Инфракрасные датчики движений с сенсором: схема монтажа и подключения

Схема подключения инфракрасного датчика движения для освещения

Инфракрасным датчиком движения называется электронное изделие, позволяющее обнаружить присутствие и передвижение человека или животного. Датчик дает возможность подключать через себя электрическое питание устройств освещения и другой подобной аппаратуры. Обычно инфракрасный датчик движения предназначен для включения систем освещения, однако его можно применять и для других целей.

Основные виды датчиков движения

Датчики по месту монтажа можно разделить на такие виды:

  • периметрические устройства, которые используются для освещения улицы;
  • внутренние устройства, которые применяются для освещения различных помещений;
  • периферийные устройства, которые еще можно назвать универсальными.

Датчики по принципу работы делятся на такие категории:

  • ультразвуковые устройства, которые реагируют на небольшое изменение звуковых волн разной частоты;
  • микроволновые изделия, которые испускают радиоволны высокой частоты;
  • инфракрасные изделия, которые срабатывают при изменении теплового излучения;
  • активные изделия, которые оборудованы передатчиком и приемником различного вида излучения;
  • пассивные изделия, в которых не предусмотрен передатчика сигнала.

Датчики по типу срабатывания можно разделить на такие категории:

  • тепловые устройства, которые реагируют на колебания температуры в определенном месте;
  • звуковые устройства, которые срабатывают при небольших колебаниях воздуха от импульсов звука;
  • колебательные устройства, которые срабатывают от перемены окружающей среды или от изменения магнитного поля при передвижении человека.

Датчики движения по своему устройству принято делить на такие типы:

  • однопозиционные изделия, которые оборудованы передатчиком и приемником сигнала;
  • двухпозиционные изделия, в которых приемник и передатчик сигнала находятся в разных корпусах;
  • многопозиционные изделия, аппаратура которых включает в себя несколько устройств с приемниками и передатчиками.

Датчики движения по виду монтажа можно разделить на такие типы:

  • многофункциональные изделия используют для определения передвижения и степени освещенности в различных помещениях;
  • комнатные изделия применяют для мониторинга и систем управления светом в комнате;
  • наружные изделия используют для измерения уровня внешнего освещения;
  • накладные изделия изготовлены для монтажа на стену;
  • потолочные изделия ставят в подвесной потолок;
  • врезные изделия применяют для обнаружения передвижения в комнатах и офисах.

Схема подключения датчика движения для освещения

Подсоединить инфракрасный датчик движения довольно легко, потому что электрическая схема работает только на замыкание и размыкание цепи. Когда необходима постоянная работа системы освещения при абсолютном отсутствии любого перемещения, то в электрическую цепь необходимо включить обычный выключатель, который подключается параллельно инфракрасному устройству движения.

Из-за этого при включении выключателя свет будет загораться по другой схеме в обход изделия, потому что при отключенном переключателе контролировать состояние системы освещения будет инфракрасный датчик движения.

Как подсоединить несколько инфракрасных датчиков движения

Довольно часто получается так, что своеобразная форма комнаты физически не позволяет контролировать всю площадь одним изделием. К примеру, в сильно изогнутой комнате, если устанавливать одно устройство, то оно не будет работать, когда человек передвигается за изгибом. Тогда стоит применить схему подсоединения устройств, в которой несколько изделий подключаются параллельно.

Иначе говоря, нулевой провод идет отдельно и непрерывно, подается на каждое изделие, а потом подключают все клеммы к светильнику. В таком случае срабатывание любого устройства приведет к замыканию электрической цепи и подаче напряжения на лампу. При подобном подключении необходимо знать, что все датчики стоит подсоединить к одной фазе, а иначе между фазами может произойти короткое замыкание. А также различные условия и технические особенности комнаты тоже имеют большое влияние на тип подсоединения инфракрасных датчиков движения.

Выполнять монтаж датчика нужно так, чтобы он имел большой угол обзора на предполагаемые области передвижения. А также необходимо не допустить, чтобы детали интерьера, двери или окна экранировали сигнал устройства. Все изделия обладают максимально допустимым значением мощности, которая составляет от 500 до 1000 ватт. Этот показатель сильно ограничивает их использование в условиях больших нагрузок. Когда есть необходимость в подсоединении через датчик движения многих мощных источников света, то оптимальным решением можно считать использование специального магнитного пускателя.

При приобретении инфракрасного датчика движения, в комплекте обязана находиться подробная инструкция по эксплуатации, подсоединению и настройке. Дополнительно подобная схема всегда присутствует на корпусе самого изделия. Под крышкой устройства движения располагается специальная колодка, а также подсоединенные к ней несколько разноцветных проводов, которые выходят наружу корпуса. Подсоединение кабеля выполняется при помощи разнообразных зажимов. Когда для подключения применяют многожильный провод, то стоит использовать специализированные наконечники для втулок.

Как подключить датчик движения к лампочке

Электрический ток на инфракрасный датчик движения приходит от питающей сети по нескольким проводникам. Это фазный провод и нулевой. После того как фазный провод вышел из устройства, он попадает на один из выводов светильника. Другой вывод светильника присоединен к нулевому проводнику. Когда начинается передвижение в области контроля изделия, то сразу замыкается контакт специального реле, что приводит к появлению фазы на лампочке и включается освещение. Так как специализированная колодка для подсоединения снабжена винтовыми зажимами, то кабель к датчику движения присоединяют при помощи специальных наконечников.

Необходимо понимать, что подсоединение фазного провода нужно выполнять лишь по принципиальной схеме, которая должна быть в руководстве по эксплуатации. После подсоединения кабеля необходимо надеть крышку и начать следующую стадию работы, которая заключается в подключении проводов в распределительной коробке. В ней находится 7 проводов, 2 от светильника, 3 от инфракрасного датчика и 2 от сети питания. В кабеле питания фазный провод покрашен в красный цвет, а ноль окрашен в синий.

У кабеля, который подсоединен к изделию, белый проводник является фазой, зеленый провод считается нулевым, а красный проводник необходимо подключить к питающей сети. Все проводники стоит присоединять по определенным правилам. Фазу питающего кабеля нужно соединить с фазным проводником датчика движения. Потом подключают нулевой проводник от питающего кабеля, а далее, нулевой провод от устройства и нулевой проводник от светильника.

Провод от инфракрасного движения красного цвета и коричневый проводник от светильника необходимо соединить вместе. После этого подключение можно считать оконченным, потому что изделие подсоединено к светильнику. Далее, подается электрическое напряжение, датчик движения срабатывает при передвижении, замыкает цепь и включает освещение.

Как подсоединить датчик движения к выключателю

Чтобы определенное время освещение не выключалось, вне зависимости от степени освещения или передвижения человека, стоит использовать схему подсоединения изделия с выключателем. Для этого необходимо подключить простой выключатель в схему, параллельно инфракрасному датчику.

С помощью подобного подсоединения есть возможность при включенном выключателе держать в замкнутом состоянии цепь светильника в течение продолжительного времени. Когда управление светом необходимо отдать датчику, то просто стоит выключить выключатель.

Как настроить датчик для управления светом

Настройка инфракрасного датчика является наиболее важной работой при монтаже изделия. Все устройства, которые способны управлять светильниками, имеют дополнительные настройки. С их помощью можно добиться качественной работы изделия. Подобные настройки имеют вид небольших приборов, предназначенных для регулирования. Прежде всего, это:

  • установка времени отключения TIME;
  • регулировка степени освещения LUX;
  • установка уровня восприимчивости к определенному виду излучения SENS.

Настройку включения от степени освещения используют для правильной работы датчика в светлое время. Изделие сработает при небольшом уровне освещения при сравнении с наименьшим значением. Таким образом, устройство не будет срабатывать при большом уровне освещения при сравнении с выставленным порогом.

С помощью подстройки времени есть возможность устанавливать время, в которое свет будет работать с того момента, как стало обнаружено передвижение. Рабочий интервал времени можно выставить от 1 до 650 секунд.

Настройка восприимчивости перед срабатыванием датчика является следующей полезной функцией. Осуществлять регулировку восприимчивости к срабатыванию в зависимости от площади и дальности человека можно с помощью специального регулятора. Реакция изделия напрямую зависит от степени установленной чувствительности. Когда осуществляется большое количество включений изделия, то восприимчивость необходимо понизить, а выставить яркость освещенности инфракрасных волн, на которые и будет реагировать аппаратура.

Как необходимо правильно устанавливать датчик движения

В зоне видимости устройства, который ставится на улице, не должны быть предметы, излучающие свет или тепловую энергию. Не нужно монтировать датчик движения возле больших деревьев, которые способны помешать качественному выявлению передвижения. Необходимо постараться свести к минимуму вероятное воздействие различных видов излучений, которые могут привести к ложному срабатыванию изделия.

Устройство стоит настраивать непосредственно на то место, где выявление передвижения обязано служить поводом для включения света. Нужно держать изделие в идеальной чистоте, потому что грязь плохо влияет на качество работы датчика и области его действия.

Схемы датчиков движения и принцип их работы, схемы подключения

Датчик движения чаще всего используется для включения освещения, когда вы проходите или находитесь рядом с ним. С его помощью можно хорошо экономить электричество и избавить себя от необходимости щелкать выключателем. Это устройство также используется и в системах сигнализации, для определения нежелательных проникновений. Кроме этого их можно встретить и на производственных линиях, они там нужны для автоматизированного выполнения каких-либо технологических задач. Датчики движения иногда называют датчикам присутствия.

Типы датчиков движения

Датчики движения различают по принципу действия от этого зависит их работа, точность срабатывания и особенности использования. У каждого из них есть сильные и слабые стороны. От конструкции и рода используемого элемента зависит и конечная цена такого датчика.

Датчик движения может быть выполнен в одном корпусе и в разных корпусах (блок управления отдельно от датчика).

Контактные

Самый простой вариант датчика движения – использовать концевой выключатель или геркон. Геркон (герметичный контакт) это переключатель который срабатывает при появлении магнитного поля. Суть работы заключается в установки концевого выключателя с нормально-разомкнутыми контактами или геркона на дверь, когда вы её откроете и зайдете в помещение контакты замкнутся, включат реле, а оно включит освещение. Такая схема изображена ниже.

Инфракрасные

Срабатывают от теплового излучения, реагируют на изменение температуры. Когда вы входите в поле зрения такого датчика он срабатывает на тепловое излучение от вашего тела. Недостатком такого способа определения являются ложные срабатывания. Тепловое излучение присуще всему что есть вокруг. Приведем несколько примеров:

1. ИК датчик движения стоит в помещении с электрообогревателем, который периодически включается и отключается по таймеру или термостату. При включении обогревателя возможны ложные срабатывания. Можно попробовать этого избежать долгой и скрупулезной настройкой чувствительности, а также попыткой направить его так, чтобы в прямой видимости не было обогревателя.

2. При установке на улице возможны срабатывания от порывов тёплого ветра.

В целом эти датчики нормально работают, при этом это самый дешевый вариант. В качестве чувствительного элемента используется PIR-сенсор, он создает электрическое поле пропорционально тепловому излучению.

Но сам по себе сенсор не имеет широкой направленности, поверх него устанавливается линза Френеля.

Правильнее будет сказать – многосегментная линза, или мультилинза. Обратите внимание на окошко такого датчика, оно разбито на секции это и есть сегменты линз, они фокусируют попадающие излучения в узкий пучок и направляют его на чувствительную область датчика. В результате этого на маленькое приемное окошко пироэлектрического сенсора попадают пучки излучений с разных сторон.

Для увеличения эффективности детектирования движения могут устанавливать сдвоенные, или счетвертненные сенсоры или несколько отдельных. Таким образом, расширяется поле зрение прибора.

Исходя из вышесказанного нужно отметить и то, что на датчик не должен попадать свет от лампы, а также в поле его зрения не должно быть ламп накаливания, это также сильный источник ИК-излучения, тогда работа системы в целом будет нестабильной и непредвиденной. ИК-излучения плохо проходят через стекло, поэтому он не сработает, если вы будете идти за окном или стеклянной дверью.

Это самый распространённый вид датчика его можно купить а можно и собрать самому на основе, поэтому рассмотрим его конструкцию подробно.

Как собрать ИК-датчик движения своими руками?

Самый распространенный вариант – это HC-SR501. Его можно купить в магазине радиодеталей, на али-экспресс, часто поставляется в наборах Arduino. Может использоваться как в паре с микроконтроллером, так и самостоятельно. Он представляет собой печатную плату с микросхемой, обвязкой и одним ПИР-сенсором. Последний накрыт линзой, на плате есть два потенциометра, один из них регулирует чувствительность, а второй время которое на выходе датчика присутствует сигнал. При детектировании движения на выходе появляется сигнал и держится установленное время.

Он питается напряжением от 5 до 20 вольт, срабатывает на расстоянии от 3 до 7 метров, а сигнал на выходе держит от 5 до 300 секунд, вы можете продлить этот период, если использовать одновибратор на NE555, микроконтроллер или реле задержки времени. Угол обзора порядка 120 градусов.

На фото изображен датчик в сборе (слева), линзу (справа внизу), обратную сторону платы (справа вверху).

Рассмотрим плату подробнее. На её передней стороне расположен чувствительный элемент. На задней – микросхема, её обвязка, справа два подстроечных резистора, где верхний – время задержки сигнала, а нижний – чувствительность. В нижней правой части джампер для переключения режимов H и L. В режиме L датчик выдает выходной сигнал только она период времени выставленного потенциометром. Режим H выдает сигнал, пока вы находитесь в зоне действия датчика, а когда вы её покидаете сигнал, исчезнет через время заданное верхним потенциометром.

Если вы хотите использовать датчик без микроконтроллеров, тогда соберите эту схему, все элементы подписаны. Схема питается через гасящий конденсатор, напряжение питания ограничено на уровне 12В с помощью стабилитрона. Когда на выходе датчика появляется положительный сигнал реле Р включается через NPN транзистор (например BC547, mje13001-9, КТ815, КТ817 и другие). Можно использовать автомобильное реле или любое другое с катушкой на 12В.

Если вам нужно реализовать какие-то другие функции – можно использовать его в паре с микроконтроллером, например платой Ардуино. Ниже представлена схема подключения и программный код.

Схема подключения датчика движения для освещения

Содержание

  1. Что вам понадобится
  2. Процесс установки датчика движения
  3. Полезные материалы

1. Что вам понадобится

  • Датчик движения
  • Электропровод
  • Длинногубцы или тонкогубцы
  • Отвертка
  • Инструмент для снятия изоляции
  • Дрель
  • Дюбель-гвозди

2. Процесс установки датчика движения

Определяемся с местом установки

Корректная работа датчика движения зависит не только от правильной схемы подключения, но и от места его установки. В зависимости от угла охвата устройства монтируйте его в таком месте, чтобы в зону действия входили возможные места появления человека. Если вход в помещение один, датчик устанавливают напротив входа. Если входа два, датчик размещают на потолке. В этом случае угол охвата прибора должен составлять 360°. Кроме того, следует соблюсти еще несколько важных правил:

  • в зоне действия устройства не должно быть приборов, которые имеют электромагнитное излучение (иначе помехи могут нарушить его работу);
  • на датчик не должен быть направлен поток воздуха от кондиционера или вентилятора;
  • устройство должно находиться как можно дальше от отопительных приборов;
  • на корпус не должен падать прямой свет (если датчик устанавливается в помещении с окном, важно настроить его включение только в темное время суток).

Выполнение перечисленных требований поможет избежать ложных срабатываний или, напротив, исключит несрабатывание датчика, когда потребуется включить освещение.

Совет: если в вашем доме есть животные, и вы хотите избежать срабатывания датчика при их появлении в зоне действия, заранее выберите приемлемый для себя вариант. Либо вы будете регулировать чувствительность датчика, устанавливая минимальное значение для срабатывания, либо сразу купите модель с функцией игнорирования животных. Такие устройства не реагируют на движущиеся объекты весом менее 10 или 25 кг.

Подключаем датчик движения

Читайте также:  Выращивание розмарина в открытом грунте в средней полосе России: посадка и уход

Прежде чем рассматривать схему подключения датчика движения для освещения, необходимо его разобрать. Открутите с помощью отвертки заднюю панель корпуса – внутри вы увидите колодку для присоединения проводов. Стоит отметить, что процесс монтажа этого устройства чем-то схож с установкой выключателя. То есть выполняется электрическая цепь с последовательно включенным в нее светильником, а датчик замыкает или размыкает эту цепь, включая или выключая освещение. И в самом деле – в процессе нет ничего сложного. Во-первых, на колодке имеются обозначения для присоединения проводов: N – нулевой провод, L – фаза, L со стрелкой (или А) – клемма для соединения с осветительным прибором. Во-вторых, схему подключения датчика движения производитель показывает на корпусе устройства или в инструкции. Нужно лишь выбрать оптимальный способ установки. Мы опишем два наиболее распространенных.

Вариант 1: подключение через осветительный прибор. Это довольно простой и удобный способ, который не требует доступа к распределительной коробке. Отлично подходит для тех мест, где человек находится недолгое время: на крыльце, лестничной площадке, в кладовой и т.д. Устройство здесь работает следующим образом: свет включается при появлении человека в зоне действия, горит какое-то количество времени, пока есть движение, и выключается при отсутствии движения. Это очень удобно – человеку не нужно нажимать на выключатель, например, если заняты руки.

Пример схемы подключения датчика движения для освещения без выключателя

Как выполняется подключение. От клеммы L напрямую к фазе ведется провод. От клеммы N – нулевой провод, который идет также к осветительному прибору. От клеммы A провод идет к осветительному прибору

Вариант 2: подключение через выключатель. Этот способ чуть сложнее, но в ряде случаев считается более эффективным. К примеру, датчик движения устанавливается на кухне. Человек заходит в помещение – включается свет, человек садится и не двигается – через какое-то время свет выключается. Согласитесь, не очень комфортно. Именно для таких ситуаций, когда свет должен гореть без постоянного движения объекта, нужна дополнительная возможность управления освещением – установка трехпозиционного выключателя.

Пример схемы подключения датчика движения для освещения с выключателем

Как выполняется подключение. От клеммы N, как и в предыдущем случае, нулевой провод отходит в распределительную коробку к нулевому проводнику. Там идет разводка на осветительный прибор. От клеммы L фазный провод идет к трехпозиционному выключателю и подключается к клемме, которая отвечает за среднее положение клавиши. Именно в этом положении управление освещением будет осуществляться датчиком движения. От клеммы A идет третий провод, который соединяет датчик движения и осветительный прибор. В свою очередь от осветительного прибора на выключатель идет провод к клемме с верхним положением клавиши. В таком случае управление освещением осуществляется с помощью выключателя. Нижнее положение клавиши – это выключение света

Крепим датчик

После выполнения монтажа в соответствии со схемой подключения датчика движения следует собрать корпус прибора и закрепить его на стене или потолке. В выбранном месте просверлите отверстие (или два – в зависимости от способа крепления корпуса), вставьте туда дюбели и закрепите устройство с помощью саморезов. Если корпус поворотный, направьте его на предполагаемую зону действия. Готово – осталось только настроить и протестировать прибор.

Выполняем настройку

Стандартно у датчика движения есть три регулятора: освещенность, время и чувствительность. С их помощью прибор настраивают для корректного срабатывания практически под любые условия эксплуатации. Настройка большинства моделей идентична. Важно, что делается она при выключенном освещении. Регулятор чувствительности следует повернуть до упора по часовой стрелке, а регулятор времени – до упора против часовой стрелки. Для настройки на тестирование датчику может потребоваться около минуты. После этого выполните проверку: выходите и входите в помещение либо в зону действия датчика, если он установлен на улице. Датчик должен включать свет и выключать его. Важно, чтобы между тестами проходило более 5 секунд. После этого вы можете настраивать чувствительность и время срабатывания так, как вам нужно. Поворачивайте регуляторы и тестируйте – методом проб и ошибок вы точно подберете комфортный для вас режим работы датчика. Подробное руководство по настройке вы найдете в инструкции и без проблем справитесь с этой задачей.

Будьте уверены – правильный монтаж и настройка, а также подходящая схема подключения датчика движения избавят вас от проблем во время эксплуатации. Свет будет включаться при вашем появлении в зоне работы устройства и отключаться, как только вы покинете ее. В этом и заключается принцип корректной работы прибора, который служит для удобства и экономии. Можно снизить расход электроэнергии на 50 – 70%. Если вас заинтересовала возможность установки датчика своими руками, купить его вы можете в нашем интернет-магазине уже сейчас.

Как правильно подключить датчик движения — 5 схем монтажа с выключателем и без.

Для того, чтобы упростить процесс управления освещением и автоматизировать его включение-отключение в определенных местах (подъезд, коридоры, вход в дом на улице и т.д.), применяются такие устройства как датчики движения.

Помимо работы в сетях освещения, они могут использоваться в охранных системах. Например для подачи звукового сигнала (рев сирены, включение звонка) при обнаружении движения в охраняемой зоне.

А еще их можно настроить на автоматическое открывание входных дверей, что широко применяется в торговых центрах и магазинах.

Давайте же рассмотрим как правильно подключить это устройство, разберем популярные схемы и перечислим ошибки, которые непосредственным образом влияют на погрешность работы прибора.

Первым делом определитесь, какая у вас модель датчика по типу подключения. Они бывают двух и трехпроводными.

Сначала изучим простейшую двухпроводную схему.

Двухпроводные датчики движения чаще всего ставят в обычные подрозетники. Общая картина его подключения состоит из 4-х элементов:

    автоматический выключатель для подачи питания 220В
    распредкоробка
    сам датчик
    светильники

Подключение прибора аналогично монтажу одноклавишного выключателя света. То есть, вам нужно подвести питающую фазу к датчику, и через него пустить ее на светильник.

При этом связку “датчик – светильник”, лучше использовать на отдельном контуре, а не сажать его на общее освещение.

Рассмотрим процесс монтажа с самого начала. Первым делом заводите трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5мм2 от автомата в щитке в распредкоробку. Обозначаете и маркируете его жилы: фаза, ноль, земля.

Далее протягиваете уже двухжильный провод до места установки датчика.

Где его лучше всего размещать?

Классический вариант для моделей устанавливаемых в подрозетник – на высоте 1,2-2,0м от уровня пола.

Не путайте их с настенными устройствами, размещаемыми в проходных коридорах или подъездах многоэтажек, либо на входе в здание. Эти обычно задираются под самый потолок, недалеко от дверей.

Также обратите внимание, чтобы никакие открытые двери не перекрывали угол обзора датчика.

Еще их не рекомендуется ставить над батареей или другими нагревательными приборами.

Далее, кабель идущий на светильник, также заводим в распредкоробку. Внутри нее соединяем все жилы в следующей последовательности.

Сначала ноли. От кабеля питания – на кабель светильника.

Далее заземление, если оно конечно есть.

А вот фазу с автомата, соединяем с одной из жилой, уходящей вниз на датчик (L). Вторую жилу от кабеля датчика, пускаем на светильник (L датчика).

Осталось подключить в подрозетнике сам датчик. Приходящую фазу с условным обозначением L, заводим на соответствующую клемму.

Вторую жилу подключаем на клемму, где нарисован осветительный прибор или знак “нагрузка”, как на рисунке внизу.

Осталось спрятать в подрозетник весь механизм и установить декоративную рамку.

Далее на передней панели производим настройку. Для этого выкручиваете по порядку все “флажки”.

    1 – переводите устройство в автоматический режим

    2-выставляете порог чувствительности

Дабы датчик не включался днем или в другое, не нужное вам время суток, в зависимости от уровня освещенности и силы светового потока.

    3-задаете время, через которое освещение отключится, как только исчезнет движение в зоне действия прибора

На этом все. Подаете напряжение и проверяете работу всей схемы.

Преимущества подобной двухпроводной схемы и данных датчиков движения:

    простота монтажа и подключения
    возможность принудительного включения освещения без дополнительных выключателей света
    универсальность

Вы легко можете заменить любой одноклавишный выключатель подобным устройством и автоматизировать свою систему освещения, без каких либо капитальных затрат.

Однако есть и недостатки. Данные приборы зачастую плохо работают с энергосберегающими и светодиодным лампочками.

Они начинают мерцать, иногда очень даже сильно.

Переходим к трехпроводным датчикам с тремя клеммами. Самые популярные марки на нашем рынке – это инфракрасные датчики движения IEK модели от ДД-009 до ДД-019.

Популярность их объясняется прежде всего низкой ценой. Но и более дорогие экземпляры от других производителей, в принципе сделаны по точно такому же образцу. И процесс подключения и настройки будет аналогичным.

При покупке таких приборов обращайте внимание на степень их влагозащиты. В основной массе это IP44.

За пределами зданий их можно ставить только под навесом или козырьком. От прямого попадания дождя они не защищены. Здесь уже понадобятся полностью влгаозащищенные модели IP65.

Также смотрите на температуру эксплуатации, если вы намерены его использовать на улице. Большинство из них рассчитаны на работу только до минус 20С. Далее они начинают нещадно глючить.

На трехпроводной датчик придется заводить уже полноценные 220В, то есть фазу и ноль. Вся система также состоит из 4-х элементов:

    автоматический выключатель
    распредкоробка
    светильник

По желанию многие добавляют еще отдельный выключатель света. Эту схему рассмотрим чуть ниже.

При подключении трехпроводного датчика, в распредкоробку будет заходить 3 кабеля:

    трехжильный от автомата (фаза-ноль-земля)
    трехжильный на освещение (если у вас светильники с металлическим корпусом)
    трехжильный на датчик

Нули собираются в одну точку. “Земля” с автомата подключается к “земле” на светильнике. Все как по ранее рассмотренной схеме.

Вот только на датчик движения уже подается не одна фаза, а полноценные фаза-ноль. У данного девайса под корпусом имеется три клеммы.

    две вводных – сюда вы заводите питание 220В

Они могут быть подписаны как L (фаза) и N (ноль).

    и один выход

Обозначенный к примеру буквой “А”.

Чтобы добраться до клемм, открутите на корпусе два самореза и снимите нижнюю защитную крышку.

Если у вас уже выведено из корпуса три разноцветных провода, ищите в инструкции их маркировку. Обычно это:

    красный А – выход
    синий N – ноль
    коричневый L – фаза входная

Но лучше вскрыть крышечку и проверить все визуально.

Выходит именно фаза, которая и управляет всем освещением. В распредкоробке вы ее подключаете к фазной жиле кабеля, идущего на светильники или к другой нагрузке.

Вся схема будет выглядеть упрощенно следующим образом.

Если не хотите использовать распаечную коробку в качестве места соединения всех проводов, тогда придется заводить все жилы в сам датчик и соединять их на его клеммнике. Две нулевые жилы скручиваете между собой и затягиваете на клемме N.

Фазу с автомата питания пускаете на клемму L. Ну и к оставшемуся выходу подключаете жилу, уходящую на светильник. Грубо говоря, фазу-ноль с одного кабеля подали, фазу-ноль с другого вывели. Ничего сложного.

Получается та же самая 3-х проводная схема, только без распредкоробки.

После подключения на корпусе ищите элементы управления и настройки. Одна из “крутилок” отвечает за время суток. Там нарисованы солнышко и луна (Lux).

Для того, чтобы использовать девайс в светлое время суток, переключатель ставите в режим, где значок солнца. Если он вам нужен для работы в ночное время или в темном помещении, где нет естественного света – выкручиваете на луну.

Второй переключатель настраивает время отключения (Time). Двигаете реостат от минимума к максимуму и увеличиваете время автоматического отключения света, с нескольких секунд до нескольких минут.

Как выставить настройки так, чтобы прибор случайно не реагировал на домашних животных? Запомните главное, в этом случае чувствительность должна регулироваться не переключателями, а углом поворота всей сферы.

То есть, куда смотрит прозрачное окошко, на то оно и будет реагировать. Не хотите, чтобы свет загорался когда мимо пробегает кошка или собака, не направляйте сферу вниз к полу. Выставляйте окошко перпендикулярно плоскости стены или на уровне вашей головы.

Ну а если вдруг захотите, чтобы датчик вообще не срабатывал, то поверните его “голову” так, чтобы окошко смотрело на самый верх, как бы в небо.

Реальная зона захвата лучей датчика – примерно 9-10 метров. Хотя в документации заявляют больше.

Еще обращайте внимание на такое свойство, как чувствительность в зависимости от направления движения человека. Она будет максимальна, когда вы проходите мимо, и минимальна, когда идете навстречу лучам.

Поэтому в коридоре или подъезде многоэтажек, датчики лучше ставить на сразу над дверьми, а где-нибудь ближе к углу. В этом случае вы по любому будете именно пересекать лучи, а не двигаться навстречу им.

Главный недостаток такой 3-х проводной схемы – отсутствие принудительного включения освещения. Датчик движения может выйти из строя или начать некорректно работать. Из-за этого вы останетесь полностью без освещения.

Чтобы избежать подобных проблем, применяют третью схему с дополнительным выключателем света.

Эта схема является наиболее универсальной. В ней используется обычный одноклавишник.

Многие спросят: “У него же всего два контакта и два провода, а у датчика три. Куда девать лишнее?” Все очень просто, достаточно подключить его параллельно.

То есть, фазу от питающего автомата, нужно сразу завести не только на датчик, но и на одноклавишный выключатель света. Второй провод с одноклавишника присоединяется к контуру освещения, то есть к выходному проводнику с датчика.

Выглядит это следующим образом.

Теперь вы сможете включать и выключать светильники в любое время, в независимости от того, день у вас или ночь, есть движение в зоне действия девайса или нет, исправен он или сломан.

Кстати, если установить выключатель не параллельно, а последовательно в схему, то есть после него, дабы фаза разрывалась до датчика, вы столкнетесь с не совсем очевидной проблемой.

Казалось бы, такой вариант наиболее хорош. Всю схему можно полностью отключить от напряжения, а при необходимости ее включить и тут же запустить свет. Но дело в том, что при полном обесточивании и последующей подачи напряжения, лампочка не загорается сразу.

Сколько бы вы не прыгали перед датчиком и не махали руками. Ему нужно определенное время, дабы просканировать всю площадь на наличие объектов. У многих моделей на это уходит по 10-20 секунд.

А вы тем временем будете стоять в темноте и терпеливо ждать света. Согласитесь, что это не очень удобно.

А можно ли подключить 3-х проводной датчик не параллельно, а именно вместо одноклавишника? То есть, выкинуть его из схемы и поставить в разрыв фазы как в самом первом случае, подключив только два провода и не подводя ноля?

С некоторыми светодиодными лампочками такой фокус может пройти. Но вам понадобятся дополнительные компоненты.

Установка и настройка датчиков движения

  • 9 минут
  • 2.36k

Предлагаем схемы подключения с пошаговым описанием каждого действия — произвести столь нужную работу смогут даже начинающие электрики.

Разновидности датчиков движения

Выпускают разнотипные изделия, которые позволяют максимально удобно регулировать процесс освещения комнаты или улицы. Есть датчики, которые располагаются на потолке, стене или монтируются скрыто.

Читайте также:  Банановая кожура как удобрение для помидоров – как подкормить рассаду томатов, рецепты, отзывы, видео

Принцип действия у них тоже отличается друг от друга, некоторые модели работают с уличным освещением, другие с домашним. Устройства для улиц защищены от атмосферных условий.

Принцип действия устройств отличается друг от друга, они могут быть:

Способ срабатывания тоже может быть разным, от теплового, где прибор даёт реакцию на температурные изменения, до звуковых и колебательных. Последний вариант реагирует на перемены во внешней среде и магнитном поле во время движения объекта.

Датчики движения могут быть однопозиционными, двухпозиционными и многопозиционными. Рассмотрим варианты подключения разных устройств для повышения комфорта в собственном жилище и не только там.

Нюансы размещения: как подключить инфракрасный датчик движения и не допустить ошибок

Расскажем о пассивных инфракрасных устройствах слежения, они диктуют свои правила расположения в доме или квартире.

Да, в устройствах предусмотрена защита от ложного срабатывания на «дневной» свет линзой Френеля, но не стоит устанавливать датчик там, где на них падают прямые лучи солнца или осветительные приборы.

Ошибкой будет располагать устройство в «слепой зоне».

Если комната большая, приобретают потолочную модель, что даст возможность большего угла захвата.

Пошаговое подключение двухпроводного датчика

Если выбран двухпроводной датчик, то тут всё просто: его монтируют в обычный подрозетник. Полностью всё укладывается в четыре элемента, система состоит из:

Автоматического выключателя для 220 В;

Задача в том, чтобы осуществить подведение питающей фазы к устройству, а от него уже подать питание на светильник.

Достоинства и недостатки

Преимущества такого способа в простой установке и универсальности. Можно автоматически включать свет, не монтируя новые выключатели, а также легко заменить одноклавишный выключатель.

К минусам двухпроводного датчика относят недостаточно слаженное взаимодействие прибора и светодиодных или энергосберегающих ламп. Энергосберегающие лампочки при включении могут начать мерцать, это вызывает дискомфорт и может перегореть быстрее.

Установка

Традиционно датчик движения монтируется на место выключателя, поэтому и нужен стандартный подрозетник. Прибор врезают в фазу, этот провод всегда под напряжением. Аппарат будет располагаться между лампой и автоматикой на 220 В.

Система устанавливается отдельно от общей сети освещения, поэтому и добавляется распредкоробка и автомат. Автомат монтируют в распределительный электрический контур. Для этого берётся трёхжильный кабель сечением 3х1,5 мм. К устройству же тянут двужильный кабель сечением 2х1,5 мм.

Подбирается верная высота для расположения устройства, в норме для удобства это от 1,2 до 2 метров

Место под установку располагают обязательно так, чтобы открывающаяся дверь не перекрывала обзор. Не стоит монтировать датчик движения невысоко над отопительными приборами, это негативно скажется на работе аппарата.

Сначала работают с распредкоробкой, в неё нужно отправить три кабеля, а трёхфазный выводится на прибор освещения.

Пошагово процесс подключения датчика движения прост:

1. Сначала соединяют между собой жилы «ноль», от автомата к светильнику. Во вторую очередь соединяют заземлитель, если он имеется, а потом и силовые жилы от автомата к датчику, а от него к светильнику.

2. Теперь жилу от лампочки подключают к клемме с аналогичным изображением. Иногда это обозначается знаком «нагрузки». Вторая жила протягивается к клемме с буквой L. Теперь изделие подключено, его устанавливают в подрозетник.

Можно всё закрывать декоративной крышкой.

Далее идёт процесс настройки работы датчика движения освещения.

Настройка

На передней панели находится первый регулятор, его нужно установить в режим авто, просто покрутив.

У второго регулятора роль чувствительного к свету элемента. Чтобы активировать устройство для работы в тёмное время суток, регулятор поворачивают на необходимое количество градусов в левую сторону.

Диапазон времени, в течение которого срабатывает таймер отключения, указывается в характеристике прибора. Эта информация находится в инструкции от производителя.

Переводят выключатель в распределительном щитке на положение «вкл», можно проверять работу системы.

Схема подключения трехпроводного датчика движения

Если приобретён трёхпроводной датчик движения, то его монтаж тоже производят по определённой схеме. Прибор имеет не две, а три клеммы. Рынок предлагает большой ассортимент приборов по разным ценам. Принцип работы моделей схож друг с другом, потому можно говорить об общей схеме подключения. Разница в цене объясняется качеством комплектующих.

Рекомендуется приобретать приборы, в характеристиках которых есть слово «влагозащищённость» или латинские буквы «IP».

Для установки под навесом или в помещениях подходит устройство с маркировкой IP44, а для пространства под открытым небом IP65. На цену очень даже влияет фактор влагозащищённости.

Монтаж

Рассмотрим советы, как подключить датчик движения освещения, если он трёхпроводной. Актуальны всё те же четыре элемента, а именно автомат для распредщитка, распредкоробка, датчик с проводом и прибор освещения с проводом.

В распредкороб вводят три кабеля. От автоматического выключателя тянут фазу L, ноль N (рабочий), заземление (PE).

Ноли (N) нужно собрать в одну локацию. Землю с автомата подключают к заземлению от светильника. Теперь можно подавать к датчику движения с тремя проводами фазу-ноль. Ввод: для питания 220В это фазы L и N. Вывод имеет литеру А.

Сначала откручивают саморезы на корпусе. Клеммы обнаруживаются под задней крышкой. Удобно, если у выбранной модели выведены из корпуса три провода разного цвета. Землю обозначают литерой А, у провода красный цвет, у ноля N он синий, фаза L коричневая. Но чтобы убедиться в правильности определения значения проводов, можно открыть крышку и посмотреть литеры.

Иногда обходятся без распределительного короба, тогда провода заводят в короб, если это позволяет пространство внутри него. Также в коробе должен быть клеммник.

Настройка и наладка чувствительности

Подключение датчика завершено, но нужно его настроить для полноценной работы.

С обратной стороны корпуса устройства есть регуляторы, отвечающие за работу: на неё влияет уровень освещённости. Если требуется включение датчика в помещении с одним окном при заходе солнца, то регулятор крутят в сторону значка луны.

Другой регулятор позволяет задать время выключения. Задержка выставляется от секунд до 10 минут. Поворот сферы на определённый угол регулирует режим включения при попадании в диапазон видимости животных.

Следует знать: так как в работе датчика используются ИК-лучи, нужно знать особенность детектирования. Пре пересечении лучей аппарат среагирует и включит свет, а если идти по направлению прямо к лучу, то чувствительность будет на минимуме, в этом случае устройство может не среагировать на движение.

Установку датчика движения осуществляют сбоку от дверного проёма или в углу комнаты.

Плюсы и минусы

Преимущество в том, что можно регулировать реакцию датчика движения на животных. Если не нужно, чтобы срабатывало включение света на проходящих по периметру животных, то не нужно поворачивать головку сенсора в сторону пола. Достаточно того, что захват может производиться по уровню головы всех людей дома.

Преимуществом можно назвать максимальное расстояние, на которое реагирует датчик, оно равно примерно 9-15 метрам.

Недостатком трёхпроводной схемы смело можно назвать невозможность включения света принудительно: если прибор сломается, будут проблемы. Лучше включить в схему выключатель.

Как подключить датчик движения через выключатель

Подключение датчика движения и выключателя осуществляется согласно схеме параллельно. Все жилы заземления и ноля соединяются аналогично вышеописанному способу, но фазы стягиваются иначе.

Провод от автоматического питания нужно соединить в датчике с входящей жилой, а затем уже тот же провод от автомата с выключателем.

Провод выхода от датчика нужно соединить с прибором освещения и проложить провод к выключателю.

Получается, согласно схеме можно включить свет выключателем, когда хочется это сделать, вне зависимости от функционирования датчика движения.

Как подключать трехпроводной датчик на два провода

Этот вопрос задаётся довольно часто: тема подключения трёхпроводного датчика движения света вместо выключателя с одной клавишей интересна. Чтобы всё заработало, требуется докупить диод VDI 1N4007 и конденсатор 2.2 МКФ на 400В.

Диод устанавливается между клеммами с литерой А от датчика и в месте подключения ноля N. Конденсатор припаивается параллельно лампе светильника. На датчик будет приходить одна фаза для контакта L и выхода с контакта N. Выход А будет вне цепи.

Популярна такая схема в тех домах, где пользуются двухжильным силовым кабелем, а менять его нет желания.

Минусы способа

Не все светодиодные лампы позволять работать датчику по такой схеме;

Вероятна очень высокая пульсация, вызывающая дискомфорт для зрения;

Нет возможности добавить новую нагрузку на схему, это бесполезно;

Самой высокой мощностью является 80 Вт.

Два датчика в цепи

Теперь изучим схему подключения нескольких датчиков в одной цепи. Это нужно там, где помещение очень просторное или его форма специфична, что не позволяет устройству срабатывать максимально корректно.

Если коридор имеет изогнутую форму, то одно устройство для срабатывания на движение не будет работать при нахождении объекта за поворотом. Здесь нужна схема с несколькими датчиками, подключёнными параллельно друг другу.

Фаза ноль идёт отдельно, она не прерывается. Её подают на все устройства, а уже после присоединяют провода к лампе. Какой-то из датчиков сработает и замкнёт цепь, напряжение будет подано на светильник.

Приборы должны быть подключены од одной фазы, что исключит вероятность короткого замыкания.

Монтировать датчики нужно так, чтобы был получен наибольший угол обзора, без экранирования его деталями интерьера, дверными и оконными проёмами.

Схема на подключение двух датчиков в цепи пригодна и для включения любого числа приборов.

Какие могут быть неполадки в работе

К сожалению, даже правильный монтаж не гарантирует безупречной работы. Рассмотрим все вероятностные проблемы в функционировании датчиков движения.

1. Ошибки в подключении фазы и ноля. С одной стороны для функционирования прибора безразлично, где подключён ноль или фаза. Но есть и правила безопасности. Разрыв цепи должен располагаться на жиле, подведённой к фазе. Это так же, как включение патрона для лампочки.

2. Ошибочное срабатывание. Такое вероятно, если сенсоры расположены неправильно: по правилам установка не рекомендована около нагревательных элементов, на улице, если тип устройства не соответствует условиям, а также там, где мешает листва деревьев.

3 Могут помешать блики и сильные воздушные потоки. Блики действуют так же, как и срабатывание из-за попадания на сенсор лучей света. Ветер действует по-другому, но также нарушает работу. Именно поэтому нельзя монтировать прибор на окна, сплит-систему, на улицу под гуляющий сквозняк.

4. Датчик можно монтировать на стену, даже если в паспорте указано, что он потолочный. Но это закономерно приведёт к неправильной работе прибора: указание о местоположении указывается не просто так. Технические характеристики устройства таковы, что угол обзора различается, а это приводит к ошибкам в установке.

5. Беспричинное срабатывание после деактивации происходит тогда, когда на фотореле попадает свет светильника или другого осветительного прибора. Также может помешать правильному функционированию расположение поблизости светильника с лампой накаливания, затухающей не мгновенно. Сенсор улавливает ИК-волны и снова запускает активацию освещения. Вероятно запускание бесконечного цикла включений.

6. Если на датчике движения появляются трещины или чувствительный элемент пачкается, прибор тоже работает неверно. Чувствительной точкой в аппарате является линза Френеля, которая фокусирует ИК-лучи с помощью вогнутых линз. Поэтому датчик всегда должен находиться в чистом и целом виде.

Видео о подключении датчиков движения

Иногда важная информация может быть лучше воспринята, если посмотреть её на видео:

Инфракрасный датчик движения

  • Область применения
  • Охрана
  • Пожарная сигнализация
  • Свет
  • Климат контроль
  • Принцип действия
  • Оптическая система
  • Электрическая схема для сборки своими руками
  • Настройка и выходы устройства
  • Наиболее простая схема
  • С использованием Arduino
  • Подключение выпускаемых промышленностью датчиков движения в сборе
  • Двухпроводные
  • Трехпроводные
  • Настройка
  • Преимущества и недостатки инфракрасных датчиков
  • Методы повышения эффективности работы
  • Комплексное применение
  • Видео по теме

Современные системы безопасности строятся на комплексе охранных устройств, главная работа которых — определение проникновения нарушителя на контролируемую территорию, и подача оповещающих об этом факте сигналом. То есть они работают в качестве своеобразного сторожевого пса. Последний, для выявления чужого на вверенной ему территории использует свои органы чувств: нюх, зрение и слух. В случае электронной аппаратуры, ближайший их аналог — датчики. Факторы, влияющие на их активацию различны. Существуют контактные системы определения проникновения, среди которых щупы, измеряющие вибрацию, фоторезисторы, контролирующие пересечение невидимых глазу лучей света, сенсоры звука и множество других видов чувствительных устройств.

Используются детекторы не только для сторожевых и охранных систем. У них множество применений, облегчающих жизнь человека и обеспечивающих его безопасность. Сюда относятся системы пожарной охраны, автоматические включатели освещения по движению или голосовой команде, различные виды индикаторов, показывающих внешние условия. В качестве последних, примером служат фоторезисторы, встроенные в фотоаппараты. Они определяют текущую освещенность снимаемого пространства и точное расстояние до объектов. Соответственно от их показаний автоматически настраивается фотографическое оборудование — его выдержка и глубина фокуса.

Из всего многообразия сенсоров, наибольший интерес вызывают датчики движения. Физическая основа их действия, как и для прочих видов детекторов, различна. Самые «умные» определяют человека по визуальному цифровому профилю движения, относительно простые — по перемещению теплового пятна. Вот о последних и будет вестись разговор в статье.

Область применения

Вскользь, ранее было упомянуты виды применения датчиков движения. Нужно вернутся к этому вопросу и рассмотреть их подробнее.

Охрана

Конечно, одной из главных ниш применения, остаются охранные системы. Только в возможностях датчиков движения застать нарушителя, который обошел все остальные сенсоры безопасности. В сущности, тем или иным способом, можно отключить любой из них, выполнив действия на которые он не среагирует. Хорошим примером послужит датчик разрыва, устанавливаемый на стекло. С одной стороны, если повредится поверхность, которую он контролирует — произойдет срабатывание. Но, если посмотреть на вопрос с другого ракурса — нарушитель может войти через дверь, не ломая стекло, или попросту откроет форточку. Сенсор не «поймет», что произошло проникновение. Вот в этих случаях свое «слово» и говорят системы определения движения в контролируемом пространстве.

Пожарная сигнализация

Как ни странно, для определения начала пожара также используются датчики движения. Они «видят» пламя по его изменениям, происходящим во время горения. В отличие от детекторов дыма здесь не обязательно даже возникновение угарного газа в воздухе и поступление его на контактные поверхности. Сигнал в любом случае сработает.

Особенно хороши в таких ситуациях ик датчики движения, — они видят пламя даже сквозь препятствия, по его тепловому контуру.

Автоматическое зажигание света, когда он нужен, а вокруг темно или заняты руки — наверное, одна из самых интересных ниш использования детекторов движения. Достаточно представить насколько облегчается жизнь, когда ночью, в темноте, нужно куда-либо пройти. Сенсор определит перемещение и включит большое или маленькое освещение. То же самое касается уличных светильников — их постоянная работа не выгодна, а вот активация в те моменты, когда кто-то подошел к двери, нужна. Для коммунальных служб датчик движения — находка. Установив его в подъезд дома или подсобные помещения можно добиться включения ламп только в те моменты, когда это действительно важно. В остальное время они погашены, экономя весьма недешевое электричество.

Владельцы складских помещений также не откажутся от использования такой техники, как, впрочем, и любой человек в быту. Есть много различных мест, в квартире или организации, для которых постоянное освещение не нужно. Но оно важно в те моменты, когда входят люди. Туалеты, ванные комнаты, кладовки, технические помещения, гаражи — везде найдется применение сенсору движения, подключенного к лампам.

Читайте также:  Варенье из алычи с косточками на зиму: простые рецепты с фото пошагово

Кроме того, для контроля освещения можно использовать pir датчик движения в роли бесконтактного выключателя, настроив его чувствительность на минимум, чтобы он определял только близко расположенные объекты.

Климат контроль

Используя датчики движения можно сильно сэкономить на газе или электричестве применяемых в целях питания систем отопления помещений. Все равно, пока человек на работе или отсутствует, обогрев не нужен. Достаточно только поддерживать минимальную температуру, чтобы не происходило замерзания воды. Вот тут, как раз и пригодится датчик движения. По приходу хозяев он увеличит или включит поступление тепла, прогревая тем самым помещение.

Кроме того, можно использовать сенсор движения в тамбуре квартиры или дома. При входе в него человека он будет обдуваться сильным потоком теплого воздуха. Казалось бы, ненужная мелочь, но это не так. Трудно себе представить, насколько хорошо становится, когда заходишь с мороза домой, а тебя прогревают таким образом.

Принцип действия

Существует много детекторов движения, действующих по различным физическим принципам. Рассматриваться же будет только один из них — инфракрасный. Функционирование пироприемника (теплового сенсора) построено на взаимосвязи двух чувствительных полупроводниковых элементов. Когда в поле зрения одного попадает движущийся источник тепла, потом покидает его и возникает на другом — датчик подает сигнал срабатывания. Чтобы увеличить охват площади действия, а не воспринимать только объекты, непосредственно находящиеся возле сенсора, в устройствах, определяющих движение, используется специальная поляризационная линза, размещенная перед самим чувствительным элементом.

Выпускаются как пассивные, так и активные инфракрасные детекторы. Первые воспринимают внутренне тепло движущегося объекта, вторые оснащены специальной подсветкой рабочей области и улавливают отраженные невидимые лучи спектра.

Оптическая система

Наиважнейшей частью датчика движения служит передняя выгнутая полупрозрачная поверхность. Она имеет секторную структуру, каждый элемент которой представляет собой линзу, созданную по подобию бипризмы Френеля. Тепловые сигналы, проходя через нее, собираются в одну точку на пироприемнике, причем каждый из лучей попадает на свой чувствительный элемент. Таких линз — секторов на полупрозрачном стекле прибора много, а его выгиб приводит к направлению излучения от них всех на один пироприемник. Соответственно расширяется и угол охвата детектируемого поля.

Электрическая схема для сборки своими руками

Конечно, может показаться, что электронная схема датчика движения слишком сложна для самостоятельного повторения. Это не так, если использовать отдельные модули, в целях создания своего собственного устройства для обнаружения перемещения объектов. За основу приведенных примеров, взят детектор тепла HC-SR501, приобрести который можно или в магазине радиодеталей, или заказать доставку его на специализированных сайтах.

Настройка и выходы устройства

Прежде чем собирать общую конструкцию датчика движения, необходимо настроить сам HC-SR501, что делается органами управления, расположенными на его боковой стороне.

Два потенциометра на плате устанавливают:

  • SENSITIVITY — указывает на расстояние обнаружения от 3 до 7 метров, то есть устанавливает чувствительность прибора.
  • TIME — длительность периода, когда на выходе OUT будет держаться сигнал HIGH при обнаружении движения. Значение задается в пределах от 3 секунд до 5 минут.

Перемычка выбирает один из двух режимов работы сенсора:

  • L — сенсор будет давать высокий уровень сигнала при обнаружении движения на выход OUT, ровно то время, которое установлено потенциометром TIME.
  • H — детектор извещает о перемещении в пределах его сферы действия, только пока оно происходит.
  • Что касается служебных контактов, — они обозначены на плате, как: GND — земля, VCC — питание от +4.5 В до +20 В, OUT — сигнальный выход.

Сразу обратим внимание на начало работы детектора. Ему после включения требуется некоторое время, обычно до минуты, на внутреннюю калибровку и подготовку к функционированию. Кроме того, между моментами обнаружения движения должно пройти не менее 6 секунд. Все эти периоды датчик не работает.

Наиболее простая схема

Теперь рассмотрим схему простого датчика движения. Для усиления сигнала от сенсора используется любой NPN биполярный транзистор. Он активирует релейный модуль, который зажигает лампу. То есть, когда датчик определит движение в своем сенсорном пространстве, он включит свет.

Вот другой вариант конструкции, без использования релейного модуля и с защитой транзистора.

С использованием Arduino

В том случае, если нужно получить больше функций от инфракрасного датчика движения, достаточно оснастить приведенную схему контроллером, в роли которого может выступить ардуино. Мощности такого микрокомпьютера хватит для миллиона применений, вплоть до интеграции системы в комплекс устройств «умный дом».

Резисторы ограничивают течение тока на диоды, их номинал — 0.125 W, 320 Om. Сами же световые сигнализаторы предназначены для индикации текущего статуса детектора. Зеленый включается на заданное в скетче время при обнаружении движения, потом гаснет. Вместо него, можно использовать реле, с целью активации мощного оборудования. Желтый показывает готовность устройства, красный — инициализацию или сброс. Для настройки схемы необходимо переключатель на плате детектора переставить в режим «L», а время работы задать минимальным. Конечно же, для функционирования самого Arduino необходим скетч, представленный ниже.

#DEFINE LONG_TIME 60000 // минута
#DEFINE FAST_TIME 6000 // 6 сек
/* настройки контактных групп */
int LED_GO = 13; // Светодиод зеленый
int LED_READY = 12; // -//- желтый
int LED_WAITING = 11; // -//- красный
int DETECTOR_CONN = 7; // на этой линии живет датчик
int ALERT_FLAG = 0; // Меняет значение при срабатывании датчика
int DETECTOR_TMP; // Временная сохранялка состояния датчика
/* Инициализация сенсора */
void Init_Detector(int PAUSE_OF_INIT) <
digitalWrite(LED_GO, LOW);
digitalWrite(LED_READY, LOW);
digitalWrite(LED_WAITING, HIGH);
delay(PAUSE_OF_INIT);
digitalWrite(LED_READY, HIGH);
digitalWrite(LED_WAITING, LOW);
>
/* открытие портов на вывод и ввод в зависимости от оборудования */
void setup() <
pinMode(LED_GO, OUTPUT);
pinMode(LED_READY, OUTPUT);
pinMode(LED_WAITING, OUTPUT);
pinMode(DETECTOR_CONN, INPUT);
Init_Detector(LONG_TIME);
>
void loop() <
DETECTOR_TMP = digitalRead(DETECTOR_CONN);
if (DETECTOR_TMP == 1) <
digitalWrite(LED_GO, HIGH);
ALERT_FLAG = 1;
delay(FAST_TIME);
>
else <
digitalWrite(LED_GO, LOW);
>
/* 6 секундная пауза для сброса датчика */
if (ALERT_FLAG == 1) <
Init_Detector(FAST_TIME);
ALERT_FLAG = 0;
>
>

Подключение выпускаемых промышленностью датчиков движения в сборе

Выпускаемые промышленностью пир датчики движения подключаются к сигнальным устройствам посредством двух или трех контактов. Первые характерны наличием внутреннего питания от аккумулятора или батареи, вторые функционируют от подачи стороннего тока. У обоих типов есть регуляторы времени работы после определения движущегося теплового объекта и чувствительности измерений, от которых непосредственно зависит контролируемое расстояние.

Двухпроводные

Инфракрасный датчики движения такого типа подключается в разрыв линии тока включения сигнального устройства.

Трехпроводные

Для питания ик датчика движения применяется дополнительный провод с подачей напряжения. Соответственно изменится и его подключение к управляемому оборудованию. В основном используются три варианта схемы, которые можно еще и комбинировать между собой.

Необходимость последней может возникнуть, для случаев, когда требуется периодический контроль работы. Скажем, в светлое время суток, использование ламп бессмысленно.

Настройка

Как и в самодельных устройствах, промышленные варианты детекторов оснащены регуляторами чувствительности и времени подачи сигнала срабатывания. Они могут быть представлены потенциометрами с вырезами под плоскую отвертку, или маленькими поворотными рукоятками сбоку или сзади корпуса прибора.

Преимущества и недостатки инфракрасных датчиков

Принцип функционирования ик детектора дает ему преимущества в одних областях использования и служит минусом в других. К примеру, применение датчика движения, основанного на регистрации тепловых контуров, дает хорошие результаты в системах пожарной безопасности и автоматического контроля освещения. Также зарекомендовали себя пиросенсоры при использовании их в качестве бесконтактных выключателей или частей комплексов экономии тепла. А вот в охранных функциях, датчики такого типа, лучше не применять. Их слишком легко обойти нарушителю, одевшему не пропускающее тепло снаряжение.

Основной минус инфракрасных детекторов — малая контролируемая зона. Кроме того, датчики движения, построенные по принципу улавливания тепла, зачастую ошибаются, принимая за людей домашних животных, у которых нормальная температура тела выше человеческой. Или же игнорируя факт присутствия в сенсорном поле слишком холодного объекта. Примером тут может служить, когда кто-то заходит с улицы. Он сам остыл, одежда на нем ледяная — детектор его попросту не увидит. То же эффект получается если применять тепловой сенсор в качестве автоматического включателя для наружного освещения. Тут есть и обратное действие — в жару будут случайные срабатывания на нагретый движущийся транспорт.

Методы повышения эффективности работы

Чтобы улучшить средние показатели датчика движения на инфракрасной основе — необходимо освободить ему от лишних препятствий сенсорное поле. Среди которых могут быть различные колонны, перегородки, шкафы, стулья, тумбочки, висящие с потолка конструкции или занавеси. Установку детектора нужно производить согласно его возможностей по охвату территории, совмещая работу нескольких из них, для увеличения контролируемой площади. Важна и температура воздуха. Чтобы пиросенсор «увидел» тепло необходима определенная разница нагрева между объектом, за которым ведется наблюдение и окружающим пространством. То есть, в сильно натопленных помещения и детектор будет работать хуже.

Комплексное применение

Наилучшим методом повышения чувствительности тепловых детекторов движения будет использование их в комплексе с аналогичными, но работающими на других физических принципах:

  • Улавливающие оптические волны (изменение освещения).
  • Звуковые — во время перемещения все объекты производят слышимые ухом колебания воздуха.
  • Эхолоцирующие — это когда оборудование создает направленный волновой импульс (невидимый глазами людей) и принимает отраженный от объектов сигнал на сенсоры. По его изменению и делается вывод о перемещениях чего-либо в контролируемом поле.

У каждого из перечисленных детекторов есть плюсы и минусы, зависящие от их методов обнаружения. Но, работая в комплексе, они создают для общей системы практически полную гамму чувств по определению перемещений в сенсорном поле. Грубо говоря, она могут видеть, слышать и ощущать движения человека.

Видео по теме

Ардуино: инфракрасный датчик движения, ПИР

Тема сегодняшнего урока — датчик движения на основе пироэлектрического эффекта (PIR, passive infrared motion sensor). Такие датчики часто используются в охранных системах и в быту для обнаружения движения в помещении. Например, на принципе детектирования движения основано автоматическое включение света в подъезде или в ванной. Пироэлектрические датчики достаточно простого устроены, недороги и неприхотливы в установке и обслуживании.

Кстати сказать, существуют и другие способы детектирования движения. Сегодня всё чаще используют системы компьютерного зрения для распознавания объектов и траектории их перемещения. В тех же охранных системах применяются лазерные детекторы, которые дают тревожный сигнал при пересечении луча. Также используются тепловизионные датчики, способные определить движение только живых существ.

Принцип действия пироэлектрических датчиков движения

Пироэлектрики — это диэлектрики, которые создают электрическое поле при изменении их температуры. На основе пироэлектриков делают датчики измерения температуры, например, LHI778 или IRA-E700. Каждый такой датчик содержит два чувствительных элемента размером 1×2 мм, подключенных с противоположной полярностью. И как мы увидим далее, наличие именно двух элементов поможет нам детектировать движение.

Вот так выглядит датчик IRA-E700 компании Murata.

На этом уроке мы будем работать с датчиком движения HC-SR501, в котором установлен один такой пироэлектрический датчик. Сверху пироэлектрик окружен полусферой, разбитой на несколько сегментов. Каждый сегмент этой сферы представляет собой линзу, которая фокусирует тепловое излучение на разные участки ПИР-датчика. Часто в качестве линзы используют линзу Френеля.

Принцип работы датчик движения следующий. Предположим, что датчик установлен в пустой комнате. Каждый чувствительный элемент получает постоянную дозу излучения, а значит и напряжение на них имеет постоянное значение (левый рисунок).

Как только в комнату заходит человек, он попадает сначала в зону обзора первого элемента, что приводит к появлению положительного электрического импульса на нем (центральный рисунок).

Человек движется, и его тепловое излучение через линзы попадает уже на второй PIR-элемент, который генерирует отрицательный импульс. Электронная схема датчика движения регистрирует эти разнонаправленные импульсы и делает выводы о том, что в поле зрения датчика попал человек. На выходе датчика генерируется положительный импульс (правый рисунок).

Настройка HC-SR501

На этом уроке мы будем использовать модуль HC-SR501. Этот модуль очень распространен и применяется во множестве DIY проектов в силу своей дешевизны.

У датчика имеется два переменных резистора и перемычка для настройки режима. Один из потенциометров регулирует чувствительность прибора. Чем она больше, тем дальше «видит» датчик. Также чувствительность влияет на размер детектируемого объекта. К примеру, можно исключить из срабатывания собаку или кошку.

Второй потенциометр регулирует время срабатывания T. Если датчик обнаружил движение, он генерирует на выходе положительный импульс длиной T.

Наконец, третий элемент управления — перемычка, которая переключает режим датчика. В положении L датчик ведет отсчет Т от самого первого срабатывания. Допустим, мы хотим управлять светом в ванной комнате. Зайдя в комнату, человек вызовет срабатывание датчика, и свет включится ровно на время Т. По окончании периода, сигнал на выходе вернется в исходное состояние, и датчик будет дать следующего срабатывания.

В положении H датчик начинает отсчет времени T каждый раз после обнаружения движения. Другими словами, любое шевеление человека вызовет обнуление таймера отсчета Т. По-умолчанию, перемычка находится в состоянии H.

Подключение HC-SR501 к Ардуино Уно

Для соединения с микроконтроллером или напрямую с реле у HC-SR501 имеется три вывода. Подключаем их к Ардуино по следующей схеме:

HC-SR501GNDVCCOUT
Ардуино УноGND+5V2

Принципиальная схема

Внешний вид макета

Программа

Как уже было сказано, цифровой выход датчика HC-SR501 генерирует высокий уровень сигнала при срабатывании. Напишем простую программу, которая будет отправлять в последовательный порт «1» если датчик увидел движение, и «0» в противном случае.

Загружаем программу на Ардуино и проверяем работу датчика. Можно покрутить настройки датчика и посмотреть как это отразится на его работе.

Управление светом при помощи датчика движения

Следующий шаг — система автоматического включения света. Для того, чтобы управлять освещением в помещении, нам потребуется добавить в цепь реле.

Будем использовать модуль реле с защитой на основе опторазвязки, о котором мы уже писали в одном и уроков ( урок про реле ).

Внимание! Данная схема зажигает лампу от сети 220 Вольт. Рекомендуется семь раз проверить все соединения, прежде чем соединять схему с бытовой электросетью.

Принципиальная схема

Внешний вид макета

Программа

Теперь напишем программу, которая будет при срабатывании датчика включать реле, а следовательно и освещение в комнате.

Загружаем программу на Ардуино, аккуратно подключаем схему к бытовой сети и проверяем работу датчика.

Заключение

Датчики движения окружают нас повсюду. Благодаря охранным системам, их можно встретить практически в каждом помещении. Как мы выяснили, они очень просты в использовании и могут быть легко интегрированы в любой проект на Ардуино или Raspberry Pi.

Вот несколько ситуаций и мест, где может пригодиться датчик движения:

  • автоматическое включение света в подъезде дома, в ванной комнате и туалете, перед входной дверью в помещение;
  • сигнализация в помещении и во дворе;
  • автоматическое открывание дверей;
  • автоматическое включение охранной видеокамеры.

Как уже говорилось в самом начале, существуют и другие способы детектирования движения. О них мы поговорим на следующих уроках!

Ссылка на основную публикацию