Основные принципы работы датчиков движения

Отличительные черты инфракрасных датчиков движения для включения света

Принцип работы инфракрасных датчиков движения для включения света состоит в изменении во время передвижения объекта теплового излучения. Любое живое существо или другой объект, например, автомобиль, излучает тепловые или инфракрасные лучи, улавливаемые системой зеркал или линз, которых насчитывается 20-60 шт. Проходя через данную систему, лучи попадают на сенсор.


В корпусе устройства располагаются два датчика, которые осуществляют контроль температуры в разных местах. Когда в зоне действия прибора любые движения отсутствуют, сигналы одинаковые. В момент передвижения нагретого тела сигналы отличаются, вследствие чего прибор срабатывает.

Порог максимальной чувствительности устройства достигается в момент передвижения объекта вдоль датчика, слева направо или наоборот. Данную особенность следует учитывать во избежание возникновения «мертвых» зон.

Среди достоинств инфракрасного датчика движения на свет можно выделить точную регулировку зоны контроля. Прибор не реагирует на сквозняк в помещении и на качающиеся деревья на улице. Во время работы устройство ничего не излучает, поэтому не доставляет дискомфорта и не оказывает вреда здоровью человека и животного.

Однако датчик может срабатывать на движение теплого воздуха от радиатора или кондиционера. Прибор восприимчив к воздействию атмосферных осадков и ультрафиолетовых лучей, нарушающих точность его работы на улице. Он не может эффективно работать не только при высоких температурах окружающей среды, поскольку такое излучение сливается с тепловыми импульсами, исходящими от человека и животного, но и при низких, что способствует охлаждению одежды и кожи, вызывая слабое излучение.

Обратите внимание! Такой датчик можно обмануть, спрятавшись за экраном или надев костюм, не пропускающий тепловых лучей.

Плюсы и минусы видов датчиков движения

УЗ-детекторы

Преимущества УЗ датчиков радарного типа:

  • источники теплового излучения, к примеру, радиаторы отопления не приводят к ложному срабатыванию датчиков;
  • подходят для использования в условиях высокой влажности и запыленности;
  • движение объекта определяется вне зависимости того, исходит от него тепловое излучение или нет.

Недостатки УЗ-датчиков:

  • приборы работают только направленно;
  • из-за затухания уз-волны детекторы не подходят для больших помещений;
  • применение невозможно на открытом воздухе, так как существует слишком много движущихся природных объектов, которые приводят к срабатыванию датчика;
  • уз-детекторы способны уловить только резкие перемещения;
  • уз-извещатели негативно воздействуют на животных, воспринимающих ультразвук.

МВ-детекторы

Преимущества микроволновых извещателей:

  • они способны уловить движение объектов с малой скоростью;
  • свч-излучение проходит через плохо проводящие ток препятствия (стекло, межкомнатные перегородки, двери и др.);
  • на работу датчика не влияет температурный режим фона или сила теплового излучения объектов;
  • мв-извещатель имеет более компактные размеры, чем его аналоги.

Недостатки МВ-извещателей:

  • датчики на открытом воздухе демонстрируют большое число ложных срабатываний, кроме того они реагируют на помехи вне зоны наблюдения, которые находятся за дверями, за окном и т. д;
  • мв-излучатели вредны для человеческого здоровья, поэтому мощность их излучения не должна превышать 1 мвт/см2.

ИК-детекторы

  • относительно точная регулировка дальности и угла наблюдения за движущимися объектами;
  • датчики подходят для работы на открытом воздухе;
  • ик-детекторы безопасны и для здоровья человека, и не вызывают беспокойств у домашних питомцев.

Недостатки ИК-детекторов:

  • ложные срабатывания из-за теплых потоков воздуха, которые могут исходить от радиаторов отопления, кондиционеров и т. д.;
  • точность работы на улице снижается из-за дождя и снега, яркого солнечного света, попадающего на фотоэлемент излучателя;
  • у аппарата узкий диапазон рабочих температур.

ИК-извещатель движения работающий по методу счета импульсов. Способен мгновенно срабатывать на передвижение, и работает только по истечению периода, когда аппарат отсчитает заданное количество импульсов.

Это приводит к следующим недостаткам

  • Медленное генерирование итогового сигнала.
  • Недостаточная надежность работы, так как мимо такого датчика легко пройти незамеченным, если передвигаться медленно.
  • Ведь на неподвижный инфракрасный объект датчик не реагирует.
  • А если количество импульсов было недостаточным для включения электроприбора, счетчик начинает отсчет заново.

Извещатели движения с микропроцессором. Обрабатывают сигнал, поступающий с пироэлемента, анализируют показатели и сравнивают их с имеющимися шаблонами импульсов различных объектов теплового излучения, к примеру кондиционеров, животных, отопительных приборов и др. Показатели значений характерны для движения человека, датчик движения включает электроприбор.

Преимущества датчика движения с микропроцессором:

  • реакция на движение человека даже при прохождении одного импульса, что делает работу датчика мгновенной;
  • практически к нулю сводятся ложные срабатывания от других ИК-объектов.

Комбинированные датчики движения

Среди комбинированных самыми популярными являются датчики, совмещающие в себе принцип работы микроволнового активного детектора и ПИК-датчика.

Преимущества:

  • меньшее количество ложных срабатываний;
  • устойчивы к наружной засветке и другим помехам как в закрытом помещении, так и на открытом воздухе;
  • мгновенно реагируют даже на незначительные перемещения человека.

Как установить датчики движения для включения света своими руками

Небольшая мощность датчиков позволяет монтировать их самостоятельно, при известной технике безопасности –отключение электросети, наличие контрольных инструментов (индикаторов). К каждому прибору прилагается схема датчика движения для освещенияи инструкция с описанными этапами подключения. Следуя им, установить и настроить прибор – легко. Итак:

  1. Если приобретен датчик со встроенной батареей, то монтаж заключается в правильном выборе места для крепления и собственно, само фиксирование на крепеж к стене или потолку. С приборами, работающими от сети в 220В – работа скрупулезнее.
  2. Следует внимательно осмотреть корпус детектора. Литеры L и N означают рабочую и нулевую фазу, соответственно. Соединение со светильником подводится к разъему рабочей фазы – провод зачищается и фиксируется на . Даже если произойдет путаница, порчи прибора не будет, он лишь не заработает.
  3. До того как установить датчик движения для включения света, нужно подать напряжение. Если индикатор не загорается, то имеет смысл подождать до 1 минуты – некоторым моделям требуется время на «раскачку». Если все устраивает, датчик крепят к поверхности соответствующим крепежом.

Настройка прибора

Обычно корпус датчика движения имеет ручку настройки с определенной шкалой или несколькими переключателями – от 2 до 4 шт. Они имеют собственные буквенные обозначения и направление вращения. Например:

  • LUX. Порог освещенности. Означает количество дневного или электрического света, при котором детектор не работает. Для проверки, его устанавливают на максимум, в дальнейшем по потребностям.
  • TIME. Период срабатывания и задержка светового сигнала. По истечении заданного времени, датчик отключается. Если движение продолжилось, прибор вновь включает освещение. Первичная настройка на минимум.
  • SENS и MIC . Сенсоры и микрофон – соответственно. Настройки находятся на инфракрасных, ультразвуковых и комбинированных моделях. Первый параметр настраивается на максимальное значение, второй – на минимальное.

Мнение эксперта

Инженер-проектировщик ЭС, ЭМ, ЭО (электроснабжение, электрооборудование, внутреннее освещение) ООО «АСП Северо-Запад»

Спросить у специалиста

“Если требуется сделать датчик неприметным, важно заранее выбрать для него место. В случае неправильного положения, прикрывать или маскировать его чем-либо – не рекомендовано

Это снижает чувствительность прибора”

Таблица с картинками к монтажу:

Изображение Этап монтажа
Выбор места монтажа
Осмотр прилагаемой схемы
Зачищаем провода и присоединяем к домашнему освещению
Настройка датчика клавишами
Крепление

Полезные рекомендации до того как подключить датчик движения для освещения

Для долговечной и, главное, качественной работы, важно соблюсти несколько моментов до подключения датчиков движения для освещенияи после:

  1. Пластиковые корпуса приборов – хрупки. Особенной чувствительностью обладает полимерная линза – важный элемент оптики детектора. До монтажа и после с хрупкой системой требуется обращаться бережно.
  2. Наружные датчик движения для включения света нередко лопаются на морозе или деформируются от попадания прямых солнечных лучей. Лучше избегать таких мест установки. Равно как и излишней влажности. Если защищенных мест нет, над приборами устанавливают козырьки.
  3. Внутренние датчики не располагают рядом с или бытовой техникой с технологией УВЧ, инфракрасным излучением и другими функциями, могущими создавать помехи. Максимальная близость описана в инструкции.
  4. Нельзя располагать датчики с лампами накаливания. Эффект будет постоянным, так как нить остывает не сразу, а прибор, рассчитанный на изменение температуры, будет исправно посылать сигнал для активации электричества. «Светомузыка» обеспечена.

Первичная настройка домашнего датчика движения для включения света – не дает гарантии полной безопасности. Потребуется адаптировать систему полностью под собственный образ жизни – присутствие постороннего человека, а не животных или трепет листьев по ветру. Если полной уверенности в своих силах нет, лучше воспользоваться услугами профессионалов. Они обеспечат надежный результат.

Пример установки

Расскажу, как я устанавливал такой датчик. Во-первых,

Схема подключения


Схема подключения указана на корпусе датчика:

Схема подключения на корпусе датчика

Белым по белому плохо видно, поэтому я нарисовал такую схему:

Схема подключения микроволнового датчика движения ТДМ ДДМ-01

Как видно из схемы подключения, она абсолютно соответствует схеме подключения обычного инфракрасного датчика движения – общий ноль, фаза вход и фаза выход. Ссылка в начале статьи.

Цвета проводов непринципиальны, но я привязался к расцветке проводов, которые указаны в инструкции (руководство по эксплуатации можно скачать в конце статьи) для датчика ДДМ-02.

Установка на стену

Передо мной стояла задача поставить датчик над потолком на стену в кладовке. Датчик стоит в углу, правая стена – коридор, левая – спальня, а справа в метре – стена соседской квартиры:

Установка микроволнового датчика в кладовке. Процесс монтажа

Вместо лампочки, как на схеме, у меня подключен блок питания на 12 В постоянного тока, от которого питаются светодиодные лампочки.

Лампочки удобны тем, что имеют распространенный цоколь для галогенок G4, и могут применяться там, где раньше стояли галогенки.

Светодиодные лампочки, включаются от датчика движения через блок питания

Все подключения я делал с помощью клемм Ваго, это быстро, просто и удобно. Защищена вся эта схема автоматом на 6 А.

Вот фото процесса монтажа поближе:


Подключение системы на основе ДДМ

Подключение блока питания. Клеммы

Подключение в распределительной коробке с помощью клемм Ваго

Как видно, коробка оказалась тесновата для такого количества подключений. Правда, тут ещё есть и подключение светильника на 220В, который включается независимо, от обычного выключателя:

Система освещения на основе микроволнового датчика движения

Светодиодные лампочки служат для дежурного освещения, когда кто-то проходит мимо. Свет при этом включается не только в кладовке, но и в соседнем коридоре, в котором постоянно оживленный трафик.

А светильник включают, когда нужен хороший свет в помещении.

Конечный вид всей конструкции выглядит так:

Расположение элементов системы освещения

Настройка зоны обнаружения

Казалось бы, такой простой вопрос не должен вызвать проблем.

В инструкции всё ясно-понятно:


Зона обнаружения, вид сбоку и сверху, инструкция к ДДМ-01.

Однако, гладко только на бумаге. Оказывается, что датчик “видит” движение не только впереди, как показано в инструкции но и сзади. Правда, чувствительность сзади примерно в 2 раза ниже, но всё же, в планы хозяев квартиры не входит, чтобы в коридоре включался свет, когда они встают с кровать в спальне.

Кроме того, как я уже говорил, в 1 метре находится соседская стена (полтора кирпича, на минуточку!). И когда сосед ночью идёт попить водички, в коридоре также может включиться свет!

Было много всего перепробовано для экранирования, например, пластина из жести и алюминиевая фольга:

Настройка зоны обнаружения

Однако, к особому эффекту это не привело. В результате таких манипуляций диаграмма обнаружения изменялась, но совершенно непредсказуемо. Видимо, влияли многочисленные переотражения от металла в этом месте – от экранов, от блока питания, металлических профилей гипсокартонных стен, и экранирование с целью скорректировать диаграмму ни к чему определенному не привело.

В результате, остановились на выборе ориентации датчика в пространстве, и на уменьшении чувствительности до оптимального порога (примерно 30% – вполне хватило для заявленной цели!).

Обзор популярных моделей

Эхо -5

Охранный сенсор, применяемый как в централизованных системах безопасности, так и в локальных системах сигнализации. Ультразвуковой прибор обнаружения движения нарушителя в охраняемой зоне.

Особенности и характеристики:

  • Системный контроль внешнего воздействия перекрытия излучения;
  • Автоматическая система проверка работоспособности;
  • Регулировка уровня чувствительности при настройке;
  • Максимальный объем гарантированной зоны контроля – 250 м2;
  • Дальность действия — 10 метров;
  • Скорость движения объекта для срабатывания прибора – 0,3-2 м\с;
  • Степень защиты ІР 30;
  • Размеры 150х45х25 мм;
  • Масса – 75 гр;

Аргус -3

Радиоволновой объемный извещатель. Предназначен для работы в отапливаемых и неотапливаемых помещениях в составе централизованных и локальных систем безопасности. Отличается высокой надежностью и достоверностью обнаружения нарушения охраняемой зоны. Допускается применение с однотипными приборами в одном помещении.

Особенности и технические характеристики:

  • Минимальная дальность действия – 2-3 м;
  • Температурный режим эксплуатации — -30 +50 градусов Цельсия;
  • Гарантированная площадь обнаружения – 20 м2;
  • Масса – 100 гр.

PYRONIX COLT QUAD P1

Пассивный инфракрасный датчик. Применяемый для установки в системах централизованных и локальных систем безопасности. Особенность конструкции заключается в возможности использования в закрытых помещениях с принудительной вентиляцией. Допускается маскировка материалами, не препятствующими распространению радиоволн – тканью, деревянными решетками. Прибор обладает высокой степенью защиты от естественных и искусственных помех. Не реагирует на животных с массой тела до 27 кг.

Особенности и характеристики прибора:

  • Зона обнаружения нарушителя – 10 м с углом обзора по горизонтали 90 градусов;
  • Тип корпуса – герметичный;
  • Корпус защищен от статического напряжения;
  • Температура внешней среды от -30 до +70 градусов Цельсия;
  • Размеры – 75х52х44;

Изготовление своими руками

Изготовить самодельный датчик движения с СВЧ, чтобы управлять освещением и другими процессами, несложно. Справиться в этом поможет готовая схема, видео-уроки от любителей и рекомендации профессионала. Представим вариант простого изготовления микроволнового датчика по четкой схеме.

Сердце детектора — генератор с радио-микроволновым принципом работы и антенна. На представленной схеме это показано:

Транзистор VT1 — высокочастотный генератор и радиоприемник. Детекторный диод создает выпрямление напряжения и подает смещение на транзистор VT2. Трансформатор Т1 с обмотками настроен на разной частоте. В первоначальном положении, когда антенна не подвергается воздействию внешней емкостью, амплитуда сигналов создает взаимную компенсацию и на детекторе VD1 не имеется напряжения. Когда изменяется частота, их амплитуды начинают складываться и детектироваться с помощью диода. Транзистор VT2 открывается. Как компаратор, чтобы произошла четкая отработка состоянии включения и выключения, применяется тиристор VS1, управляющий силовым реле на 12 Вольт.

Контактные датчики

Они срабатывают при открытии капота, дверей или багажника. Другими словами, контактный датчик представляет собой кнопку, рабочий режим которой сохраняется при нажатии. При открытии происходит замыкание электроцепи, а на главный блок отправляется импульс, запускающий световой или звуковой сигнал.

Называемое также шок-сенсором это устройство реагирует на резкие вибрации или удары. Подобные датчики обычно имеются в базовой комплектации. Недорогие датчики основываются на принципе электромагнитной индукции, а современные надежные шок-сенсоры представляют собой световые приборы, которые срабатывают за счет отклонения лазерного луча на определенную величину.


С этим читают