Датчик движения для включения света: устройство, виды, схемы подключения

В современном мире человек стремится автоматизировать любые процессы, включая свои повседневные действия. Именно поэтому в быту все чаще устанавливают датчик движения для включения света. Как он устроен и что необходимо знать для выбора конкретной модели, мы рассмотрим в данной статье.

Устройство и принцип работы

Конструктивно датчик движения содержит несколько составляющих элементов, которые будут отличаться в зависимости от типа.

Рис. 1. Устройство датчика движения

Для примера рассмотрим устройство инфракрасного сенсора, который состоит из:

• пироэлемента PIR, реагирующего на изменение физических параметров окружающей среды;
• полевого транзистора T1, выступающего в роли электронного ключа;
• шунтирующего резистора R1, подключенного параллельно к пироэлементу.

Принцип действия заключается в способности пироматериала изменять собственные характеристики в зависимости от степени теплового излучения, попадающего на него. Световой поток уменьшает сопротивление пироэлемента PIR и через него приходит сигнал на открытие полевого транзистора. В таком состоянии ток будет протекать через нагрузку, в роли которой может выступать катушка реле или другой логический элемент. В случае появления человека или другого объекта в области действия датчика, световой поток прервется и перестанет воздействовать на пироэлемент, сработает автоматика, выдающая соответствующий сигнал о возникновении движения.

Разновидности

Разделение датчиков движения для включения света на виды осуществляется по нескольким критериям. По принципу действия их можно разделить на:

• Инфракрасные – основаны на измерении величины температуры предметов, попадающих в зону охвата датчика движения. Основным недостатком является ложная реакция на элементы системы отопления или лампы накаливания, расположенные в непосредственной близи.

Рис. 2. Инфракрасный датчик

Ультразвуковые – функционируют на основе эффекта Доплера. Излучаемая волна звука в диапазоне частот от 20 до 60 кГц не слышима человеческим ухом в соответствии с п.2.1.1.3 ГОСТ Р 50030.5.2-99. Сталкиваясь с препятствием, ультразвук отражается и возвращается к приемнику, о чем передается сигнал на электронный ключ или реле.

Рис. 3. Ультразвуковой датчик

Микроволновые – используют специальную антенну, посылающую высокочастотный сигнал в окружающее пространство. При столкновении сигнала с движущимся предметом возникает отраженный сигнал, который возвращается к датчику. На сегодняшний день это самые чувствительные, но и самые дорогие модели для включения света.

Рис. 4. Микроволновой датчик

• Лазерные – состоят, как правило, из светодиода и фотодиода, монтируемых в контролируемой области. Светодиод излучает сигнал, который распространяется в окружающее пространство. Как только в области действия возникает объект, преграждающий световой поток, он отражается и воспринимается фотодиодом. С которого сигнал подается на исполнительный орган датчика движения.
• Томографические – используют радиоволны для диагностики пространства. В отличии от других моделей способны проникать за стены, конструктивные элементы и прочие преграды. Используются для включения освещения на больших площадях, в торговых центрах и т.д.

В зависимости от способа взаимодействия с движущимися объектами датчики движения могут быть активными, пассивными или комбинированными. Активные самостоятельно излучают измеряемые сигналы, а после их воспринимают. Пассивные ориентированы на собственные излучения человеческого организма или отталкиваются от их взаимодействия с окружающей средой.  Комбинированные состоят из активного излучателя, установленного с одной стороны и пассивного приемника, расположенного с другой стороны.

В зависимости от места установки датчики движения подразделяются на устройства наружного и внутреннего применения. Первые предназначены для использования под открытым небом. Вторые используются для размещения в помещениях, иногда под навесами, на верандах, крытых террасах и патио.

Технические характеристики

При выборе конкретной модели необходимо руководствоваться основными  техническими характеристиками, которые позволяют адаптировать датчик движения под местные условия.

Угол обзора.

Рис. 5. Угол обзора

В зависимости от охватываемой области, датчики движения могут работать в линейном формате, к примеру, контролируя какой-либо проход или охватывать сегмент в 90°. Если территория, по которой могут перемещаться люди, представляет собой дорогу или площадь, то берутся устройства с углом обзора в 180° или 360°. Следует отметить, что все датчики имеют угол охвата и по вертикали. Наиболее простой вариант составит 15° – 20°, а самые дорогие смогут отслеживать все 180° в вертикальной плоскости.

Дальность действия.

По дальности действия датчики движения подбираются в зависимости от поставленной задачи. Если вам необходимо следить за помещением, то расстояния в 5 – 7м будет более чем достаточно. Для открытой территории или длинных коридоров потребуется от 8 до 16м. Заметьте, при слишком большой траектории вас будут тревожить частое включение света, когда оно не требуется.

Мощность подключаемых светильников.

Любой датчик движения, включающий свет, может обеспечивать питание нагрузки лишь до установленного предела. Поэтому суммарная мощность осветительного оборудования, подключаемого в цепь питания, не должна превышать допустимого номинала. Если вы хотите обеспечить лучшую освещенность территории, то используйте светодиодные, ртутные или натриевые лампы  вместо лампочек Ильича.

Тип питания.

В зависимости от типа подводимого питания, все датчики движения подразделяются на беспроводные и проводные. Первый вариант использует аккумуляторы, накапливающие электрическую энергию и отдающие их для включения света. Второй вариант подключает 230 В от бытовой сети, это более распространенный вариант, поскольку световой поток не теряется по мере разряда батареи.

Степень защиты (IP).

В соответствии п. 3.4 ГОСТ 14254-2015 степень защищенности от возможного попадания твердых частиц и влаги обозначается кодом IP. За буквенным обозначением следует цифровая маркировка, первая из которых согласно разделу 5 ГОСТ 14254-2015 обозначает меру защиты от пыли и других частиц и варьируется от 0 до 6. Вторая цифра, в соответствии с разделом 6 ГОСТ 14254-2015 варьируется от 0 до 9. Для обоих показателей 0 – означает отсутствие защиты, а максимальная цифра – максимально возможную защищенность.

Схемы подключения

Для решения различных задач датчики движения подключаются по различным схемам. Наиболее простой вариант – прямое включение осветительного прибора, как показано на рисунке ниже.

Рис. 6. Схема подключения датчика движения

Если вы допускаете возможность коммутации осветительного оборудования в обход датчика движения по личным надобностям, то лучше использовать схему с функцией шунтирования:

Рис. 7. Схема с шунтирующим выключателем

Как видите, здесь клавишный выключатель позволяет включить освещение даже без сигнала от сенсора. Для тех случаев, когда датчик движения должен срабатывать только в темное время суток, применяется схема с фотореле:

Рис. 8. Схема с фотореле

Если вы хотите, чтобы осветительное оборудование включалось от движения в нескольких зонах, тогда используется схема подключения одного светильника к двум и более датчикам:

Рис. 9. Схема с двумя датчиками движения

Место установки

В зависимости от места установки все датчики движения можно разделить на:

• настенные;
• потолочные;
• угловые;
• универсальные.

Последний вариант можно смонтировать на любой объект – стену, потолочные элементы, столбы и консоли. Такое разнообразие им обеспечивает специальный кронштейн, идущий в комплекте к устройству.

Частные ошибки при монтаже

Наиболее часто при установке датчика движения допускаются следующие ошибки:

• рядом с датчиком движения располагается осветительное оборудование, приводящее к сбоям в работе;
• угол обзора не захватывает часть территории, из-за чего включение света происходит через раз;
• в зоне контроля расположен калорифер или кондиционер, воздушные потоки которых влияют на корректную работу;
• перед сенсором находиться громоздкий предмет, существенно сужающий угол обзора.

Регулировка

После монтажа любой сенсор можно отрегулировать под параметры помещения или особенности ландшафтного дизайна территории. Для этого вы можете воспользоваться функционалом на корпусе, назначение которого мы рассмотрим более детально.

Рис. 10. Регулировка датчика движения

Угол наклона.

Необходимость регулировки угла наклона зависит от совпадения активной зоны с нужной вам дорожкой, тротуаром или пространством у крыльца. Если вам нужно сместить активную зону, то можно подрегулировать датчик на кронштейне. В некоторых моделях для этого используются специальные ручки. Однако заметьте, в моделях с малым углом по вертикали активную зону следует регулировать не только поворотом, но и высотой подвешивания.

Рис. 11. Регулировка угла наклона

Чувствительность.

Функция чувствительности позволяет отрегулировать включение света в зависимости от размеров объекта. На корпусе она обозначается SEN и может регулироваться от минимума до максимума. Чем меньшую чувствительность вы выставите, тем хуже будет реагировать датчик движения на небольшие объекты, к примеру, кошек или собак. По мере необходимости, чувствительность повышают, чтобы включение света происходило при движении самого меньшего члена семьи.

Время задержки.

Данный параметр указывает, в течении какого времени продлиться включение света. Для его регулировки необходимо воспользоваться ручкой с пометкой Time. Как правило, большинство датчиков движения позволяют выставить время свечения от нескольких секунд до 10 – 15 минут. Но, при необходимости на рынке можно подобрать и другой диапазон.

Уровень освещенности.

Такая опция доступна лишь моделям со встроенным фотореле, реагирующим на смену времени суток. На корпусе оборудования она помечена переключателем LUX, который позволяет изменять предел срабатывания в зависимости от снижения интенсивности солнечных лучей.

Какой лучше выбрать?

Если вы планируете установку датчика движения на улице или хотите подвязать его работу под смену времени суток, то лучше брать модель со встроенным фотореле. Это решит проблему ручного включения света с наступлением сумерек, и исключит необходимость покупки и подключения дополнительного оборудования.

Если в зону действия часто попадают собаки, кошки и прочая живность, лучше приобрести модель с защитой от животных. В таком случае освещение не будет срабатывать ложно.

При выборе производителя, отдавайте предпочтение известным брендам. Так как дешевые китайские датчики движения могут быстро выйти со строя, из-за чего система перестанет реагировать на перемещение.

Если вам нужна незаметная модель для сигнализации, выбирайте датчик движения спокойных цветов. Желательно брать миниатюрные датчики движения, которые легко прячутся за конструктивные элементы и детали строений.

Датчики движения для включения света. Светильник с датчиком движения.

Датчики движения для освещения — наиболее распространенная разновидность датчиков движения. Разбираемся, как устроен этот прибор, как он функционирует.

• 1 из 1

На фото:

Датчики движения: азы

Что это такое? Датчики движения – это сенсоры, реагирующие на появление человека в помещении. При их срабатывании может включаться светильник, видеокамера над входной дверью или система кондиционирования.

Как правило, эти приборы устанавливают в местах, где люди не находятся постоянно: в коридорах, прихожих, на лестницах.

Датчик движения для включения света – самая популярная разновидность. Светильник с датчиком движения позволяет экономить до 70% электроэнергии, затрачиваемой на освещение помещений.

• 1 из 3

На фото:

Примеры настенных датчиков движения.

Тепло-холодно. Датчик присутствия, основанный на двойной технологии, включает в себя ИК-датчик и датчик движения. Система сигнализации срабатывает при получении сигналов от двух сенсоров датчика. Иными словами, если ветер колышет занавески в комнате — датчик не реагирует. Но как только на окно прыгнет кошка и сработает тепловой датчик, система включится в работу.

На фото: Датчик движения от фабрики Busch-Jaeger.

Принцип работы датчика движения

Фотоэлемент + тепловой фон. Датчик движения довольно «умен»: по комнате люди движутся и днем, но свет он зажигает лишь по вечерам. Дело в том, что в приборе имеется фотоэлемент, благодаря которому он срабатывает только в темное время суток. Кроме того, современные модели реагируют на изменение теплового фона. Датчики движения для освещения состоят из пассивного детектора инфракрасного излучения и электронного выключателя. Если тепловой фон меняется, то датчик срабатывает. Причем реагирует прибор только, если тепловая среда меняется, то есть источник тепла приходит в движение. Если же объект статичен (человек уснул) — датчик выключается.

Подальше от батарей! Не рекомендуется монтировать датчики движения вблизи отопительных приборов: от них поднимаются волны теплого воздуха (т.н. конвекция). В результате может произойти ложное срабатывание прибора.

 

Автоматически или вручную? Некоторые датчики работают исключительно в автоматическом режиме, в других есть опция переключения на ручной режим. Как правило, пользователь имеет возможность сам настроить размеры теплового объекта, на который должен реагировать датчик, время срабатывания и время задержки перед выключением, уровень освещенности.

• 1 из 1

На фото:

Бесконтактные смесители. Датчики движения используются не только в светильниках, но и в смесителях. К бесконтактным смесителям достаточно лишь поднести руки, и вода сама начинает течь из крана. Подобная технология призвана экономить воду – как дома, так и в общественных местах.

На фото: Смеситель 38119000 / 38120000 от Axor.

Где монтировать датчик движения?

В ширину и в высоту. Датчики в помещении монтируют на высоте 80-100 см от пола, чтобы в их «поле зрения» не попадали домашние животные. Зона контроля датчиков – 90-180 градусов по горизонтали и 10-15 градусов по вертикали. Модели для лестниц рассчитаны на 30 градусов по горизонтали. Так в зону их действия попадают и люди, поднимающиеся по лестнице. Радиус действия прибора обычно ограничивается 6-8 метрами. 

---

В статье использованы изображения: 
busch-jaeger.de

 

 

Комментировать в FB

Комментировать в VK

Использование выключателя света с датчиком движения

По

Тимоти Тиле

Тимоти Тиле

Тимоти Тиле — местный электрик № 176 IBEW с более чем 30-летним опытом работы в жилых, коммерческих и промышленных электросетях. Он имеет степень младшего специалиста в области электроники и прошел четырехлетнее обучение. Он писал для The Spruce о проектах электропроводки и домашней установки более восьми лет.

Узнайте больше о The Spruce’s Редакционный процесс

Обновлено 14.10.22

Рассмотрено

Ларри Кэмпбелл

Рассмотрено Ларри Кэмпбелл

Ларри Кэмпбелл — подрядчик-электрик с 36-летним опытом работы в области электропроводки в жилых и коммерческих помещениях. Он работал техником-электронщиком, а затем инженером в IBM Corp., является членом Наблюдательного совета Spruce Home Improvement Review Board.

Узнайте больше о The Spruce’s Наблюдательный совет

Фотография Бретта Холмса / Getty Images

Стандартные выключатели света не так уж сложны в использовании. Большинство людей включают их, не задумываясь. Но что, если вы входите в прачечную с охапкой одежды и даже не видите выключателя, не говоря уже о том, чтобы включить его? Или когда вы несете тяжелую коробку или пакеты с продуктами из гаража и не можете дотянуться до выключателя, чтобы выключить его? Выключатели света с датчиком движения — отличное решение.

Читайте дальше, чтобы узнать, что они из себя представляют и как они используются.

Типы датчиков движения

Существует два основных типа переключателей датчиков движения: активные и пассивные. Активные датчики или радары излучают звуковые волны, ожидая возвращения сигнала. Например, некоторые устройства открывания гаражных ворот активируются, если кто-то входит в комнату или движется внутри комнаты, потому что датчик замечает, что скорость возвращающихся звуковых волн изменяется, и срабатывает переключатель.

Пассивные датчики также называют пассивными инфракрасными датчиками (PIR) или пироэлектрическими детекторами. Они обнаруживают тепло тела человека и животных. Датчик использует фотодетектор, который преобразует свет с определенной длиной волны в электрический ток. Обнаруживаемая разница запускает мини-компьютер, размещенный в детекторе, для активации переключателя. Чтобы предотвратить нежелательное переключение, компьютер игнорирует медленные изменения комнатной температуры из-за солнечного света.

Переключатели занятости и отсутствия

Переключатели датчика движения могут автоматически включать или выключать свет или и то, и другое. Выключатели присутствия и отсутствия включают свет, если обнаруживают движение в комнате, поэтому, если вы совершенно неподвижны, они могут выключить свет. Тем не менее, между ними есть некоторые различия, которые следует отметить.

Выключатели присутствия

Выключатели присутствия включают свет, когда вы входите в комнату; когда вы уходите, переключатель ждет заданное время, прежде чем автоматически выключать свет.

Свободные переключатели

Свободные выключатели необходимо включать вручную, но они автоматически выключают свет, когда вы выходите из комнаты. Если у вас есть дети, которые, как правило, оставляют свет в спальне включенным, то выключатели с датчиком движения вакансионного типа являются хорошим решением. Вы также можете приобрести выключатели с датчиком движения со встроенным диммером, позволяющим вручную устанавливать желаемый уровень освещенности.

Этот переключатель является полезной функцией для ванных комнат и спален, где вам может не понадобиться полная яркость ночью или утром, или когда другие спят.

Выбор светильника с датчиком движения

Из многих причин для приобретения светильников с датчиками движения три наиболее важных соображения — это энергосбережение, защита от кражи или преступности и удобство. Вы можете сэкономить на затратах на электроэнергию, используя лампочки, и внести свой вклад в более экологичный образ жизни, установив датчики движения. Очень легко забыть выключить свет, например, в гараже или подвале, и можно оставить свет включенным на всю ночь.

Если вы используете прожекторы для защиты своего дома от злоумышленников, включение света на всю ночь может не предупредить вас об изменении периметра, тогда как включение света датчика движения может привлечь ваше внимание. Освещение с датчиком движения снаружи дома также удобно при выносе мусора, выгуле собаки ночью, прибытии домой после наступления темноты или уходе утром до восхода солнца.

Для удобства освещение с датчиком движения поможет забывчивым членам семьи, которые выходят из комнаты, не выключая свет, справиться с задачей. Еще одним преимуществом является то, что если у вас заняты руки, вам не нужно искать выключатель, а в некоторых случаях, если выключатель находится в необычном месте или дальше, вы можете избавиться от необходимости использовать выключатель в нужное время. все.

В случае гаражей и мест, где вы ожидаете, что ваши руки будут заняты, лучше всего подойдет переключатель присутствия. Свободные выключатели или выключатели, которые необходимо включить, имеют тенденцию экономить больше энергии, потому что жилец может захотеть оставить свет выключенным или приглушить его до более низкого уровня.

Электропроводка

Выключатели с датчиком движения предназначены для замены любого стандартного однополюсного настенного выключателя. Конкретные конфигурации проводки зависят от продукта. Некоторые переключатели включают нейтральный провод, подключенный для питания светодиода, а другие — нет (стандартные переключатели обычно не подключаются к нейтральному проводу цепи). Обязательно ознакомьтесь со схемой подключения, прилагаемой к вашей конкретной модели коммутатора, чтобы убедиться в правильности ее подключения.

В типичной установке переключатель детектора движения имеет три провода. Черный провод подключается к входящему «горячему» проводу, который подает питание на коммутатор. Синий провод соединяется с исходящим проводом цепи, подключенным к свету; это называется ногой переключателя. Зеленый провод — это земля, и он соединяется с системой заземления цепи.

Предупреждение

Перед началом любых работ с электропроводкой отключите питание прибора на главной панели. Проверьте провода, чтобы убедиться, что ток отключен, используя тестер напряжения, чтобы проверить провод заземления (зеленый), провод питания (черный) и нейтральный провод (белый).

Датчики движения

По мере того, как технологии становятся все более стильными и ненавязчивыми, все больше и больше семей и/или компаний покупают системы освещения с датчиками движения. Желание добиться большего с меньшими затратами распространилось и на системы безопасности, где такие устройства, как датчики движения, обеспечивают высокий уровень безопасности, занимая мало места и потребляя меньше энергии, чем старые системы безопасности. Сама технология, однако, не является чем-то новым: обнаружение инфракрасной энергии, основной механизм в датчике света, использовался во многих других приложениях до его применения в устройствах безопасности и системах домашнего освещения.

Как работают датчики движения

Процесс, с помощью которого датчик движения обнаруживает движение и инициирует реакцию, зависит от пассивного инфракрасного датчика (PIR или PID). Слово «пассивный» указывает на то, что датчик не излучает инфракрасное излучение, а получает инфракрасные данные — ФИД улавливает инфракрасную энергию (свет), излучаемую объектом, например человеком. Разница в температуре, определяемая ФИД, является основным элементом запуска реакции.

ФИД-датчик движения обычно состоит из печатной платы с пироэлектрическим датчиком чипа, размещенного в монтажной конструкции, которая размещается в месте, где датчик полностью свободен. Печатная плата служит устройством декодирования и интерпретирует сигналы, получаемые пироэлектрическим чипом. Чип реагирует на температуру, и когда количество инфракрасного излучения превышает заданный предел, пироэлектрический чип подает сигнал, активируя свет или сигнал тревоги.

Для того, чтобы инфракрасный свет попадал на датчик чипа, в смонтированную конструкцию встроено небольшое окошко, которое непосредственно освещает датчик обозначенной контролируемой зоной. Если человек входит в заданную область, изменение инфракрасного излучения в результате температуры его тела регистрируется датчиком через маленькое окошко. Окно прозрачно для инфракрасного света, поэтому оно не блокирует сигналы, но также помогает защитить устройство от пыли и насекомых, которые могут вызвать ложное срабатывание.

Во избежание ложных срабатываний следует внимательно отнестись к выбору места установки. Избегайте контакта с вентиляционными отверстиями, такими как вентиляционные отверстия систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, это может помочь предотвратить активацию датчика колебаниями температуры воздуха.

Применение системы освещения с датчиком движения

Световой датчик движения срабатывает при обнаружении движения. Они могут быть установлены внутри помещений, на стенах, потолках и в дверных проемах или снаружи, на внешней стороне зданий и домов. Некоторые виды светильников с датчиками движения, называемые датчиками присутствия, отключают свет в незанятых комнатах и ​​пространствах. При обнаружении движения датчик включает свет; когда движение перестает обнаруживаться, датчик выключает свет. Датчики присутствия — это один из не требующих особого ухода методов сокращения счетов за электроэнергию из-за того, что свет остается включенным, когда никого нет дома или в комнате.

Датчики присутствия

можно контролировать и настраивать в соответствии с потребностями пользователя, но как настроить подсветку датчика движения? Обычно предлагаются две формы управления освещением по датчику движения: чувствительность и временная задержка. Настройка чувствительности позволяет пользователю регулировать величину движения, которое должно произойти для срабатывания датчика.