Датчик движения для включения света – устройство, принцип работы, схемы подключения

Где используются, виды

Изделия бывают нескольких видов — потолочные, настенные и для скрытого монтажа. Также они условно делятся на несколько типов по принципу действия (на этом подробнее остановимся ниже).

При выборе учитывайте и место установки. Датчики делятся на бытовые и для уличного освещения.

В последнем случае применяются материалы, защищающие устройство от негативных природных воздействий. Оно может подключаться на лестнице или на улице. Бытовые устройства предусмотрены для монтажа внутри дома.

В зависимости от обстоятельств датчики, контролирующие движение, могут подключатся к прожектору, лампам и даже умному дому Ардуино.

Основные производители устройств — ЭРА, Эван, TDM, LLT, Orbis, Duwi, Camelion, Brennenstuhl, Elektrostandard, FERON, REV, REXANT, Rubetek и другие.

Характеристики

При покупке датчика движения важно учесть ряд параметров, от которых зависят особенности, место подключения, а также условия для применения.

Главные характеристики при выборе:

1. МАССА. Современные датчики освещения имеют массу от 25 до 240 г.
2. Максимальная мощность нагрузки. При выборе изделия необходимо смотреть на допустимую нагрузку. Так, один датчик может коммутировать устройства мощностью от 60 до 2300 Вт. Учтите, что при использовании более мощных устройств может потребоваться замена проводки или установка автомата с более высоким номинальным током.
3. НАПРЯЖЕНИЕ. Рабочее напряжение колеблется в широком диапазоне от 1,5 до 220 Вольт. Условно датчики движения делятся на несколько групп — 1,5 В, от 2.2 до 3.6 В, на 220 В, на 5 или 9 В.
4. МАКСИМАЛЬНЫЙ УГОЛ ОБЗОРА. Здесь диапазон находится в пределах от 30 до 360 градусов. В последнем случае устройство работает по всему периметру помещения.
5. ДАЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ. Минимальный и максимальный параметр расстояния составляет 8 и 120 м. Здесь нужно учитывать объект, на котором предусматривается освещение. Не стоит выбирать датчики с чрезмерно завышенным параметром, ведь они могут реагировать на движение посторонних.
6. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ВЫСОТА УСТАНОВКИ. Здесь допустимый параметр колеблется в диапазоне от 1,2 до 16 м.
7. НАЛИЧИЕ СВЕТОДИОДНОГО ИНДИКАТОРА. В некоторых датчиках устанавливается светодиод, который при наличии сигнала начинает моргать. Возможны и другие варианты светодиодной индикации.

Это основные характеристики, которые необходимо учесть при покупке. Более подробно на критериях выбора мы остановимся ниже.

Схема и принцип работы

На рынке представлен большой выбор датчиков, реагирующих на движение и позволяющих настроить включение освещения на разных объектах. При покупке таких устройств необходимо учесть наличие нескольких видов.

Инфракрасные

Изделия чувствуют тепло, излучаемое человеческим телом. Основным элементом является сенсор с установленной на него линзой Френеля, реагирующий на приближение тепла и перемыкающий контактную группу.

Принцип действия:

• излучение фокусируется в узкий луч света и направляется к датчику;
• сенсор улавливает сигнал, принимает его и дает команду на срабатывание.

Такие устройства условно делятся на пассивные и активные. В первом случае реагирование происходит на изменение температурного режима, а во втором – срабатывание происходит в случае прерывания сигнала.

Принцип действия

Светильник LED ДПО состоит из пластикового/стального корпуса, рассеивателя, источника излучения (диода), драйвера, детектора движения и освещенности. Чаще всего устанавливают пассивный инфракрасный датчик движения, который улавливает тепловое излучение, исходящее от объекта. Когда в зону действия попадает движущийся объект, лампа загорается. Через настраиваемый промежуток после прекращения движения лампа гаснет. Время реакции и продолжительность свечения устанавливают реле.

В некоторых моделях есть встроенный детектор освещенности. Он оценивает количество света и замыкает контакт, только если его недостаточно. Это позволяет исключить срабатывание, когда на улице светло. Реже монтируют модели с акустическим датчиком, который реагирует на звук шагов, хлопок, разговоры. Освещение отключается через некоторое время после исчезновения звука. Акустический детектор используют одновременно с фотореле. Такая модель подходит для освещения подъездов.

Критерии выбора

При покупке датчика присутствия для включения света важно учесть ряд критериев, касающихся особенностей установки и эксплуатации.

Выделим базовые рекомендации:

1. ОПРЕДЕЛИТЕСЬ С МЕСТОМ ДЛЯ МОНТАЖА. Для установки на улице желательно выбирать устройства с защитой от IP 55 и выше (лучше от 65). Если изделие монтируется под навесом и защищено от воды, подойдет степень IP Если датчик движения планируется установить внутри, к примеру, для включения освещения в доме, квартире или гараже, к степени защиты нет особых требований.
2. УЧТИТЕ ВОЗМОЖНЫЕ ПРЕПЯТСТВИЯ (СТЕНЫ). Чаще всего используются звуковые или инфракрасные датчики. Для охраны больше подходят микроволновые изделия.
3. ОПРЕДЕЛИТЕСЬ С УГЛОМ ОБЗОРА. Если вход в помещение, где настраивается освещение, возможен с нескольких точек, желательно выбирать датчик с углом в 360 градусов и креплением на потолке. При наличии только одного прохода достаточно и 180 градусов.
4. ОПРЕДЕЛИТЕСЬ С МОЩНОСТЬЮ. Перед покупкой устройства учтите потребление приборов, которые будут к нему подключены. Суммируйте полученные значения и добавьте сверху 10-20% для запаса.
5. ПРОДУМАЙТЕ РАДИУС ДЕЙСТВИЯ. Для небольшой комнаты достаточно минимального параметра в 6-10 метров. Для работы на большой территории лучше выбирать датчики с большим радиусом.
6. УЧТИТЕ НАЛИЧИЕ ЖИВОТНЫХ. При наличии в квартире или во дворе дома домашних питомцев, которые могут влиять на датчик, лучше брать устройства со специальной защитой.
7. ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ НА НАЛИЧИЕ ФОТОРЕЛЕ. Это большой плюс, ведь в таком случае изделие включается только при отсутствии света.

Отдельное внимание уделим выбору приборов освещения:

1. При монтаже датчика на улице используйте прожекторы светодиодного типа, которые легко переносят температурные перепады и меньше нагружаются проводку.
2. На открытых площадках лучше использовать фонари, работающие на люминесцентном принципе.
3. При организации подъездного освещения можно использовать все виды ламп, но в целях экономии лучше выбрать светодиодный вариант.

Зная особенности выбора датчика движения и элементов освещения, проще сделать правильную покупку и не ошибиться с выбором.

Сфера применения

Акустический датчик для работы светильника применяется в следующих областях:

• В подсобных помещениях с редким появлением человека — кладовых, чердаках, подвалах, гаражах.
• В общественных местах — подземных переходах, подъездах, переулках.
• На промышленных и складских объектах.
• В больницах, поликлиниках и других медицинских учреждениях, когда использование выключателя противоречит требованиям санэпидемнадзора.
• В домах, квартирах, офисах в качестве системы умного дома.
• На охраняемых объектах и территориях — для отпугивания злоумышленников.
• На придомовом участке, даче, огороде.
• При необходимости объявления тревоги — на военных объектах, портах, базах.

При монтаже звуковых сенсоров в домашней обстановке достигается сразу несколько целей — повышение бытового комфорта, экономия электроэнергии и увеличение срока годности осветительных приборов.

Как подключить для освещения: на лестнице, к квартире, на улице

Существует пять разных схем подключения для управления освещением. Рассмотрим особенности каждого из вариантов и распространенные ошибки.

Схемы без выключателя

Для начала выделим схемные решения, которые не подразумевают применение выключателя.

Двухпроводное подключение

Это наиболее простой вариант, подразумевающий применение нескольких элементов — автоматический выключатель на 220 В, датчик, распределительная коробка и источник освещения). Принцип сбора схемы такой же, как и при монтаже светильника.

Сначала питание подводится к индикатору, а через него направляется на лампу. Цепочку лучше собирать в индивидуальном контуре, а не в общей цепочке освещения.

Упрощённая схема показана ниже.

Таким методом можно подключить датчики движения для включения света на лестнице, в квартире или другом объекте.

Алгоритм действий имеет такой вид:

1. Заведите кабель с тремя жилами и проводом на 1,5 квадрата в распредкоробку и подпишите жилы (укажите фазу, заземленный и нулевой провода).
2. Протяните две жилы к месту монтажа контролирующего изделия, подающего команду на включение освещения.
   Читайте также:  Устройство, эксплуатация и характеристики литий─ионных аккумуляторов
3. Разместите устройство на высоте 120-200 см от пола. При монтаже обратите внимание, чтобы оно не мешало открытию дверей или другим механизмам. Не рекомендуется осуществлять установку возле нагревательных элементов.

4. Кабель, который идет к источнику освещения, также заведите в коробку.
5. Соедините все жилы с помощью специальных клеммников — фазный, нулевой и землю.

6. Подключите провода к датчику. Фазу садите на клемму с L, а второй провод (с лампы) на значок нагрузки.

7. Закончите монтаж установкой коробки и настройкой. Установите автоматический режим, временной интервал работы и уровень чувствительности.

Как работает датчик движения для включения света

Принцип работы устройства довольно прост. При обнаружении движения включается реле, которое замыкает цепь, и к лампочкам подается электричество. В результате этого включается свет. Длительность работы прибора задается в настройках. Свет может гореть от нескольких секунд до 10 мин. А это значит, что при отсутствии движения цепь разрывается, и подача электричества к лампочкам прекращается. В итоге свет выключается.

Вам это будет интересно Подключение рн 113

Чтобы обеспечить нормальную работу системы, важно правильно подключить все элементы

Обратите внимание! Чтобы обеспечить нормальную работу прибора, необходимо учесть множество факторов. Значение имеют дальность действия, чувствительность и тип сенсора. Немаловажным является решение вопроса о выборе места установки.

Как избежать ложного срабатывания

Во избежание ложного включения освещения в рассмотренных выше схемных решениях следуйте таким советам:

1. Не размещайте датчики возле деревьев или устройств нагрева.
2. Разрывайте всегда только фазу.
3. Следите, чтобы к датчику не проникали лучи света, к примеру, от лампы накаливания.
4. Крепите изделие с учетом типа (настенный, потолочный).
5. Не монтируйте устройство возле кондиционеров или окна, где имеет место движение воздуха.
6. Следите, чтобы стекло инфракрасного изделия было чистым и неповрежденным.

Следование указанным выше советам позволяет быстро и без ошибок подключить устройство для контроля освещения на лестнице, в квартире или на улице.

Как подключиться к прожектору

Еще один вопрос, который требует рассмотрения — как правильно подключить датчик движения к прожектору.

Для этого можно использовать одну из следующих схем:

1. С ТРЕМЯ КОНТАКТАМИ. В этом случае с щитка подводится фаза к клемме L. С выхода А провод идет ко входу L прожектора. Подача напряжения осуществляется в случае срабатывания датчика движения. Контакты N объединяются и направляются к щитку. Земля направляется напрямую к прожектору и подключается к PE для отвода возможного напряжения от металлического корпуса.

2. С ПРИМЕНЕНИЕМ ОДНОКЛАВИШНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ. В рассмотренном выше решении применение выключателя не предусмотрено. Но это можно исправить. Как правило, выключатель монтируется в разрыв фазы (до изделия, контролирующего движение). В таком случае при отключении выключателя снимается напряжение со всей схемы. Второй вариант подключения выключателя — параллельно фазе и выходу из датчика движения. При таком решении можно включать освещение, не привязываясь к остальным устройствам. При отключении выключателя вся схема работает в обычном режиме.
3. С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДВУХКЛАВИШНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ. В таком случае внедряется некий симбиоз двух рассмотренных выше схемных решений. Один контакт выключателя разрывает фазу, а второй подходит параллельно. При отключении обоих кнопок с цепи полностью снимается напряжение. При отключении первой клавиши датчик работает в обычном режиме и включает прожектор при появлении движения. Если сработана только вторая клавиша, на лампу сразу подается напряжение.
4. ДВА ДАТЧИКА. Здесь работает тот же принцип, который рассматривался выше. Два контролирующих движение органа располагаются параллельно, после чего подключаются к питающей цепи и прожектору.
5. ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЛАМПЫ НА МЕНЬШЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ. Если необходимо включить прожектора на меньшее напряжение (12, 24 или 36), перед входом устанавливается блок питания, снижающий 220 В до необходимого уровня. При этом на вход БП поступает три провода (с землей), к датчику направляется только питание.
6. ДЛЯ ОТДЕЛЬНОГО ФОТОРЕЛЕ. При установке старых контроллеров движения без фотореле последнее приходится подключать отдельно. В таком случае с выхода датчика провод идет на реле, а уже после этого на вход прожектора. Нули объединяются, а земля идет к источнику освещения.

Выше приведены основные схемы, позволяющие подключить прожектор с выключателем или без него. Здесь уже каждый принимает решение с учетом текущих задач и особенностей помещения.

Как подключить к Ардуино

Не меньший интерес представляет подключение датчика движения к Ардуино для организации умного дома.

Для решения задачи необходимо подготовить:

• плату Ардуино;
• PIR устройство контроля движения;
• беспаечную плата-макет;
• сопротивление на 220 Ом и светодиод;
• провода типа «папа-папа» и «папа-мать».

Название контактных соединений у разных производителей может отличаться, поэтому перед выполнением работы необходимо изучить особенности модуля.

Одни вывод подключается к GND, следующий к VCC (5 В), а оставшийся к OUT (передает цифровой сигнал с сенсора PIR).

PIR датчики почти идентичные по конструкции. Они имеют необходимую чувствительность на расстоянии до шести метров, а обзорность составляет 110*70 градусов. На выходе появляется 0 или 1 в зависимости от выявления факта движения.

Как настроить датчик движения

Важным этапом в установке устройства является его настройка. Для этого выполняется регулировка следующих параметров:

• угол установки. Многие модели оснащены шарниром, что позволяет с легкостью повернуть детектор в нужное направление. Лучи должны покрывать зону с максимально возможной вероятностью возникновения движения;
• чувствительность. На корпусе находятся специальные кнопки или колесико, которое позволяет с легкостью отрегулировать данный параметр. К решению вопроса нужно подойти очень внимательно. Важно отрегулировать оборудование так, чтобы оно реагировало на движение, но в то же время бездействовало при пребывании в зоне домашних животных. В ином случае детектор будет реагировать даже на незначительные изменения;
• освещенность. Данный параметр позволяет отрегулировать работу устройства в зависимости от освещенности помещения. Нет потребности во включении света днем. При правильной регулировке датчик будет срабатывать только вечером и ночью;
• задержка. Параметр обозначает длительность горения осветительного прибора после поступления сигнала на detector. Регулировка осуществляется в каждом случае по-разному. Все зависит от потребностей. Для начала регулятор устанавливается в минимальное положение, после чего происходит увеличение времени задержки. Настраивать подсветку нужно внимательно.

Вам это будет интересно Простые схемы для паяния

Потолочные светильники просты в установке

Важно! После настройки проводится проверка оборудования в работе. В дальнейшем возможна регулировка в зависимости от потребностей. Все изменения нужно проверить.

Можно ли сделать своими руками?

Несмотря на невысокую цену датчиков, многие пытаются сделать устройства самостоятельно и сэкономить деньги. Преимущества такого решения заключается в возможности хорошо разобраться в принципе действия, снизить расходы на обслуживание и «заточить» устройство под конкретные условия применения.

Кроме того, при правильной сборке можно уменьшить расходы и даже модернизировать систему.

Но есть и минусы. Перед тем как приступить к работе, необходимо закупить оборудование, нарисовать схему, определиться с размерностью и другими моментами. Это требует опыта и знаний. При этом нет гарантий, что готовая схема будет работать.

Если принято решение самостоятельно собрать датчик движения, подготовьте следующие элементы:

• корпус для сбора схемы;
• набор элементов;
• паяльник и провода разного сечения;
• крепление;
• отвертка;
• прочие материалы — изолента, пассатижи, кембрик.

Для включения освещения будет применятся датчик с вмонтированным в него фотоэлементом. В роли выключателя будет выступать фотореле.

Для сбора схемы потребуется:

• конденсатор (С1);
• операционный усилитель DA1;
• фототранзистор (VT1);
• сопротивление R1 для нагрузки коллектора и создания рабочей точки;
• резистор R2 для реализации обратной связи.

При правильной сборке схема действует так. После поступления света на VT1 элемент срабатывает, и фототранзистор открывается с последующей зарядкой С1. При снятии напряжения с VT1 происходит разряд конденсатора и снижение напряжения.

В роли источника освещения для фотоэлемента может выступать простой лазер или светодиод инфракрасного типа.

Сборка проходит по такому алгоритму:

1. Соберите источник питания, отрегулируйте его и проконтролируйте выдаваемый ток.
2. К минусу источника питания подключите сопротивление.
3. Подсоедините диод при помощи катода.
4. На анод выведите подстроечный резистор.
5. Соедините транзисторный эмиттер с минусовым проводом источника питания.
6. Подсоедините сопротивление с базовой схемой.

После сборки остается опробовать правильность работы изделия при попадании на него света. Возможные ошибки необходимо устранить сразу при обнаружении.

Возможные проблемы

К ложным срабатываниям и некорректной работе датчика, про которые мы упоминали выше, могут приводить и другие причины:

1. Установка настенного датчика на потолок. Если была допущена такая ошибка, то устройство будет работать не корректно ведь углы обзора у них отличаются.
2. Произвольное включение датчика после его отключения. Такое часто происходит с ИК изделиями, когда рядом с устройством находится источник света, луч от которого напрямую поступает на чувствительный элемент. Поэтому важно размещать далеко от осветительных приборов.
3. Влияние сквозняков, ветра и бликов. Нельзя монтировать датчик на кондиционеры, над окнами, в коридорах, где дует сильный сквозняк. Над местами, где скапливается вода и куда попадают прямые солнечные лучи. Отраженные блики попадая на чувствительный элемент датчика будут приводить к частому его срабатыванию.

Что означает аббревиатура ДПО

• Д – диод (источник света).
• П – потолочный (метод установки).
• О – для общественных зданий (назначение)

Светодиоды защищены от механического повреждения, выдают стабильный ровный поток света без пульсации, служат до 50 000 часов или 15 лет. Из-за экономичности и долговечности светильники LED ДПО применяют для подсветки общественных зданий.

Светодиодный светильник с ИК датчиком или датчиком движения решает две задачи:

• Повышает безопасность: обычный прохожий не получит травму, передвигаясь в темноте, а злоумышленник не сможет подойти к охраняемому объекту незамеченным. Оборудование с датчиками движения часто монтируют совместно с системами безопасности – охранной сигнализацией, видеонаблюдением.

• Экономит электроэнергию. Освещение работает, только когда в зоне действия есть движение. Снижается риск не выключить свет или держать лампу постоянно включенной ради безопасности.

Одно из преимуществ установки светодиодов в общественных зданиях – они не требуют отдельной утилизации, не содержат и не испаряют вредных веществ. Это заметно удешевляет эксплуатацию и обслуживание электрооборудования.