Как подключить самостоятельно датчик движения?
Датчики управления освещением: подключение и регулировка
Датчик управления освещением – модифицированный для использования в сетях электроснабжения датчик движения или присутствия (подкласс приборов обнаружения), применяющийся в системах охранной сигнализации.
Принцип работы и виды исполнения
В зависимости от физических основ, заложенных в конструкции датчиков, их подразделяют на следующие:
- инфракрасные;
- ультразвуковые;
- микроволновые приборы.
Первые – получили наибольшее распространение. В основу функционирования устройства заложен принцип обнаружения малейших изменений потока инфракрасного излучения (теплового излучения живых организмов) в зоне контроля. Следует учесть, что конструктивные элементы зданий и сооружений непрозрачны для ИК-излучения. На этом свойстве основано применение датчиков внутри помещений – сенсоры не будут реагировать на движение за стенами в соседних комнатах.
Чтобы правильно определиться с выбором датчика, необходимо знать его основные характеристики:
- Вид крепления (потолочный или настенный),
- Степень защищенности (влаго- и пыленепроницаемость, внутренняя или уличная эксплуатация),
- Угол обзора (для потолочных – 360˚, настенных – 180˚),
- Радиус контролируемой зоны (дальность действия),
- Ток коммутируемой нагрузки (мощность подключаемого прибора освещения),
- Напряжение электропитания (12 или 220 вольт),
- Варианты исполнения (скрытые, беспроводные и т.д.).
Монтаж датчика движения для освещения.
Особенности:
Для выбора оптимальной точки установки датчика необходимо учитывать конфигурацию комнаты или наружной территории. Во избежание ложных срабатываний не рекомендуется размещать прибор в местах, находящихся под воздействием электромагнитного излучения. В зоне видимости не должно быть интенсивных световых или тепловых источников.
Датчик плохо реагирует на прямое фронтальное приближение или удаление, поэтому для уличного монтажа наиболее приемлемой будет высота крепления 2,5-4.5м. При установке в помещении – лучшим местом будет потолок или верх стены напротив входной двери.
Схема подключения датчика движения
- Любой датчик движения для подключения имеет три вывода (клеммы):
- L и N – подключение фазного и нулевого провода питающего напряжения,
- L1 – коммутируемый выход управления нагрузкой.
- В электрической цепи датчик выполняет функции выключателя и для его подсоединения достаточно минимального уровня знаний электротехники и элементарных практических навыков.
Первая схема подключения – классическая: фазный и нулевой провод подаются к соответствующим выводам прибора, а коммутируемый выход L1 – к нагрузке, в рассматриваемом случае – к осветительному прибору. Уровень освещенности можно регулировать, подсоединив на выход L1 диммер последовательно с нагрузкой.
Во второй схеме добавлен обычный выключатель. Он позволяет подать питающее напряжение на нагрузку независимо от состояния датчика управления освещением.
Рассматривать параллельное подключение нескольких датчиков для включения какой-либо мощной нагрузки не имеет смысла. Даже при абсолютно идентичных параметрах настройки приборов, время реагирования датчиков на практике будет различаться на доли секунды, но этого достаточно для того, чтобы основная нагрузка пришлась на единственный коммутирующий элемент. Наилучший выход – установка одного датчика соответствующей мощности или использование дополнительных устройств. Например, на третьей схеме датчик подает питание на катушку электромагнитного пускателя КМ. Контакты ККМ пускателя замыкаются, подключая к сети нагрузку.
Параллельное включение датчиков движения (4) применяют в случаях, когда зона контроля многократно превышает зону действия одного сенсора. Количество сенсоров может быть любым.
Особое внимание следует уделить соблюдению правил техники безопасности при выполнении электромонтажных работ и рекомендациям производителей по монтажу и подключению оборудования.
Важный этап – правильная настройка датчика движения
Параметры работы датчика управления освещением задаются тремя потенциометрами, обязательными даже для самых бюджетных моделей:
TIME – установка продолжительности временного интервала на отключение освещения,
LUX – задание уровня освещенности зоны для срабатывания сенсора,
SENS – установка необходимого уровня чувствительности.
Настройка временного интервала особой сложности не представляет. Современные сенсоры способны обеспечить задержку на выключение освещения от 5 до 600с. Оценив периодичность появления в зоне контроля людей, и прибавив 1-1,5 минуты, можно избежать лишних включений.
Регулировку уровня освещенности необходимо проводить во время вечерних или утренних сумерек. Следует включить осветительный прибор, вращением потенциометра LUX, в момент критического падения уровня естественного освещения.
Самой кропотливой настройки требует потенциометр чувствительности. Проводить настройку лучше с помощником (источником теплового излучения), добиваясь включения прибора при его появлении.
В случае срабатывания сенсора от присутствия мелкой живности (собак и кошек), чувствительность следует уменьшить.
Услуги электрика >>>
Похожие статьи:
- Подключение телефонной розетки
- Монтаж слаботочных систем
- Как подключить лампу
- Как подключить электроплиту
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.
Содержание статьи
Типы датчиков движения
Контактные датчики
Инфракрасные датчики
Как собрать ИК-датчик движения своими руками
Ультразвуковые датчики
Лазерные или фотодатчики
Микроволновый датчик
Как подключить датчик движения
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 конечный выключатель или геркон. Геркон (герметичный контакт) это переключатель который срабатывает при появлении магнитного поля.
Суть работы заключается в установке конечного 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.
3. Ноль.
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.
Алексей Бартош
http://electrik.info
Схема простого ИК-детектора движения
Фарва Навази
4719 просмотровВведение
Вы видели, как в некоторых крутых местах включается свет, когда вы идете или просто делаете шаг в этом месте. В этих местах используются датчики обнаружения движения. Одним из самых обширных и недорогих датчиков для этой цели является датчик обнаружения движения PIR. Это маломощный пассивный инфракрасный датчик, обычно используемый в устройствах безопасности и автоматических системах освещения. Он дает уведомление о движении, но не дает информацию о том, кто переехал.
Иногда его также называют пассивными инфракрасными детекторами, сокращенно PID. В этом уроке мы рассмотрим «Схема ИК-детектора движения».
Требуемое оборудование
| Серийный номер | Компонент | Значение | Кол-во |
|---|---|---|---|
| ИК-датчик | – | 1 | |
| 2. | Реле | 5В | 1 |
| 3. | Транзистор NPN | BC547 | 1 |
| 4. 9 0030 | Диод | 1N4007 | 1 |
5. | Резистор | 1 кОм | 1 |
| 6. | Лампа переменного тока | – | 1 |
| 7. | Аккумулятор | 9 В | 1 |
| 8. | 2-контактный разъем | – | 2 |
Принципиальная схема
Принцип работы
В этой схеме ИК-детектора движения мы используем ИК-датчик с тремя контактами , Vcc, Gnd и выход. Для подключения датчика требуется очень мало компонентов. Датчик обеспечивает выход, когда обнаруживает любое движение. Когда он обнаруживает какое-либо движение, он подает сигнал на транзистор, включенный в цепь, работающую как переключатель.
Клемма коллектора соединена с реле. Другой конец реле подключен к положительному источнику питания. Электрическая лампочка подключена к нормально разомкнутому контакту реле. Итак, реле включается, затем общий контакт соединяется с нормально разомкнутым контактом, и тогда лампочка начинает светиться.
Применение и использование
- В цепях автоматизации.
- В цепях безопасности
- Кроме того, в целях безопасности
- далее в системах домашней автоматизации
- Цепи охранной сигнализации Элсон.
- Автономные цепи сигнализации и т. д.
