Подключение датчиков движения. виды и схемы. работа и особенности

Назначение датчика движения — включение освещения

Датчик движения — специальное электротехническое устройство, регистрирующее присутствие человека в области действия и подающее электрический сигнал на контроллер. Последний управляет разными приборами, включая светильники и люстры. Применение элемента упрощает эксплуатацию осветительных приборов, повышает уровень безопасности.

Первые детекторы применялись на крупных производственных и складских объектах, что преследовало охранные цели. За последние годы стоимость детекторов существенно снизилась, поэтому изделия чаще используются в домашних условиях. Датчики движения срабатывают автоматически и подают сигнал на контроллер осветительных приборов и других устройств, в том числе сигнализации.

И все же в быту детекторы чаще используют для автоматического включения и выключения светильников. В некоторых случаях выполняется параллельное подключение к системе безопасности дома (устанавливают отдельный переключатель, активирующий часть цепи) — во время отсутствия хозяев дома электрика защищает их недвижимость от несанкционированного доступа. То же самое организуется в кабинетах директоров и других важных помещениях на предприятиях.

Внешне устройство представляет собой пластиковую коробку прямоугольной или круглой формы. Отверстие перекрывается матовой пленкой с функцией линзы Френеля. Внутри установлен источник инфракрасного излучения — волны подаются через окошко на датчике. С их помощью осуществляется контроль за присутствием/отсутствием человека на подконтрольной территории.

Важно! Линза Френеля изготавливается из мягкого и нежного материала, поэтому в процессе монтажа действуйте максимально осторожно, чтобы не повредить конструкцию

Как подключить датчик движения своими руками

В первую очередь необходимо определиться с местом установки. Тут стоит учесть, что не всякое помещение подходит для использования такой системы.

Можно, конечно, оснастить каждую комнату дома датчиками, это удобно, да. Но не практично.

Наиболее подходящими местами, в которых рекомендовано подключение детекторов, считаются те, в которых люди не проводят достаточно много времени. Это коридоры, подъезды, кладовые, туалеты.

Необходимо учитывать некоторые нюансы при выборе места, куда будет установлено устройство:

• в поле зрения датчика не должны попадать посторонние объекты — перегородки, мебель, стекло;
• на чувствительный элемент детектора не должен падать прямой свет;
• вблизи датчика не должно находиться источников тепла — труб с горячей водой, каминов, печей;
• следует ограничить количество приборов, способных создать электромагнитные помехи в том помещении, где планируется подключение ИК-датчика.

При установке и подключении прибора стоит почаще обращаться к инструкции по эксплуатации, что позволит наиболее правильно провести монтажные работы и избежать ошибок, которые могут привести к поломке.

Учитывая правила установки, необходимо выбрать место и монтировать туда крепеж для датчика (кронштейн). Как правило устанавливается он прикручиванием простыми саморезами, которые идут в комплекте с устройством (данный способ отличается от того, который применяется при установке встраиваемых датчиков, которые обычно не применяются для освещения)

Схема подключения зависит от того, какой способ наиболее оптимален для хозяев помещения. Она учитывает различные нюансы:

1. прибор подключен в источнику света;
2. датчик подключен к выключателю, а уже через него к лампе;
3. присутствие на одной линии нескольких датчиков или осветителей.

Каждая из этих схем описана в инструкции эксплуатации и зависит от конкретной модели прибора.

Общим является то, что фаза всегда обозначена как L, а ноль как N.

Рекомендуем купить

Монтаж и подключение «умного» прожектора

К каждому прожектору должна прилагаться инструкция с описанием как его подключить. Но даже если ее не оказалось, подготовить осветительный прибор к работе будет достаточно просто. Все электромонтажные работы в уже имеющейся сети следует проводить при отключенной электроэнергии (выключенном щитке).

Фиксируем прожектор на выбранном месте установки посредством крепежных элементов на его корпусе либо специального кронштейна, поставляемого в комплекте. Для подключения к электрической сети используем провод ПВС либо ШВВП. Он должен быть 3-жильный, если прожектор будет подсоединяться к заземлению. Если нет – достаточно 2-жильного. Сечение провода должно быть не менее 0,5 мм2 для светодиодного осветительного прибора. Для галогенового может потребоваться кабель большего сечения – это зависит от мощности его лампы.

Если вблизи прожектора есть розетка с подводящими проводами подходящего сечения, способными выдержать нагрузку, то можно воспользоваться ей. Достаточно отмерить у кабеля нужную длину и подсоединить к нему вилку либо напрямую подключить его к контактам розетки. Но обычно провод приходится тянуть до ближайшей распредкоробки электросети. Идеальное решение в любом случае – проложить кабель до щитка дома и подсоединить в нем через автоматический выключатель, рассчитанный на 6–10 А и установленный отдельно специально для прожектора.

Подключение светильника

При протягивании провода по постройкам прокладываем его в гофротрубе с внутренним диаметром 16–20 мм, которую крепим к стене. Если надо кабель завести на большое расстояние или до уличного фонаря на столбе, способ следует использовать воздушный или подземный.

Самое простое подключение прожектора с датчиком движения, который встроен или жестко закреплен на корпусе осветительного прибора. В этом устройстве датчик и лампа уже подсоединены друг к другу. Надо всего лишь открыть крышку контактной коробки прожектора, завести внутрь провод через предназначенное для этого отверстие и подключить его в соответствии с цветовой и буквенной маркировкой:

• черный либо синий к такому же проводу и клемме со значком 0 или N – это ноль;
• красный либо коричневый к Ф или L – это фаза;
• желто-зеленый к клемме с 3-я черточками и палочкой сверху – это заземление.

Установка осветительного прибора

У некоторых осветительных приборов отрезок кабеля уже подсоединен и выведен из корпуса прожектора. Коммутируем его со своим проводом согласно цветовой маркировке, лучше через отдельную клеммную коробку, закрепленную рядом.

Если датчик установлен отдельно, то придется еще тянуть кабель между ним и прожектором, а также правильно подключить их. В этом случае тоже надо следовать цветовой маркировке. Главное, не ошибиться с подсоединением датчика, иначе его можно сжечь. Его коричневый провод (обозначение клеммы – L) подключаем к фазе, а красный (контакт A) – к одному из выводов прожектора. Второй проводник светильника и синий датчика (клемма N) подсоединяем на ноль.

Можно ли подключить датчик с выключателем

Часто бывает так, что датчик движения необходимо подключить к светильнику вместе с выключателем. Казалось бы два устройства которые предназначены практически для одной и той же задачи — включить освещение.

Действительно выключатель выключает лампу (светильник) и датчик движения при определенный обстоятельствах (обнаружении движения) выполняет такую же задачу — подает питание на светильник. Зачем эти два устройства подключать вместе многие не понимают. Поэтому давайте разберем, как подключить выключатель с датчиком движения и зачем это делать?

Если Вы хотите, чтобы у Вас на протяжении какого-то периода времени было включено освещение, вне зависимости от уровня освещенности и перемещений, попробуйте применить схему подключения датчика с выключателем, подключив обычный выключатель с одной клавишей в схему, параллельно датчику.

Благодаря такому подключению Вы сможете при включении выключателя удерживать включенным освещение в течение желаемого периода времени. В другое же время управление освещением должно полностью перейти к датчику, для чего выключатель следует отключить.

Еще раз о схемах

Итак, наиболее популярную схему датчика движения приведу ещё раз:

Схема датчика движения 3

Эту схему прислал мой постоянный читатель Александр из г. Королев в декабре 2014 г., за что ему ещё раз большое спасибо. На эту схему я буду опираться по тексту статьи, поскольку она наиболее типичная. Не должно сбивать с толку, что схема в нашем примере будет разбросана по двум платам – слаботочной и силовой.

Теперь публикую фото плат датчика движения, которые прислал другой мой читатель – Ренат.

Плата слаботочная датчика движения

Плата питания (силовая) датчика движения

Вот наша с Ренатом переписка:

Ренат: Здравствуйте! По схеме и описанию у меня такой же датчик, модели точно не знаю, попросили посмотреть «перестал работать». Остановился на плате питания. Проверил все элементы, после диодного моста +24В выходит, стабилитрон +8В выдает, отпаял вторую часть схемы (плату, где ИК приемник, микросхема и т.п.). И вот, не могу понять почему реле срабатывает, когда подаю напряжение?

Ренат проделал своими руками большую работу, и я попробую помочь ему в этой статье.

Способы определения и фиксации движения у проводных и беспроводных устройств

Внутренние и уличные датчики движения для включения света различаются не только по способу питания, основное их отличие это использование определенного инструмента детекции для фиксации движущего объекта.

Исходя из этого, можно разделить все эффективные приборы в зависимости от принципа практичного функционирования, к наиболее распространенным вариантам можно отнести такие датчики:

Инфракрасные, реагирующие на тепло. Пассивный вид приборов, регистрирующих тепловое излучение от живых существ, людей и теплокровных животных, что усложняет их эксплуатацию от ложного срабатывания.

Акустические датчики, реагирующие на шум. Ограниченные в применения в связи с реагированием электронных приборов на резкие звуковые сигналы, которые могут провоцироваться различными внешними источниками.

Улавливающие движения микроволнами. Микроволновые датчики отнесены к группе активных приспособлений, вырабатывающие микроволны и анализирующие их после возврата, после чего цепь размыкается.

Применяющие ультразвук для работы. Сходны по принципу функционирования с микроволновыми, но отличаются диапазоном, используемым для распространения волн, некоторые модели высокочувствительны и могут срабатывать через преграды.

Практичные комбинированные устройства. Для их функционирования используется набор качественных и действенных инструментов, отличаются повышенной стоимостью в сочетании с наивысшим уровнем качества.

Основной эксплуатационной особенностью таких устройств является большое количество регулируемых настроек, которые влияют на точность их функционирования и возможности практичного применения.

Проверка правильности подключения приборов

Очень важно проверить работоспособность данных приборов еще до момента их установки, подключив их по временной схеме. Это особенно касается простых моделей, в комплектации которых не предусмотрена регулировка

Если же после их установки получилось так, что они не сработали как положено, вероятней всего, дело в некорректно выполненном монтаже.

Более сложные варианты этих устройств также следует проверить на исправность. Для этого собирается временная схема подключения, регулятор порога освещенности устанавливается на максимальное положение, таймер – в минимальное.

В случае если у прибора имеется индикаторный светодиод, необходимость в подключении нагрузки попросту отсутствует. Так как о работоспособности будет свидетельствовать движение сенсора при его включении.

Если роль коммутатора в приборе играет электромагнитное реле, то об исправности устройства будет говорить его щелканье. После завершения электромонтажных работ необходимо произвести регулировку датчика движения. Это очень важный момент, который мы рассмотрим более подробно.

Схемы сборки

Микроволновый

Для контроля открытых пространств и контроля наличия объектов в нужной зоне, существует емкостное реле. Принцип действия данного устройства заключается в измерении величины поглощения радиоволн. Каждый наблюдал или был участником этого эффекта, когда, приближаясь к работающему радиоприемнику, частота на которой он работает, сбивалась и появлялись помехи.

Поговорим о том, как сделать датчик движения микроволнового типа. Сердцем данного детектора является радио микроволновой генератор и специальная антенна.На данной принципиальной схеме представлен простой способ сделать микроволновый датчик движения. Транзистор VT1 является высокочастотным генератором и по совместительству радио приемником. Детекторный диод выпрямляет напряжение, подавая смещение на базу транзистора VT2. Обмотки трансформатора Т1 настроены на разную частоту. В начальном состоянии, когда на антенну не воздействует внешняя емкость, амплитуды сигналов взаимно компенсируются и на детекторе VD1 нет напряжения.При изменении частоты, их амплитуды складываются и детектируются диодом. Транзистор VT2 начинает открываться. В качестве компаратора для четкой отработки состояний «включено» и «выключено», используется тиристор VS1, который управляет силовым реле на 12 Вольт.

Ниже предоставлена действенная схема реле присутствия на доступных компонентах, которая поможет собрать детектор движения своими руками или просто пригодится для ознакомления с устройством.

Тепловой

Тепловой ДД (PIR) самый распространенный сенсорный аппарат в хозяйственном секторе. Это объясняется дешевыми комплектующими, простой схемой сборки, отсутствием дополнительных сложных настроек, широким температурным диапазоном работы.

Готовый аппарат можно купить в любом магазине электротоваров. Часто этим сенсором снабжаются светильники, устройства сигнализации и прочие контроллеры. Однако сейчас мы расскажем, как сделать тепловой датчик движения в домашних условиях. Простая схема для повторения выглядит следующим образом:Специальный тепловой датчик В1 и фото элемент VD1 составляют автоматизированный комплекс управления освещением. Устройство начинает работать только после наступления сумерек, порог срабатывания можно выставить резистором R2. Датчик подключает нагрузку при попадании перемещающегося человека в зону контроля. Время встроенного таймера для отключения можно выставить регулятором R5.

Самоделка из модуля для Arduino

Недорогой сенсор можно сделать из специальных готовых плат для радио конструктора. Так можно получить довольно миниатюрное устройство. Для сборки нам понадобятся модуль датчика движения для микроконтроллеров Arduino и модуль одноканального реле.

На каждой плате распаян разъем из трех штырьков, VCC +5 вольт, GND -5 вольт, OUT выход на детекторе и IN вход на плате реле. Для того, чтобы сделать устройство своими руками, необходимо с источника питания подать на платы 5 Вольт (плюс и минус), например, от зарядки для телефонов, а out и in соединить вместе. Соединения можно проводить с помощью разъемов, но надежнее будет все спаять. Можно руководствоваться схемой ниже. Миниатюрный транзистор, как правило, уже встроен в модуль реле, поэтому дополнительно его ставить не нужно.

Теперь вы знаете, как сделать датчик движения своими руками. Надеемся, предоставленные схемы и видео помогли вам в сборке самодельного сенсора!

Будет полезно прочитать:

• Как подключить датчик движения для освещения
• Как сделать регулятор освещения
• Автоматические ворота для гаража своими руками

Настройка и регулировка устройства

Первым делом настраивается время, в течение которого с момента регистрации последнего движения (присутствия) человека подается напряжение на осветительный прибор. Оно составляет от одной секунды до десяти минут.

Для выбора правильного времени руководствуйтесь следующими подсказками:

• при освещении лестницы потребуется 3-4 минуты, поскольку надолго здесь никто не задерживается;
• подача света в любой комнате должна занимать 10-15 минут, ведь времяпровождение может быть и кратковременным, и продолжительным.

Чтобы избежать ложных срабатываний, необходимо настроить задержку срабатывания после первичной регистрации движения. Параметр также насчитывает от одной секунды до десяти минут, а выбор конкретного значения определяется в зависимости от скорости передвижения человека. Поскольку через коридор движутся быстрее, то выставляется минимальная задержка.

Детектор оснащен тумблером LUX, отвечающим за уровень освещенности. Здесь нужно ориентироваться на то, чтобы датчик срабатывал в моменты, когда комната освещена меньше. На минимальное или среднее значение тумблер настраивается в тех случаях, когда прибор эксплуатируется в помещении с большим количеством окон и других источников естественного света.

Для настройки чувствительности элемента используйте тумблер SENS. Выбор значения связан с отдаленностью от передвигающегося объекта и его габаритами. Если датчик сработал ложно и включил свет в помещении без причины, то надо уменьшить чувствительность. Обратные действия нужны в том случае, если датчик не включил свет при входе в помещение.

Проверяем питание

В датчике движения входное питание 220В преобразуется в постоянное напряжение, необходимое для питания схемы. Как правило, это напряжения 8, 12, 15, 24 В в разных сочетаниях, в зависимости от схемы.

Все напряжения измеряем относительно нуля. Точка, где можно взять ноль – например, минус электролитического конденсатора на выходе диодного моста.

В данном случае нужно для начала проверить напряжение +24В (см. схему в начале статьи). Если его нет, надо проверять ограничительные (гасящие) элементы перед диодным мостом, и сами диоды.

Возможно, что последующая схема “гасит”, или подсаживает питание. Чтобы убедиться в этом, надо отключить последующую схему от схемы питания.

Так же проверяем и низкое напряжение +8В, которое используется для питания цепей операционных усилителей.

Если его нет, проверяем цепи до него (наличие +24В), цепи стабилизации (стабилитрон), пробно отключаем нагрузку.

Инфракрасный датчик движения

Данное устройство также известно под названием пироэлектрического (PIR или ПИР)

Принцип работы ИК-устройства основан на улавливании движения при помощи специальных линз. Их, в зависимости от модели, может быть разное количество (20-60). Чем больше линз находится в приборе, тем точнее и лучше он будет работать. Но такое устройство и стоит подороже.

Достоинства:

№	Полезная информация
1	низкая цена
2	простота в использовании
3	безопасность для окружающих

Основной целью использования данного прибора в быту является включение освещения. Это может быть полезным в двух случаях:

1. основным назначением датчика является включение света в тот момент, когда в область действия прибора попадает человек;
2. также этот детектор в тандеме с осветительным прибором может применяться в охранно-профилактических целях. Если хозяева уезжают в отпуск, программа детектора периодически активирует лампы возле дома, или в гараже, чтобы создать видимость того, что там кто-то есть.

Способы, которыми можно производить подсоединение ИК-прибора, отличаются, в зависимости от целей установки прибора.

Схема подключения инфракрасного датчика движения бывает трех видов:

• параллельная. Данный способ позволяет управлять освещением как при помощи выключателя, так и детектором, срабатывание которого не зависит от положения переключателя;
• последовательная. Этот тип подразумевает возможность включения ламп только в том случае, когда выключатель находится в положении «вкл»;
• комбинированная схема подключения может иметь в одной системе оба способа активации света. Применяется в том случае, когда на одной линии расположены два или более датчика. Данный способ позволяет часть приборов сделать зависимым от выключателя, а часть нет.

На какие параметры стоит обращать внимание, когда необходимо выбрать пассивный инфракрасный датчик движения:

1. способ питания устройства, что особенно актуально, если подключение при помощи провода невозможно;
2. таймер задержки отключения — позволяет настроить время, спустя которое прибор отключит свет после того, как люди покинут помещение. В некоторых моделях может достигать десяти минут;
3. светочувствительность. Так же, как и предыдущий параметр, настраивается самим пользователем. Определяет то, при какой интенсивности освещения будет происходить подключение ламп. Например, при минимальной установке Люкс, датчик включит свет только ночью. Чем выше показатель, тем при более светлом времени суток прибор будет активировать освещение. В зависимости от модели, настройка данного параметра производится при помощи переключателя с несколькими положениями, либо регулятором с более плавным изменением параметра. Второй вариант, естественно лучше, но и дороже;
4. радиус действия и угол обзора;
5. скорость реакции. Если объект будет двигаться слишком медленно — прибор не распознает его температуру. Если слишком быстро — попросту не успеет отреагировать;
6. степень защиты корпуса от влаги и пыли. Даже в комнатах может быть достаточно сыро и пыльно, и это стоит учесть, когда стоит вопрос — какой датчик движения предпочесть.

Установка датчика своими руками

Схемы подключения

Если домашний мастер владеет минимальным опытом монтажа домашней электропроводки, то установить датчик движения своими руками не вызовет особых затруднений. При возникновении сомнений лучше изучить сопроводительную документацию. Как правило, производитель указывает схему подключения датчика движения к прибору освещения. В некоторых случаях в схему подключения встраивают дополнительный выключатель. Им пользуются, если нужно временно отключить прибор. Ниже представлены две схемы подключения ИДД к лампе.

Два варианта подключения

Важно правильно выбрать место установки прибора. Это во многом зависит от вида его исполнения

Он может быть потолочным, угловым или проходным вариантом модели. После этого надо определить, какое количество провода понадобится для монтажа датчика.

Если нужно крепить прибор к потолку или стене из монолитного или сборного бетона, то нужно запастись перфоратором и дюбелями. Для крепления ИДД к дереву понадобятся шуруповёрт и шурупы.

Перед установкой прибора надо продумать вид прокладки проводов: это будет скрытая или открытая проводка. Соответственно, нужно будет подготовить соответствующий инструмент и материалы.

Дополнительная информация. В некоторых моделях встречается четвёртая клемма, обозначенная литерами «РЕ». Она предназначена для подключения защитного заземления. Клемму ни в коем случае нельзя путать с рабочим нулевым проводом «N».

Проверка и настройка датчика после установки

После подсоединения датчика достаточно провести ладонью перед экраном. Он мгновенно отреагирует включением света. В противном случае нужно внимательно пересмотреть правильность соединения проводов.

Настройка датчика состоит из нескольких несложных операций. На корпусе расположены три регулятора в виде поворотных кнопок со шлицами под отвёртку. То, как с их помощью настраивают и производят регулировку датчика движения для включения света, указано ниже в отдельной главе данной статьи.

Каким образом работает датчик движения?

Сегодня существует огромное число различных устройств движения. Большинство из них работают по следующему принципу: как только на площади воздействия датчика будут замечены запрограммированные заранее действия, практически мгновенно обнаружитель запустит в работу реле и в дальнейшем передаст к датчику включения света электричество прямо по цепи.

Активность датчика при этом задается вручную. Это может быть как десять секунд, так и пять, и двадцать минут. В том случае, если в комнате не будет замечено абсолютно никакого движения – он автоматически выключится. Кроме того, прямо в настройках самостоятельно можно достаточно легко выбрать степень освещенности.

Во время выбора установки стоит сразу подумать о ее размещении. В дальнейшем как раз от этого будет зависеть и вид устройства и используемые схемы подключения датчиков. Например, пока кто-либо не войдет в комнату, инфракрасный аппарат однозначно не среагирует ни при каких обстоятельствах.

Продумывая такой вопрос, как какую лампу выбрать, стоит обязательно учесть все правила работы датчика и изучить каждый пункт руководства. Строго запрещается по собственному желанию выбрать угол для обзора и соответственно место в том случае, если в прилагаемой инструкции по эксплуатации были четко прописаны рекомендуемые границы.

Процесс установки механизма достаточно легкий – существует две простые схемы со стандартной подачей 220 В с выключателем и соответственно без него

Правда существует ряд нюансов, на которые стоит обязательно обратить внимание.. Во-первых, лучшее заранее у человека, разбирающегося в различных моделях устройств, узнать, как именно подключается датчик движения.

Во-первых, лучшее заранее у человека, разбирающегося в различных моделях устройств, узнать, как именно подключается датчик движения.

Во-вторых, во время выбора прибора заранее стоит уточнить, какая дальность распространения с учетом площади вашего помещения и сколько необходимо будет вольт.

В-третьих, больше всего сил вы затратите во время анализа именно расположения датчика.

В завершение стоит отметить, что важно закрепить за датчиком конкретной место и обязательно отдельный выключатель. Это в первую очередь необходимо для того, чтобы впоследствии в экстренной ситуации всегда можно было отключить быстро систему.

Правила размещения

Для более эффективного использования и получения максимальной экономии электричества ДД надо устанавливать в тех местах, где происходит самое большое движение людей и крупных домашних животных. Это делается не только внутри помещения, но и на улице, например, во дворе собственного дома.

По виду монтажа датчики бывают:

• Потолочные.
• Настенные.

Принцип действия каждого из них от этого не меняется. Все зависит от местных условий. Но, тем не менее потолочные больше используются в небольших помещениях. Рекомендуется устанавливать их на высоте от 2,5 до 3 метров. Таким образом, датчик сможет охватить территорию диаметром в 10–20 метров.

Настенные датчики применяются как в помещениях, так и на открытом воздухе. Соответственно, они нашли широкое применение в электросетях наружного освещения. Высота установки таких ДД в помещении несколько ниже, чем у потолочных, и составляет 2–2,5 метра. Конечно, установить настенные датчики можно в любом месте, но специалисты рекомендуют делать это в углу помещения. Так получается больше угол обзора. Если же монтаж производится на улице, тогда нужно направить его в сторону большего движения людей.

На улице уровень монтажа может достигать 10 метров. Монтируются датчики под углом примерно 40 градусов по отношению к горизонтальной поверхности, чтобы более эффективно отслеживать территорию. Дальность работы индивидуальна у каждой модели. Но стоит учитывать, что при обширном рассеивании лучей возрастает ложность срабатывания.

Рекомендуемое размещение ДД

Это интересно: Трансформатор тесла своими руками — подробная инструкция