Как работает датчик движения?
Все датчики движения анализируют и реагируют на волны различных
видов, которые поступают к ним из окружающей среды.
В зависимости от этих волн они делятся на:
инфракрасные
ультразвуковые
фотоэлектрические
микроволновые
Мы будем рассматривать инфракрасные пассивные.
Такой девайс с PIR сенсором не
испускает каких-либо сканирующих лучей, как некоторые думают. Отсюда,
собственно, и его название – пассивный (Passive Infra-Red).
Он анализирует приходящее инфракрасное излучение от всех окружающих
предметов и людей.
Анализ излучения происходит не в виде сплошной однородной картинки, а сразу нескольких картинок, разбитых на сектора.
Зоны эти образуются за счет, так называемой линзы
Френеля. Это что-то вроде системы кривых зеркал, на которые направлен сенсор.
Для удешевления устройства линзы постепенно стали делать
пластиковыми. Они менее точные и не такие чувствительные.
БЫЛО : СТАЛО
Именно поэтому с китайскими датчиками движения случаются частые
проблемы.
Например, на лестничной клетке в подъезде они срабатывают
не когда ты поднимаешься вверх, а когда ты уже фактически на площадке. Аккомодация
зрения тем временем уже прошла, и ты все видишь.
Как правило, линза делит пространство на три зоны:
верхняя или основная (самая удаленная от датчика)
средняя
нижняя (вблизи датчика)
Размеры секторов увеличиваются с увеличением дальности от
прибора. Таким образом, получается, на заявленных 7 метрах надо сделать целый
шаг или даже два, чтобы датчик уловил движение, в то время как в 30 сантиметрах
от него будет достаточно лишь почесать ухо для срабатывания.
Так вот, если движение будет происходить только ВДОЛЬ какой-то одной зоны или сектора (навстречу датчику), без пересечения другой зоны – ДАТЧИК НЕ СРАБОТАЕТ!
Если движение происходит с ПОПЕРЕЧНЫМ пересечением только одной или двух зон, а сам прибор при этом настроен на три (регулируется встроенными перемычками) – ДАТЧИК НЕ СРАБОТАЕТ!
Активность в одной зоне называется импульсом.
Если человек зайдет в какую-то одну зону видимости и будет там что-то делать, после чего выйдет из нее, НЕ ПЕРЕСЕКАЯ ДРУГИХ ЗОН – ДАТЧИК НЕ СРАБОТАЕТ!
Мало кто об этом знает и догадывается. Отсюда потом и частые жалобы на неправильно работающий девайс.
Чтобы датчик движения правильно работал должно произойти
поочередное изменение инфракрасной картинки сразу в нескольких зонах (от одной
до трех).
Сенсор это видит своим “глазом”, фиксирует, и подает соответствующий сигнал. Примерно вот так это смотрится изнутри датчика:
На этом простом принципе основана работа как обычных
датчиков движения (PIR), так и датчиков присутствия (PIR).
Так в чем же их отличия спросите вы?
Где какие устанавливать?
Исходя из этого, датчики ДВИЖЕНИЯ следует применять для управления освещением в проходных зонах и помещениях с малым количеством естественного света, либо вообще без него.
подсветка входной двери
ворот гаража
освещение дорожек
проходы по коридору
включение освещения на лестничной клетке или в подвале
Подошел, свет включился, ушел из зоны — свет выключился.
Хороши они также в охранных целях на улице. А вот монтаж
датчиков присутствия в таких местах просто замучает вас ложными срабатываниями.
Пролетела птичка – сработка, пробежала кошка – сработка,
подул ветер – сработка.
В то же самое время датчики ПРИСУТСТВИЯ целесообразно устанавливать там, где свет нужен длительное время пока в этом пространстве есть люди и они чем-то занимаются.
Как только все уйдут, свет сам собой потухнет.
И не нужно будет никого просить:
Это в первую очередь относится к:
большим офисам
гардеробным
пространствам общественного пользования
В бытовых устройствах датчики присутствия обязательный
атрибут умных домов. Из-за своей чувствительности там применяются чаще всего
именно они.
Это хороший девайс для управления светом в туалете. С датчиками движения тут случаются накладки
Кроме того, датчики присутствия — это в основном
комнатные устройства малопригодные для монтажа на улице на открытом воздухе,
где возможны дожди и морозы.
Еще один немаловажный фактор определяющий, что перед вами именно датчик присутствия, а не датчик движения – это его многофункциональность.
Одними “квадратиками” дело тут не обходится
Кроме банального включения-выключения света они могут:
регулировать яркость
управлять совершенно другой нагрузкой помимо лампочек
Например, запускать кондиционер по второму каналу, включать-выключать вытяжные вентиляторы в туалете, поднимать-опускать шторы, включать отопление при вашем появлении и многое другое.
Все зависит от настроек автоматики и схемы управления устройством.
Производители и цены
В приборах движения цена напрямую связана с качеством и производительностью прибора. Чем дороже устройство – тем большую зону оно способно охватить. Среди популярных марок стоит отметить приборы фирм:
- Camelion;
- Theben;
- Ultralight.
Стоимость сенсоров начинается от 400 рублей и доходит до нескольких тысяч. Самые рейтинговые среди бюджетных моделей по версии Яндекс.маркета.
Изображение | Модель | Угол обзора, градусов | Дальность действия, метров | Средняя цена, рубли |
---|---|---|---|---|
Camelion LX-39/Wh | 180 | 12 | 558 | |
Rev 3 | 180 | 12 | 590 | |
Feron SEN30 (датчик движения руки) | 30 | 5-8 | 759 | |
PIR16A | 180 | 12 | 505 | |
IEK LDD12-029-600-001 | 120 | 9 | 508 | |
Elektrostandard SNS M 02 | 180-360 | 6 | 512 | |
ТДМ SQ0324-0014 | 120 | 12 | 519 |
Радиоволновый датчик движения
Радиоволновые приборы применяют для охраны разных объектов и могут быть установлены внутри помещения или снаружи. Их задача заключается в обнаружении движения в контролируемой зоне и в формировании тревожного сигнала.
Датчик обнаруживает разницу частот излучаемых и принимаемых радиоволн. Если объект неподвижный, то разницы не будет, при его перемещении происходит эффект Допплера (увеличивается или уменьшается частота отраженного сигнала).
Применяются такие приборы реже, чем инфракрасные, несмотря на большое количество преимуществ.
Радиоволновой прибор не выдает ложную тревогу ни при каких обстоятельствах. У него есть еще одно свойство, которое можно рассматривать как преимущество, так и недостаток: высокая проникающая способность излучения в диапазоне коротких волн.
Преимущество здесь в том, что внутри помещения, где стоит датчик, для него почти не существует слепых зон. Отсюда и минус: можно регистрировать движения за пределами охраняемого объекта за счет прохождения радиоволн сквозь стены. В итоге происходят ложные срабатывания.
Способы подключения датчиков движения
Подключить современный датчик движения для управления освещением очень просто. Для этого на каждом датчике есть клемма, состоящая из трех (реже четырех) выводов: L – фазный входной провод, N – нулевой входной провод, и клемма, которая может обозначаться стрелкой — → или сочетанием буквы L со стрелочкой →, или буквой A.
К клемме L подключают фазный провод, который обычно в электропроводках имеет изоляцию коричневого или красного цвета. Однако, он может быть и другого цвета, перед подключением нужно убедиться, что провод именно фазный при помощи отвертки-индикатора. Клемма рассчитана на подключение медного провода площадью поперечного сечения не более 1,5 мм. Если провод многожильный, то зачищенный конец надо залудить или надеть наконечник и обжать.
К клемме N подключают нулевой рабочий провод (не путать с защитным нулем!). В электропроводках он должен быть синего цвета, но может быть и другого. Отверткой-индикатором следует проверить нет ли на нем фазы, а также убедиться, что между фазным проводом и нулем напряжение составляет 220 В. Это легко сделать мультиметром.
К третьей клемме подключаются светильник или группа светильников
Очень важно убедиться в том, что их суммарная мощность не превосходит номинальной мощности нагрузки конкретного датчика движения. Схема коммутации представлена на рисунке 1
Рисунок 1
Бывают ситуации, требующие постоянной работы светильников. Например, при входе гараж датчик включил свет, а потом хозяин полез под машину и датчик, не увидев никакого движения, свет выключит через время задержки. Чтобы этого не случалось параллельно датчику добавляют выключатель.
Такой способ подключения показан на рисунке 2. После того, как работа в гараже закончена, хозяин выключает свет, но движение в поле зрения датчика активизирует его, поэтому питание светильников идет через реле датчика. Как только всякое движение в гараже прекращается, по истечении времени выдержки, датчик отключает свет.
Рисунок 2
В длинных коридорах или при движении по лестничным маршам, в помещениях сложной формы бывают ситуации, когда один датчик движения не может «обслужить» всю зону, которая требует освещения. В этом случае зона разбивается на участки, каждый из них будет обслуживать свой датчик движения, который подключается к другому параллельно. Светильники при этом подключаются к одному из датчиков. Такой способ показан на рисунке.
Большинство датчиков движения рассчитаны на нагрузку от 500 Вт до 1000 Вт, однако может сложится ситуация, когда необходимо подключить более мощную нагрузку. Например, при входе на садовую дорожку должно загораться освещение дорожек, освещение пруда и запускаться фонтан. Тогда вместо мощной нагрузки к датчику движения подключают катушку магнитного пускателя, которая воздействует на силовые контакты, рассчитанные на большую нагрузку. Схема подключения при таком способе показана на следующем рисунке.
Рисунок 3
Настройки и регулировки
Правильная работа датчика для включения света во многом зависит от его настроек.
Для того чтобы он корректно функционировал, необходимо выполнить следующие действия:
- Настройка времени (TIME). Устанавливает временной промежуток, в течение которого свет будет включен от момента последнего обнаруженного передвижения. Это значение может выставляться в диапазоне 1-600 секунд. Для этих целей регулятор устанавливается в нужное положение, в сторону увеличения или уменьшения.
- Настройка срабатываний в соответствии с уровнем освещенности (LUX). Обеспечивает корректную работу датчика в светлое время суток. Порог срабатывания устанавливается самостоятельно с помощью еще одной регулировочной ручки. Как правило, наиболее оптимальное значение подбирается экспериментальным путем.
- Чувствительность к срабатыванию (SENS). Обеспечивает нужную реакцию датчика при наличии движения. Если срабатываний слишком много, чувствительность прибора рекомендуется снизить.
Схемы подключения и настройка датчика движения для включения освещения
Выключатель с подсветкой: установка, подключение, схема
Мультиметр: назначение, виды, обозначение, маркировка, что можно измерить мультиметром
Проходной выключатель из обычного своими руками: 2 способа
Правильная установка внутренних выключателей света
Топ лучших мультиметров
Основные характеристики датчиков движения
1. Датчики движения бывают двухполюсными и трехполюсными. Двухполюсные могут работать только с лампами накаливания и включаются последовательно с осветительными приборами. Трехполюсные модели – универсальные, к ним можно подключать любые виды ламп.
2. Следующая важнейшая характеристика – угол обнаружения в горизонтальной плоскости, который в ИК датчиках движения в основном определяется свойствами линзы Френеля. Обычно он составляет у разных моделей от 60 до 360 градусов. В вертикально плоскости угол обнаружения всех ИК датчиков движения составляет примерно 15—20 градусов.
3. Номинальная мощность нагрузки, которая может подключаться к датчику движения – важнейший показатель. Если суммарная нагрузка будет больше, чем это позволяет датчик движения, то придется ставить промежуточное мощное реле или ставить два датчика движения и распределять нагрузку.
Датчики движения отключаются не сразу после того, как объект удалился из зоны видимости, а с некоторой задержкой, которая регулируется в широких пределах: обычно от 5 секунд до 10 минут. Это делается для того, чтобы при появлении в освещаемой зоне человека он смог пройти ее полностью, даже не находясь в поле зрения датчика. Например, освещение подъездов или лестниц. Такой показатель называется задержка времени отключения.
4. Параметры электропитания. В характеристиках всегда указывается напряжение питания и потребляемая мощность. ИК датчики обычно питаются от сети 220 В, а мощность имеют ничтожно малую – до 1 Вт.
По конструктивному исполнению датчики движения могут быть:
- Наружными, когда их монтаж выполняется при помощи специальных кронштейнов, которые могут быть стеновыми, угловыми, поворотными и другими.
- Встроенными, которые монтируются в стандартные монтажные коробки под выключатели или в отверстия в потолке под светильники.
По условиям эксплуатации датчики движения можно условно разделить на уличные со степенью защиты не менее IP44, и те, которые можно эксплуатировать внутри помещений. Использовать датчики для помещений на улице не рекомендуется, так как они быстро выйдут из строя. А уличные датчики в помещениях эксплуатировать можно, но экономически нецелесообразно.
Установка и настройка датчиков движения
Для того, чтобы датчик движения для освещения и схема подключения были максимально совместимы, установку прибора необходимо предусмотреть еще на этапе планирования сети освещения. Благодаря этому вы сможете предусмотреть наиболее удобное место установки датчика, а также сможете подвести электропроводку, необходимую для его подключения.
Возможные схемы подключения датчика движения
Схема подключения датчика движения для освещения во многом зависит от ваших требований к сети освещения. Она может реализовываться непосредственно через датчик, через выключатель, а также возможны варианты подключения двух и более датчиков последовательно.
Мы рассмотрим все приведенные варианты, которые являются наиболее распространенными:
Для подключения сети освещения непосредственно через датчик нам необходимо установить прибор и подвести к нему питающие провода. Многочисленные видео в сети интернет приводят примеры установки датчиков, поэтому на данном аспекте мы не будем останавливаться. Остановимся только на процессе его подключения.
Схема подключения датчика движения
- Для подключения любого датчика движения нам необходимо снять панель с обратной стороны прибора. Здесь мы увидим три вывода. Обычно они представлены в виде трех клеммников. Кроме того, отдельно обычно имеется место для заземления датчика.
- Клеммы обычно имеют следующие обозначения: L – фазный провод, приходящий на прибор, N – нулевой провод, приходящий на прибор, А (LS) – фазный провод, выходящий с прибора, PE – место подключения заземления.
- К выводам L и N подключаем фазный и нулевой провод соответственно. К выводу А подключаем фазный провод, идущий непосредственно к лампам сети освещения. К выводу PE подключаем наш заземляющий проводник.
- Если нам необходимо, чтобы сеть освещения, запитанная через датчик движения, работала только в определенное время, то применяем способ ее подключения через выключатель. Благодаря такому способу, только при включении выключателя датчик движения будет работать.
- При такой схеме монтажа подключение датчика движения выполняется аналогично варианту, приведенному выше. Единственное отличие заключается в подключении приходящего фазного провода.
- Фазный провод, который подключается к выводу L, предварительно подключается к выводу выключателя. То есть путь фазного провода выглядит следующим образом – от распределительной коробки к выключателю, а уже от выключателя к выводу L датчика движения.
- Для охвата территорий большого размера иногда может потребоваться установка двух и более датчиков движения. Обычно это реализуется для охранных систем либо для освещения дорожек большой протяженности. Так же подключение освещения к двум датчикам движения может потребоваться при наличии препятствий лучу одного датчика либо при подключении разнонаправленных устройств.
На фото приведена схема подключения двух датчиков движения
- Для реализации такой схемы подключения каждый отдельный прибор подключается так же, как нами описано в первом варианте. Небольшое отличие касается только провода, отходящего от вывода А.
- Фазные провода всех датчиков движения, подключенных к данной сети от вывода А, соединяются, и один результирующий провод идет непосредственно к нашим осветительным приборам. При такой схеме все устройства соединены по логике «или» и при срабатывании любого из датчиков включится освещение.
Настройка датчиков движения
Но для правильной работы устройства не достаточно только правильно его подключить, необходимо еще и правильная регулировка датчика движения для освещения. И это достаточно просто можно выполнить самостоятельно. Итак:
- Прежде всего, необходимо отрегулировать зону действия датчика. Обычно это делается уже после его подключения. Для этого вращаем рабочую часть датчика до достижения минимального количества мертвых зон.
- Следующим этапом идет настройка датчика движения для освещения. Для этого в задней части прибора имеется регулятор «LUX» (DAY LIGHT). Первоначально его следует установить на максимум.Затем в вечернее время, когда уровень естественной освещенности помещения или другого места установки датчика опустится до требуемого уровня, повернуть регулятор до срабатывания датчика. Оставив регулятор в данном положении, мы обеспечим работу устройства при освещенности на данный момент и ниже.
Регулировка датчиков движения
Последним этапом настройки датчика движения является установка времени работы при отсутствии подвижных предметов в зоне действия. Для этого в задней части есть регулятор «Time», вращая который, мы можем выбрать необходимое нам время.
Производители и модели датчиков движения
Датчики движения от бренда Legrand
Legrand – это французская фирма, которая получила известность благодаря выпуску надежных электроустановочых систем.
Legrand выпускает датчики движения для жилых, общественных и промышленных зданий. Электроприборы этой фирмы отличаются простотой установки и эксплуатации, качеством и долговечностью.
Valena 770228 | Mosaic 78451 | Plexo IP55 |
Тип устройства | ||
ИК-детектор | ИК-детектор | ИК-детектор |
Допустимая мощность нагрузки | ||
60 – 300Вт | 500 – 1000 Вт | от 60 до 300Вт |
Напряжение | ||
230 В | 230 В | 230В |
Угол обзора | ||
130 °C | 180 °C | 130°C |
Радиус распространения | ||
8 м | 10 м | 8 м |
Выдержка времени | ||
6 сек -6 мин | 1 – 16 сек | 6 сек – 6 мин |
Область применения | ||
Включение светильников в жилых помещениях. | Выключение светильников в жилых и офисных помещениях | Выключение светильников в жилых помещениях. |
Valena 770228 – это компактный инфракрасный датчик движения, который подходит для жилых и офисных помещений. Радиус охвата составляет 8 метров. Датчик оборудован двумя реле для настройки: первое регулирует время задержки отключения, второе– восприимчивость пироэлемента к излучениям.
Mosaic 78451 – это инфракрасный датчик движения, который автоматически включает и выключает осветительные приборы. Он может управляться дистанционно с пульта. Подходит для установки в жилых и офисных помещений средней и большой вместимости.
Детектор Plexo IP55 подходит для автоматического включения и выключения светильников в жилых помещениях. Это ИК-датчик движения, реле которого позволяет максимально комфортно подобрать время задержки работы освещения, от 6 секунд до 6 минут.
Датчики движения от фирмы Uniel
Бренд Uniel один из первых стал производить датчики движения. Сегодня у этого производителя можно приобрести как ИК-извещатели, так и комбинированные детекторы, реагирующие не только на инфракрасное, но и на ультразвуковое излучение.
Модельный ряд марки имеет электрооборудование и для жилых, и для промышленных зданий.
USN-01 | USN-04 | USN-10 |
Тип устройства | ||
ИК-детектор, дополненный УЗ отключаемым датчиком | ИК-детектор | ИК-детектор |
Допустимая мощность нагрузки | ||
600 Вт | До 1200 Вт | До 1200 Вт |
Напряжение | ||
230В | 230В | 230В |
Угол обзора | ||
140°C | 360°C | 180°C |
Радиус распространения | ||
4 – 9 м | 6 — 12 м | 5 — 12 м |
Выдержка времени | ||
10 сек — 7 мин | 10 с — 7 мин | 10 с — 7 мин |
Область применения | ||
Выключение освещения в жилых и офисных помещениях | Выключение освещения в жилых и офисных помещениях | Включение прожекторов |
Лучшие модели
Самыми популярными вариантами датчиков движения признаны:
Модель Flash не срабатывает на появление животных, если вес их меньше 25 кг.
Приборы Crow LC102, SWAN 1000 являются комбинированными, они очень точные.
Страж П-314 (цена -2 913,03 руб.)
Их применяют в сфере охраны. Он не дает реакцию на телодвижения животных. Работа распространяется на определение ИК излучения людей. При обнаружении ИК излучения, датчик выясняет вес объекта и сигнализирует на пульт, когда он больше 20 кг.
Преимущества:
- простота в процессе установки;
- имеет модный дизайн;
- его можно устанавливать на улице;
PIR-3SP (цена – 2890 руб.)
Среди беспроводных ДД, большим спросом пользуется PIR-3SP. Он, так же не реагирует на движения животных, применяется в сфере охраны объектов.
Обработка поступающего сигнала происходит микропроцессором, который производит дополнительную проверку информации.
Преимуществами прибора являются:
- подача сигналов тестирования на центральный блок;
- при разряде батареи подается сигнал;
- применение протокола шифрования данных с кодом;