещением используется повсеместно, обеспечивая не только удобство пользования, но и экономию электроэнергии.
Виды датчиков движения
Корректность работы датчика зависит от соответствия его типа условиям эксплуатации и места установки. Эффективность обнаружения зависит от вида встроенного детектора, но это — совершенно отдельная тема. Пока нужно только определить, какие могут быть отличия в схеме преобразования сигнала, начиная с выхода детектора и заканчивая контактным реле, замыкающим цепь питания осветительного прибора.
Простейший тип датчиков имеет встроенную контактную пару и не требует дополнительных промежуточных устройств. Это также справедливо для большей части комбинированных датчиков: встроенный компаратор сравнивает уровни сигнала от разных детекторов и замыкает цепь, только если все они сообщили об обнаружении объекта.
Сложнее дело обстоит с датчиками, рассчитанными на работу в составе комплексов охранной сигнализации . К этой категории относится большинство микропроцессорных датчиков, в наименьшей мере склонных к ложным срабатываниям. На выходе такие приборы формируют цифровой сигнал, поэтому для срабатывания реле требуется установка промежуточного модуля с АЦП на борту и усиление логического уровня транзистором.
Типовые схемы коммутации
В общем случае можно выделить два типа установки датчиков присутствия: в непосредственной близости от осветительного прибора (в т. ч. совместно с ним в одном корпусе), либо на более-менее значительном расстоянии.
Большинство датчиков со встроенным реле имеют три клеммы для подключения. Контакты, обозначенные L и N, служат для подключения питающей цепи, от которой напряжение подаётся как на схему датчика, так и на нормально открытый контакт реле. Клемма L out, иногда отмечаемая стрелкой — это вторая часть контактной пары, замыкающаяся с контактом L при срабатывании датчика. Таким образом, подача напряжения осуществляется двухжильным кабелем, контакты реле подключаются в разрыв фазного провода.
Если осветительный прибор стоит отдельно от датчика, их подключение проще выполнить через распределительную коробку. В неё от датчика приходит трёхжильный кабель, в котором одна жила используется как нейтральная для питания устройства, а две другие — для коммутации. Разводка внутри коробки выполняется по той же схеме, что и для обычного выключателя.
Перепутать подключение практически невозможно, в худшем случае датчик просто не включится, что обычно наблюдается при подаче питающей фазы на обратную сторону релейного контакта. Большинство датчиков движения не чувствительны к полярности, но в разрыв рекомендуется ставить именно фазный провод — это требование ПУЭ.
Есть ли разница в типе осветительных приборов
Как многим известно, выход из строя ламп происходит не столько из-за их длительной эксплуатации, сколько по причине расходования ресурса включения/выключения. В отличие от работы в паре с обычным выключателем, зажигание лампы датчиком происходит до 20–30 раз чаще, из-за чего источник света быстро выходит из строя. Если датчик коммутирует обычную лампу накаливания, галогенный прожектор или любой другой светоприбор со спиралью, рекомендуется установить в разрыв цепи питания NTC-термистор соответствующей мощности, упреждающий броски тока. Сопротивление подбирается экспериментально, в зависимости от необходимой плавности пуска, обычно в пределах 200–1500 Ом.
Энергосберегающие и люминесцентные лампы менее чувствительны к частому включению, но только если в блоке их питания предусмотрен горячий запуск. Задержка включения таких ламп может негативно сказываться на удобстве пользования. Следует увеличить чувствительность датчика и правильно выбрать его тип.
На светодиодные приборы частота включения практически никак не влияет. При этом рекомендуется коммутировать датчиком именно сетевое напряжение до блока питания. Это не только исключит паразитное потребление на холостом ходу, но также устранит дребезг контактов за счёт встроенного в блок питания снаббера.
Управление повышенной нагрузкой
Практически все датчики, судя по маркировке, рассчитаны на коммутацию нагрузки в 10 или 16 А, причём практика показывает, что даже эти показатели сильно завышены. Если мощность светового прибора составляет более 1 кВт (ток 4,5–5 А), рекомендуется добавить в цепь промежуточное устройство коммутации.
Если подключение лампы к датчику выполнено через распределительную коробку, задачу решит компактный магнитный контактор. Устройства для монтажа на DIN рейку достаточно малогабаритны для закрепления их к боковой стенке коробки. Важно следить, чтобы напряжение питания катушки контактора было равным сетевому. В таком случае катушка заменяет в стандартной схеме лампу, а сам осветительный прибор подключается через основные клеммы пускателя.
В некоторых случаях даже компактный модульный контактор может оказаться неуместным. Здесь можно прибегнуть к методу бесконтактной коммутации высоковольтными полевыми транзисторами. Схема подкупает простотой, к тому же она может быть собрана даже навесным монтажом. Для примера возьмём IRF740APBF — мощный N-канальный транзистор с максимальным рабочим напряжением 400 В и током нагрузки до 10 А. Для построения схемы потребуется пара таких элементов: мы ведь имеем дело с переменным током, соответственно, полуволну нужно пропускать в обоих направлениях.
Силовая часть схемы состоит из двух одинаковых транзисторов, их сток и исток соединяются встречно и устанавливаются в разрыв цепи питания нагрузки. Управляющая часть схемы не имеет гальванической развязки, она состоит из защитного выпрямительного диода с напряжением пробоя не менее 300 В, а также делителя напряжения из двух резисторов, включенных последовательно. Рекомендуемое напряжение открытия IRF740APBF равно 25 В, то есть примерно десятая часть сетевого — во столько же раз должны отличаться номиналы плеч делителя. Можно с уверенностью взять резисторы на 47 и 4,7 кОм, подключив затвор через среднюю точку. Схему можно дополнить шунтирующим резистором номиналом от 100 кОм, подключенным между затвором и нулевым проводом через диод. Шунт нужен для подтяжки низкого уровня управляющего сигнала в выключенном состоянии, для столь мощных полевиков с такой ёмкостью это может быть весьма критичным.
Настройка режимов работы
Большинство стандартных датчиков имеют на своём корпусе три регулятора: SENS, TIME и LUX. Прежде чем перейти к их настройке, нужно убедиться, что сам датчик установлен в правильном положении и углы его обзора полностью перекрывают зону контроля прохода. Для этого нужно установить регулятор SENS в предельное положение, а затем проверить, срабатывает ли детектор при входе человека в контролируемую зону. Регулятором SENS можно корректировать дальность обзора датчика, например, чтобы он срабатывал на людей, подходящих к подъезду, но не на проезжающие мимо автомобили.
С помощью регулятора LUX определяется, при каком уровне освещённости нужно включать дополнительный свет. Рекомендуется регулировать эту настройку во время сумерек, устанавливая верньер в положение, на котором датчик только начинает срабатывать. Наконец, регулятор TIME определяет продолжительность включения света, этот параметр настраивается индивидуально.
Подключение нескольких датчиков
Помещения и зоны контроля могут иметь разную форму и размер, при этом датчик управляет только одним осветительным прибором или сетью. Чтобы обеспечить уверенное обнаружение присутствия, датчики можно располагать под определённым углом друг к другу, встречно и разнонаправленно, обеспечивая максимальную зону покрытия детекторами.
Обычно требуется включение света при срабатывании хотя бы одного датчика из группы. В этом случае контакты релейных групп всех детекторов соединяются параллельно. Важно только следить, чтобы все датчики группы коммутировали либо фазный, либо нулевой провод, иначе с большой вероятностью при включении произойдёт короткое замыкание.
Если свет должен включаться только при срабатывании обоих датчиков одновременно, задача усложняется. Если бы один контакт реле не был связан с клеммой питания, датчики можно было бы подключить контактными группами последовательно. Из-за такой особенности требуется установка промежуточного реле, катушка которого включается при срабатывании одного датчика. При этом нагрузка разрывается сначала контактами второго датчика, а затем — нормально открытым контактом дополнительного реле.
Устранение ложных срабатываний
Подводя итог, дадим важную рекомендацию по способам устранения ложных срабатываний. Иногда регулировка чувствительности не даёт нужного результата: датчик либо продолжает срабатывать вхолостую, либо перестаёт реагировать вообще из-за сужения зоны контроля.
Обычно такое поведение характерно для микроволновых датчиков, для которых не являются препятствием ни окна с дверями, ни даже капитальные стены. Так, установленный в квартире датчик может срабатывать на движение в подъезде либо у соседей. Первое, что нужно сделать — убедиться в правильной ориентации датчика и при необходимости изменить его направление и место установки.
Если вышесказанное сделать невозможно, следует устанавливать несколько датчиков с расчётом на их совместное срабатывание. При этом чувствительность датчиков выбирается близкой к минимальной, обычно такое решение хорошо подходит для небольших комнат и тамбуров, а также при реализации сложных схем управления освещением .
Как подключить датчик движения к лампочке: пошаговая инструкция
Использование датчика движения для активизации освещения в момент приближения к светильнику существенно повышает уровень комфорта в доме/офисе/квартире. Миниатюрный прибор руководит за вас системой, позволяя не заботиться о таких мелочах. Сокращается расход электроэнергии, да и установить его запросто можно своими руками.
Экономным со всех сторон устройством стоит обзавестись. Согласны? Мы расскажем, как подключить датчик движения к лампочке. В представленной нами статье приведены технологические правила и схемы, доступные начинающему электрику. Перечислены варианты размещения, описана специфика настройки.
Датчик движения: основные функции и принцип работы
Основное предназначение датчика движения — коммутация электрической сети. Может работать как с активной нагрузкой в цепи, так и с активно-индуктивной. Любое движение в подконтрольной зоне в первую очередь запускает процесс определения уровня освещенности (если таковая функция предусмотрена в устройстве).
Если показатель ниже установленного порога срабатывания, устройство замыкает контакты и включает лампу. Таким образом, детектор может работать и в ночное, и в дневное время суток. Устанавливают порог срабатывания с помощью регуляторов, он может составлять от 3 до 2 000 Лк.
В быту чаще всего устанавливают устройства, работа которых основана на улавливании электромагнитных колебаний волн в инфракрасном спектре. Время, через которое детектор срабатывает, в случае обнаружения движущегося объекта, также настраивается.
Поворачивая регулятор, устанавливается режим выдержки. У разных моделей время отсрочки может настраиваться от 10 с до 7—15 мин (допускается небольшая погрешность).
Ориентиры грамотного выбора
Разные модели могут иметь разное назначение. Некоторые предназначены только для управления внутренними осветительными приборами, другие более универсальны и могут использоваться для схем с электроприборами, с устройствами сигнализации, с системой уличного освещения.
Датчики могут быть с ограниченным и круговым обзором, иметь разные углы горизонтального и вертикального наблюдения. Устройства для подключения на стену контролируют зону под углом 110—120° или 180°по горизонтали и 15—20° по вертикали.
Модели с подвижным органом обзора существенно облегчают настройку, а вот стационарные не имеют такой возможности, поэтому для них нужно более тщательно выбирать место размещения.
Детекторы с круговым обзором могут охватывать контролируемую зону под углом в 360° по горизонтали. Их зона обзора имеет форму конуса, расширяющегося книзу. Несмотря на большую зону контроля, не просматриваемые участки (за пределами радиуса, в углах) в помещении все равно остаются.
Для установки датчика на улице или в помещениях с повышенной влажностью необходимо выбирать устройство с высокой степенью защиты от внешних факторов (пыли, влаги).
Например, устройства с защитной степенью IP20 допустимо использовать только во внутренних помещениях с нормальной влажностью, с IP33 возможна установка на улице — на террасе, крыльце, беседке. С IP44 можно монтировать на улице, но защищать козырьком от попадания капель воды во время атмосферных осадков.
Приобрести можно готовый комплекс из выключателя и датчика движения. С особенностями его выбора и установки ознакомит рекомендуемая нами статья.
Размещение и способ ориентации
Общие правила установки датчиков следующие:
- высота установки над наблюдаемой поверхностью может составлять от 2,5 до 4 м (параметр зависит от модели устройства);
- при выборе места для монтажа учитывают то, что детектор более чувствителен к движению, которое происходит поперек области наблюдения;
- Суммарная мощность нагрузки ламп ограничена и может составлять, к примеру, от 60 до 1200 Вт для лампочек накаливания и от 0 до 600 Вт для люминесцентных осветителей.
На чувствительность детектора оказывает влияние также и температура. Диапазон температурных значений, при которых прибор нормально выполняет свои функции — от -20 до 40 °C.
Запрещено устанавливать лампы:
- на вибрирующие поверхности;
- около вентиляторов, кондиционеров;
- на глянцевых белых поверхностях стен;
- вблизи источников тепла — электрических радиаторов, ламп;
- на поверхности, находящиеся под прямыми лучами солнца.
Чтобы избежать ложного срабатывания, избегают воздействия на инфракрасный детектор источников электромагнитных волн, ветровых и тепловых потоков.
Нельзя также чтобы в зону действия попадала лампа накаливания — постепенно остывающая нить приведет к срабатыванию детектора, поскольку он отреагирует включением на изменение ее температуры.
Так может продолжаться до бесконечности — свет будет включаться и выключаться. Ложное срабатывание может происходить также в ветреную погоду из-за колыхания ветвей.
Как установить устройство и подключить его к лампе?
Для начала рассмотрим монтаж датчика движения на примере моделей, которые устанавливаются в отверстия, предназначенные для точечных светильников.
Последовательность действий по установке следующая:
- Отключают напряжение в электросети.
- Снимают защитную пластиковую крышку (рис. 1).
- Подключают проводники (рис. 2). Схему подключения производитель указывает на самом приборе и в паспорте устройства.
- Отгибают пружины-фиксаторы, направляя их вверх (рис. 3).
- Устанавливают датчик в подготовленное отверстие (рис. 4) — пружины зафиксируют его положение.
Установку можно считать завершенной. Осталось отрегулировать и протестировать работу устройства.
Проще устанавливается датчик, который вкручивается в патрон. Затем уже в него вкручивают лампочку. В этом случае необходимо использовать только те лампы, которые не мощнее, чем указано в паспорте устройства. Желательно приобрести специализированные лампы, предназначенные для работы в тандеме с детекторами.
Чтобы установить выносной датчик в потолке, стене или корпусе светильника необходимо завести устройство в подготовленное отверстие, прикрутить корпус к монтажной поверхности с помощью саморезов. Далее необходимо отключить питание сети и подключить фазный и нулевой проводник питающего кабеля к клеммам согласно схеме.
Тестирование и настройка датчика движения
Каждое устройство имеет минимум два регулятора. Тестирование и настройка совершается по двум главным параметрам — длительности свечения (TIME) и чувствительности срабатывания (LUX). Первый показатель означает промежуток времени, на который датчик оставляет включенной лампу.
С каждым распознаваемым движением отсчет времени длительности свечения начинается сначала. Он может настраиваться пользователем на промежуток от 10 с до 4 мин.
Чувствительность срабатывания устройства также настраиваемая величина. С помощью нее можно откорректировать, при каком уровне естественного освещения будет включаться свет. Таким образом, можно настроить включение лампы в течение и дня, и ночи или только лишь в ночное время суток.
Запуская датчик движения в работу, проводят его обязательное тестирование. Для этого устанавливают регулятор уровня освещенности в положение, отвечающее дневному освещению. Регулятор управления временем настраивают на минимум.
После подключения к электропитанию необходимо подождать около 30 секунд — датчик сработает и включит освещение также на 30 секунд. Далее следует направить чувствительную область датчика на зону, которая должна находиться под наблюдением, проверить чувствительность и радиус действия.
Испытать, соответствует ли промежуток времени срабатывания и работы лампы с установленными параметрами. Проверяют также работу устройства в ночное время и окончательно устанавливают комфортные для себя параметры.
Более сложные по конструкции устройства, которые применяют в охранных целях, имеют в своей конструкции еще регулятор дальности действия (SENS). С помощью него происходит настройка зоны чувствительности. Датчики также оснащают встроенным микрофоном с регулятором уровня шумов (MIC), при котором устройство должно сработать.
Два последних регулятора редко используют для недорогих датчиков, так как их функциональность в бытовых условиях редко бывает востребована.
Варианты схем подключения ИК прибора к лампе
Используя различные схемы подключения и дополнительные устройства, можно добиться более широкой функциональности датчика движения. Например, расширить контролируемую зону, отключить автоматическое управление системой освещения или временно управлять осветительной группой без участия датчика движения и т. д.
Подключение для управления без выключателя
Схема, состоящая из светильника и детектора, является самой простой. Она нанесена производителем на тыльной стороне устройства или описывается в прилагаемой инструкции.
При обустройстве удлиненных помещений, вдоль дорожек во дворе или по периметру здания одного прибора для обнаружения движения бывает недостаточно, чтобы управлять освещением — его ограниченный обзор не позволяет этого сделать.
В таких случаях используют два и более детектора. Их одноименные клеммы подключают по параллельной схеме, а затем ведут к лампе.
Подключение к лампочке с выключателем
Чтобы отключить систему автоматического включения, которая работает на основе детектора движения, в рабочую схему добавляют выключатель. Подключают его на участке входящего питающего кабеля перед датчиком.
Во включенном положении выключателя схема работает так же, как будто составлена без него. При его выключении модуль датчика движения полностью обесточивается и система не работает.
Если необходимо, чтобы при нахождении человека в помещении свет горел, при этом нахождение его в неподвижной позе не приводило к отключению освещения, то используют следующую схему.
К входному и выходному фазному проводнику датчика подключают выключатель — таким образом, создается ответвление электрической сети в обход основного участка. Теперь с помощью выключателя можно включать освещение, которое не будет зависеть от двигательной активности в контролируемой зоне.
Проверенные на практике схемы подключения устройства управления освещением с использованием выключателя разобраны и приведены в статье, прочитать которую мы очень советуем.
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1. Как подключить устройство по простой схеме и настроить его:
Видео #2. Два варианта подключения датчика к лампе с выключателем:
Способ подключения датчика движения к лампе во многом зависит от целей, которых планируется достичь. Исходя из того, нужно организовать автоматическое освещение в квартире или на улице, около охраняемого здания или гаража, подбирают устройство и рабочую схему.
Хотите рассказать о том, как подключали датчик движения к лампочке собственными руками? Располагаете полезной информацией по теме, которая может помочь посетителям сайта? Пишите, пожалуйста, комментарии в находящейся ниже блок форме, размещайте в ней фото и задавайте вопросы.
Схемы датчиков движения и принцип их работы, схемы подключения
Датчик движения чаще всего используется для включения освещения, когда вы проходите или находитесь рядом с ним. С его помощью можно хорошо экономить электричество и избавить себя от необходимости щелкать выключателем. Это устройство также используется и в системах сигнализации, для определения нежелательных проникновений. Кроме этого их можно встретить и на производственных линиях, они там нужны для автоматизированного выполнения каких-либо технологических задач. Датчики движения иногда называют датчикам присутствия.
Типы датчиков движения
Датчики движения различают по принципу действия от этого зависит их работа, точность срабатывания и особенности использования. У каждого из них есть сильные и слабые стороны. От конструкции и рода используемого элемента зависит и конечная цена такого датчика.
Датчик движения может быть выполнен в одном корпусе и в разных корпусах (блок управления отдельно от датчика).
Контактные
Самый простой вариант датчика движения – использовать концевой выключатель или геркон. Геркон (герметичный контакт) это переключатель который срабатывает при появлении магнитного поля. Суть работы заключается в установки концевого выключателя с нормально-разомкнутыми контактами или геркона на дверь, когда вы её откроете и зайдете в помещение контакты замкнутся, включат реле, а оно включит освещение. Такая схема изображена ниже.
Инфракрасные
Срабатывают от теплового излучения, реагируют на изменение температуры. Когда вы входите в поле зрения такого датчика он срабатывает на тепловое излучение от вашего тела. Недостатком такого способа определения являются ложные срабатывания. Тепловое излучение присуще всему что есть вокруг. Приведем несколько примеров:
1. ИК датчик движения стоит в помещении с электрообогревателем, который периодически включается и отключается по таймеру или термостату. При включении обогревателя возможны ложные срабатывания. Можно попробовать этого избежать долгой и скрупулезной настройкой чувствительности, а также попыткой направить его так, чтобы в прямой видимости не было обогревателя.
2. При установке на улице возможны срабатывания от порывов тёплого ветра.
В целом эти датчики нормально работают, при этом это самый дешевый вариант. В качестве чувствительного элемента используется PIR-сенсор, он создает электрическое поле пропорционально тепловому излучению.
Но сам по себе сенсор не имеет широкой направленности, поверх него устанавливается линза Френеля.
Правильнее будет сказать – многосегментная линза, или мультилинза. Обратите внимание на окошко такого датчика, оно разбито на секции это и есть сегменты линз, они фокусируют попадающие излучения в узкий пучок и направляют его на чувствительную область датчика. В результате этого на маленькое приемное окошко пироэлектрического сенсора попадают пучки излучений с разных сторон.
Для увеличения эффективности детектирования движения могут устанавливать сдвоенные, или счетвертненные сенсоры или несколько отдельных. Таким образом, расширяется поле зрение прибора.
Исходя из вышесказанного нужно отметить и то, что на датчик не должен попадать свет от лампы, а также в поле его зрения не должно быть ламп накаливания, это также сильный источник ИК-излучения, тогда работа системы в целом будет нестабильной и непредвиденной. ИК-излучения плохо проходят через стекло, поэтому он не сработает, если вы будете идти за окном или стеклянной дверью.
Это самый распространённый вид датчика его можно купить а можно и собрать самому на основе, поэтому рассмотрим его конструкцию подробно.
Как собрать ИК-датчик движения своими руками?
Самый распространенный вариант – это HC-SR501. Его можно купить в магазине радиодеталей, на али-экспресс, часто поставляется в наборах Arduino. Может использоваться как в паре с микроконтроллером, так и самостоятельно. Он представляет собой печатную плату с микросхемой, обвязкой и одним ПИР-сенсором. Последний накрыт линзой, на плате есть два потенциометра, один из них регулирует чувствительность, а второй время которое на выходе датчика присутствует сигнал. При детектировании движения на выходе появляется сигнал и держится установленное время.
Он питается напряжением от 5 до 20 вольт, срабатывает на расстоянии от 3 до 7 метров, а сигнал на выходе держит от 5 до 300 секунд, вы можете продлить этот период, если использовать одновибратор на NE555, микроконтроллер или реле задержки времени. Угол обзора порядка 120 градусов.
На фото изображен датчик в сборе (слева), линзу (справа внизу), обратную сторону платы (справа вверху).
Рассмотрим плату подробнее. На её передней стороне расположен чувствительный элемент. На задней – микросхема, её обвязка, справа два подстроечных резистора, где верхний – время задержки сигнала, а нижний – чувствительность. В нижней правой части джампер для переключения режимов H и L. В режиме L датчик выдает выходной сигнал только она период времени выставленного потенциометром. Режим H выдает сигнал, пока вы находитесь в зоне действия датчика, а когда вы её покидаете сигнал, исчезнет через время заданное верхним потенциометром.
Если вы хотите использовать датчик без микроконтроллеров, тогда соберите эту схему, все элементы подписаны. Схема питается через гасящий конденсатор, напряжение питания ограничено на уровне 12В с помощью стабилитрона. Когда на выходе датчика появляется положительный сигнал реле Р включается через NPN транзистор (например BC547, mje13001-9, КТ815, КТ817 и другие). Можно использовать автомобильное реле или любое другое с катушкой на 12В.
Если вам нужно реализовать какие-то другие функции – можно использовать его в паре с микроконтроллером, например платой Ардуино. Ниже представлена схема подключения и программный код.
Ультразвуковые
Излучатель работает на высоких частотах – от 20 кГц до 60 кГц. Отсюда выходит одна неприятность – животные, например собаки, чувствительны к этим частотам, более того они используются для их отпугивания и дрессировки. Такие датчики могут раздражать их и с этим возникают проблемы.
Ультразвуковой датчик движения работает на эффекте Допплера. Излучаемая волна, отражаясь от подвижного объекта, возвращается и принимается приёмником, при этом длина волны (частота) незначительно изменяется. Это детектируется, и датчик выдает сигнал, который используют для управления реле или симмистором и коммутации нагрузки.
Датчик неплохо отрабатывает движения, однако если движения очень медленные – он может не срабатывать. Преимуществом является то, что они не чувствительны к изменениям условий окружающей среды.
Лазерные или фотодатчики
В них есть излучатель (например ИК-светодиод) и приемник (фотодиод аналогичного спектра). Это простой датчик, возможна реализация в двух исполнениях:
1. Излучатель и фотодиод монтируются в проходе (контролируемой зоне) напротив друг друга. Когда вы проходите через него вы заслоняете излучение и оно не достигает приемника, тогда срабатывает датчик и включается реле. Это можно использовать и в системах сигнализации.
2. Излучатель и фотодиод стоят рядом друг с другом, когда вы находитесь в зоне действия датчика излучение отражается от вас и попадает на фотодиод. Это называется также датчиком препятствия, с успехом применяется в робототехнике.
Микроволновый
Состоит также из передатчика и приемника. Первый генерирует сигнал высокой частоты, второй их принимает. Когда вы проходите рядом изменяется частота. Приемник настроен таким образом, что при изменении частоты сигнал усиливается и передается на исполнительный орган, например реле, и происходит включение нагрузки.
Микроволновые датчики движения очень чувствительны, позволяют «увидеть» объект даже за дверью или за стеклом, однако это вызывает и проблемы ложного срабатывания, когда объект находится вне поля предполагаемой видимости.
Это достаточно дорогостоящие датчики, но они реагируют даже на самые незначительные движения.
Подобным образом работают и емкостные приборы. Такая схема изображена ниже.
Как подключить датчик движения?
Можно придумать бесчисленное множество вариантов и схем подключения датчика движения в зависимости от ваших потребностей, иногда нужно чтобы система срабатывала при движении в разных местах, например уличное освещение по пути от дома до ворот и наоборот, в других случаях необходимо принудительное включение или отключение света и т.д. Мы рассмотрим несколько вариантов.
Обычно у датчика движения есть три провода или три клеммы для подсоединения:
1. Приходящая фаза.
2. Фаза, отходящая для питания нагрузки.
Если вам не хватает мощности датчика – используйте промежуточное реле и магнитный пускатель с катушкой на 220В. Для этого вместо лампочки в нижеуказанных схемах подключаются выводы катушки.
Схема №1. Лампа включается только от датчика движения.
Схема №2. Лампа включается от датчика движения или от выключателя (принудительное включение).
Схема №3. Датчик движения отключается. Так он не будет срабатывать, когда вам это не нужно, например, в светлое время суток.
Схема №4 – включение лампы от двух датчиков, расположенных в разных местах.
На фото ниже изображены клеммы к которым подсоединяются питающие провода.
Заключение
Использование датчиков движения, как бы это ни звучало, это шаг к умному дому. Во-первых, это поможет экономить электроэнергию и ресурс ламп. Во-вторых, это избавит от необходимости каждый раз щелкать выключатель. Для освещения на улице при правильной настройки можно сделать так, чтобы свет включался, когда вы подходите к воротам дома.
Если расстояние от ворот до дома 7-10 – можно обойтись и одним датчиком, тогда не придется прокладывать кабель на второй датчик или собирать схему с проходным выключателем.
Как уже было сказано чаще всего встречаются ИК-датчики, их достаточно для простых задач, если вам нужна большая чувствительность или точность – присмотритесь к датчикам других типов.