Схема датчика движения

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.

Простой датчик движения своими руками — ремонт, установка

Достаточно распространенная практика – датчики звука и движения в доме. Предлагаем рассмотреть, как сделать датчики движения своими руками, инструкция, схема и фото в нашей статье.

Принцип работы устройства

Работа устройства основана на приеме и передаче импульсов, исходящих при колебании воздуха (или воды, к примеру, в бассейнах), во время движения (причем не важно, что это: автомобиль, человек или животное). Функционал устройства может варьироваться, в зависимости от требований к нему. Существует несколько типов датчиков движения:

  • тепловые (реагируют на температурные изменения в досягаемом поле). Самый яркий пример – инфракрасный или лазерный датчик, в основном используется в охранных системах;
  • звуковые (передают и получают импульс при колебании воздуха от звуков). Очень простой прибор, применяется для фиксации движения на открытом пространстве;
  • колебательные (отзываются на колебания окружающей среды и изменение магнитного поля при движении в зоне досягаемости). Они чаще всего используются в квартире или доме, для включения или выключения света, звука и прочего.

Конструкция датчика движения

Как сделать датчик

Рассмотрим, как создается самый обычный датчик движения для сигнализации. Делается он на основе такой схемы

Схема датчика движения

Нужно приготовить следующие инструменты и детали:

  • объемный корпус (можно взять от старого фотоаппарата);
  • элементная база управления советского образца (купите в любом магазине электрических товаров либо на барахолке);
  • паяльный аппарат;
  • провода;
  • шурупы;
  • отвертка;

Пошаговое руководство выполнения

На базе транзистора собирается автодин, который теперь стал гетеродином и смесительным устройством для сигнализации. Как только в поле, которое охраняется прибором, обнаружится колебания воздуха (движение), то произойдет изменение уровня сигнала. Оно полностью соответствует доплеровскому смещению, и будет равняться нескольким герцам.

Видео: как правильно сделать датчик движения своими руками

Далее, при помощи конденсатора (на схеме С2) и ФНЧ (показан как C1, L3импульс поступит на контакт сигнализации, который по совместительству будет еще и фильтрующей деталью. Благодаря этому, импульс достигнет своего максимума и сохранит на определенное время эти параметры. Резистор (на рисунке R11) отрегулирует чувствительность схемы.

Компараторами в этом случае выступают VD3 – стабилитрон и небольшое реле (К1). Обязательно нужно учесть, что номинальный показатель сетевого напряжения – 11 вольт. Из-за этого мы рекомендуем также присоединить к схеме повышающий сигналы, стабилизатор.

Шаг второй: подгоняем под нужные параметры плату

Вверху нашей платы расположен антенна, её нужно тщательно отполировать и обработать обезжиривающими растворами, очень желательно покрыть канифолью или хотя бы ацетоном, потому, что высока вероятность окисления материала антенны во время её использования.

Следующим нужно обмотать катушку L1 и катушку L2, двенадцатью витками провода маленького сечения (мы взяли ПЭЛ-0,23).

Используя винт диаметром 3, привинчиваем втулку к центральном отверстию будущего датчика, закрепляем, проверяем прочность соединения.

Теперь приступаем к подгонке нашего корпуса. Измеряем его, нужно чтобы плата входила в коробку свободно, т.е. корпус либо распиливается, либо подбирается другой. В нем отмечаем место центра платы и там тоже сверлим аналогичное отверстие, как и на схеме, обрабатываем ацетоном, примеряем плату.

По три миллиметра нужно рассверлить углы в корпусе, где производится монтаж электрической схемы. Допускается некоторое отклонение в зависимости от Ваших крепежных винтов.

Винты, втулка и пластины можно брать любого материала, но обязательно проверяйте равность отверстий и ножек. В отдельных случаях нужно будет еще просверлить отверстия для будущих светодиодов, но в основном они просвечиваются сквозь корпус.

Простейший датчик готов, в собранном состоянии он будет выглядеть приблизительно таким образом. Установка производится по понятной схеме: комнатный светильник или лампу дневного света присоединяем к детектору.

Датчик движения

Как сделать лазерный датчик движения

В фильмах все видели лазеры, которые сигнализируют о проникновении грабителей в банк. Сделать электронный датчик движения своими руками с лазером тоже не так сложно, как кажется. Нужно приготовить следующие компоненты:

  • инфракрасный диод или фотодиод, в зависимости от возможностей и требований;
  • емкостное реле типа РЭС55А,
  • проводная схема;
  • транзисторные и резисторные блоки;
  • зарядное устройство на 5 вольт;
  • мультиметр;
  • прочие инструменты и детали (прокладка, шурупы, паяльник).

Для начала разбираем зарядное устройство. Оголяем провода и находим там положительные и отрицательные контакты. Далее согласно правилам, нужно на минус установить наш резистор. Теперь к нему присоединяем диод при помощи катода, а анод необходимо припаять к резистору подстройки. Далее, припаиваем транзисторный эммитер к отрицательному проводу, с базовой схемой соединяем резистор.

Итого у нас получается: резистор – минус, контактор – к реле, реле – сигнализатор. Принципиальная схема инфракрасного датчика выглядит приблизительно так:

Принципиальная схема датчика движения

При помощи шурупа нужно всю эту конструкцию прикрепить к прокладке, и подвести к шляпке шурупа питающий провод. Важно: устанавливайте соединительный шуруп так, чтобы он уперся в прокладочную пружину, она в данной схеме является чувствительной деталью.

Данная световая сигнализация может устанавливаться где угодно, если рядом есть розетка. Логичнее всего размещать её на уровне ног.

Разные советы

Любой из вышеперечисленных вариантов может быть подстроен под индивидуальные нужды.

  1. Вебкамера самостоятельно может выступать индикатором движения. Если её подключить к сигнализатору, то она даже будет издавать звуки, но в большинстве случаев достаточно просто скачать себе специальную программу на компьютер;
  2. Присоединяя датчик к системе освещения, позаботьтесь о том, чтобы в его зоне досягаемости не было вентиляторов и крупных бытовых приборов;
  3. Для создания своими руками «умного дома» мы советуем использование сенсорного выключателя. Дело в том, что там уже в большинстве случаев встроен датчик движения;
  4. Тщательно подбирайте диоды для своего лазера. ИК излучение может быть вредно для глаз, поэтому его не рекомендуется использовать в бытовых целях;
  5. По аналогичному принципу делается и автосигнализация. Только к принципиальной схеме присоединяется еще и звуковой сигнализатор. Когда датчик обнаруживает движения, то загорается свет и издается тон, как при работе металлоискателя. Такой прибор еще называют радарный датчик;
  6. При желании включите в схему емкостный дисплей, на нем будут выводится индикаторы «Работа» и «Стоп». Либо подключите монитор к схеме по принципу вебкамеры, и получите полноценную домашнюю сеть видеонаблюдения;
  7. Вполне реально сделать gsm-сигнализацию на обычном телефоне, для этого просто нужно скачать программу, как и на ПК.
Читайте также:  Уличные светильники

Если Вам нужно провести ремонт, то все индикаторы, разбираются очень быстро и в основном проблема заключается в контактах, просто зачистите их.

Когда просто нет времени сделать датчики движения своими руками, то их можно купить в любом магазине электротехники, хорошие отзывы про модели ГрандВей и Сименс. Средняя цена прибора – 500 рублей.

Схемы датчиков движения: виды, устройство, подключение и принцип работы

Датчики движения являются одним из основных элементов систем охранной сигнализации. Они фиксируют малейшие перемещения физического объекта, оказавшегося в зоне контроля такого датчика, и своим срабатыванием активируют подачу сигнала тревоги. По своей конструкции такой датчик – это реле, реагирующее на движение, и поэтому такие устройства получили широкое распространение в системах автоматического управления светом. Существуют датчики движения, работа которых основана на разных физических принципах, поэтому схема датчика движения может отличаться. Все устройства такого типа очень компактны, отличаются хорошим дизайном и вписываются в интерьер любого помещения.

Содержание:

Устройство, виды и особенности датчиков движения

Существуют и широко применяются следующие типы датчиков движения:

  1. Радиоволновые;
  2. Ультразвуковые;
  3. Инфракрасные;
  4. Гибридные.

Радиоволновые или СВЧ датчики работают на доплеровском эффекте. Основными элементами такого датчика являются излучатель СВЧ сигнала и приёмник отражённого сигнала. Если в поле излучения перемещается какой-либо объект, то частота отражённого сигнала меняется. Электронная схема обрабатывает разницу между прямым и отражённым сигналом и переключает реле, которое может включить сирену или подать сигнал тревоги. Радиоволновые датчики движения отличаются высокой чувствительностью, но стоят достаточно дорого. В детских и лечебных учреждениях микроволновые датчики не применяются из-за СВЧ излучения, несмотря на то, что уровень его минимален и абсолютно безвреден. Из-за высокой чувствительности радиоволновые датчики подвержены ложным срабатываниям.

Ультразвуковые датчики так же используют эффект Доплера, только вместо колебаний высокой частоты в таких системах применяется ультразвук. Эти устройства нашли применение в системах парковки «Парктроник», а в быту применяются достаточно редко. Частоту 25-60 КГц хорошо слышат кошки и собаки, поэтому применение таких датчиков вызывает у них сильный стресс. Кроме того, ультразвуковые датчики имеют небольшой радиус действия и их можно обмануть если передвигаться медленно.

В охранной сигнализации и системах автоматического управления освещением чаще всего применяются инфракрасные объёмные датчики движения. Тепловое (инфракрасное) излучение объекта, который проходит в зоне захвата датчика, через линзу Френеля попадает на ИК-сенсор, после чего на выходе электронной схемы формируется сигнал тревоги (происходит разрыв цепи).

Устройство ИК датчика движения

Вследствие невысокой стоимости такие устройства широко применяются для автоматического управления освещением, например, в подъезде, когда при появлении человека освещение включается на 1-3 минуты, а затем выключается. Для управления светом на стоянке или придомовой территории используются уличные датчики движения.

Гибридные или комбинированные датчики движения представляют собой два датчика разной конструкции, размещённые в одном корпусе и подключаемые к различным входам прибора охранной сигнализации. Обычно в одном корпусе объединяют инфракрасный и радиоволновой датчики движения. Применение таких устройств повышает надёжность охранной системы. Они могут использоваться в банках, депозитариях и денежных хранилищах. Схема включения датчика движения для сигнализации позволяет подавать тревожный сигнал и управлять работой сирены или прожектора. Датчики движения могут иметь следующие основные характеристики:

  • Чувствительность;
  • Наличие антисаботажной зоны;
  • Объём зоны захвата по горизонтали и вертикали;
  • Напряжение питания.

Датчики движения с постоянной чувствительностью не рекомендуется применять в квартирах, где имеются домашние животные, иначе, при отсутствии хозяев, на каждый проход кошки будет включаться сигнал тревоги. Величину порога срабатывания можно регулировать, в зависимости от конструкции, плавно или специальными перемычками на плате. Так же существуют модели датчиков, которые не реагируют на животных.

Антисаботажная зона – это дополнительная зона захвата направленная от датчика вертикально вниз и блокирующая попытку вывести прибор из строя. В паспорте указывается угол обзора датчика в градусах и размеры зоны гарантированного срабатывания. Все датчики независимо от конструкции подключаются к типовым устройствам, поэтому схема подключения датчика движения всегда одинакова, а их напряжение питания обычно равно 12V. На корпусе, обычно, установлен светодиод, индицирующий режим ожидания или срабатывания.

Типовая схема детектора движения

Все модели объёмных инфракрасных датчиков движения по схемотехнике и конструкции похожи между собой. Отличия могут быть в некоторых электрических параметрах и дизайне корпуса. Схема датчика движения состоит из следующих элементов:

  • ПИК сенсор;
  • Операционный усилитель;
  • Схема термокомпенсации;
  • Компаратор;
  • Реле.

Пассивный Инфракрасный Сенсор фиксирует температуру постороннего объекта оказавшегося в зоне захвата. Сигнал усиливается операционным усилителем и поступает на компаратор, который сравнивает сигнал соответствующий температуре окружающей среды и сигнал, поступивший с ПИК сенсора. Разница в уровнях сигналов означает наличие теплового фона постороннего объекта. Разностный потенциал вызывает срабатывание реле, контакты которого могут использоваться для включения различных устройств.

Принцип действия инфракрасного датчика движения

Если температура в помещении приближается к температуре человеческого тела, что может нарушить работу устройства, включается система термокомпенсации. Популярная модель инфракрасного датчика движения Colt 10 DP имеет следующие основные характеристики:

  • Зона обнаружения объекта – 10 метров 90°;
  • Не реагирует на животных до 10 кг;
  • 3 установки чувствительности;
  • Цифровая схема термокомпенсации;
  • Не восприимчив к электромагнитному излучению до 50 В/м;
  • Имеет защиту от статического электричества;
  • Напряжение питания – 9-16 В;
  • Диапазон рабочих температур -25… + 60°С.

В схеме датчика установлено твердотельное реле, с помощью которого можно управлять внешними устройствами.

На рисунке ниже представлена типовая схема датчика движения на примере LX-02.

Схема типового детектора движения на примере LX02

Подключение датчика движения для освещения

Невысокая стоимость и надёжность инфракрасных датчиков движения позволяет использовать их для автоматического включения освещения. Схема датчика движения для освещения состоит из тех же элементов, что и традиционный охранный датчик. Основу его составляет элемент чувствительный к инфракрасному излучению. Электронная схема обрабатывает сигнал и через реле управляет источником освещения. Такие системы широко используются в подъездах многоэтажных домов, когда освещение включается только при появлении в помещении человека. Через определённое время свет автоматически выключается. Схема подключения датчика движения для освещения очень проста, и вполне может быть выполнена самостоятельно.

Подключение ИК датчика движения, используемого для включения света

Под задней крышкой датчика движения расположена колодка с тремя клеммами, которые подписаны буквами «L», «N» и «A». Клемма «L» подключается к фазовому проводу сети, который нужно определить с помощью отвёртки-индикатора. На клемму «N» подаётся нулевой провод, а источник освещения подключается между клеммами «N» и «A», то есть реле датчика движения управляет фазой, а ноль подаётся постоянно. Датчики движения для включения света так же могут использоваться как элемент охраны загородного дома, когда при проникновении нарушителя, включается прожектор и сирена.

Подключение датчика с выключателем

Для того чтобы источником освещения можно было управлять как через автомат так и вручную к схеме добавляется выключатель. Подключение датчика движения через выключатель выполняется очень просто. Сетевое напряжение 220 вольт так же подаётся на клеммы «L» и «N», а между клеммами «L» и «A» ставится обычный двухпозиционный выключатель.

Схема включения датчика для сигнализации

Практически все модели датчиков движения, независимо от принципа работы, подключаются к приёмно-контрольному прибору (ПКП) охранной сигнализации по типовой схеме. Для того чтобы открыть доступ к панели подключения необходимо снять декоративную крышку. Под ней находится плата электроники и колодка из трёх сдвоенных клемм:

  • Питание — +12 В и «Общий»;
  • Реле – N,C;
  • Тампер – T,T.

Подключение ИК датчика движения с системой сигнализации

На клеммы питания подаётся питающее напряжение от блока питания или прибора охранной GSM сигнализации. Клеммы реле не полярные и в режиме ожидания они замкнуты. При появлении физического объекта в зоне обнаружения, его тепловое излучение принимает ПИК сенсор, что вызывает срабатывание реле и цепь размыкается. Это влечёт за собой включение сигнала тревоги приёмно-контрольного прибора. На самом приборе можно выбрать режим с самовосстановлением, когда прекращение действия источника излучения переводит датчик движения в режим ожидания и сигнал тревоги отключается автоматически.

При другом режиме сигнал тревоги подаётся постоянно до нажатия кнопки «Сброс» на базовом блоке охранной системы. Схема подключения датчика движения к сигнализации подразумевает защиту устройства от несанкционированного вскрытия корпуса. Для этого в конструкции датчика предусмотрен микровыключатель, контакты которого выведены на клеммы «Тампер».

Для того чтобы избежать ложных срабатываний датчика движения необходимо соблюдать некоторые правила. По технологии такие датчики обычно устанавливаются на стенах или в углах помещений на высоте не менее 2-х метров. Монтаж датчика выполняется с помощью специального кронштейна, которым можно выбрать ориентацию сенсора по горизонтали и вертикали. Датчик нельзя направлять на окна, источники искусственного освещения и на устройства, генерирующие сильное электромагнитное излучение. В быту к таким устройствам относятся, прежде всего, микроволновые печи.

Схемы датчиков движения

На данное время наиболее распространенным и популярным устройством для обнаружения движения является объемный, пассивный, инфракрасный детектор движения.

Принцип его действия основан на приеме теплового излучения от любого объекта пироэлектрическим инфракрасным приемником. Этот элемент работает совместно с полевым транзистором, который выступает в качестве предварительного усилителя.

Содержание:

Для того чтобы диапазон тепловой волны излучаемой человеческим телом (5 – 14 МКМ) воспринимался фотоприемником, применяют специальные светофильтры

Для минимизации ложных срабатываний в конструкцию датчика включены два таких приемника подсоединенных по встречной схеме.

В зависимости от внешней засветки и температуры генерируются напряжения каждым датчиком в отдельности. Их сигналы вычитаются и компенсируются, при превышении пороговой величины срабатывает реакция устройства на движение.

Датчик движения LX01


Для примера возьмем детектор LX01. Устройство состоит из двух боксов: монтажного и аппаратного, которые соединены подвижным кронштейном, облегчающим настройку зоны сканирования.

В аппаратном боксе находиться плата управления, к которой присоединены сенсоры: пироэлектрический, распознающий движение, светочувствительный фоторезистор для определения уровня освещенности.

Сенсоры прикрывает светопроницаемая пластмассовая шторка с выдавленными по всей площади элементами линз Френеля.

На торце расположены рифленые ручки оперативных регуляторов, связанных с подстроечными резисторами.

На монтажной коробке имеются отверстия для вывода проводов и крепления корпуса осветительного прибора.

В отличие от детекторов использующихся исключительно для систем тревожной сигнализации устройство имеет дополнительные параметры, регулирующие срабатывание.

Регулятор «TIME» – регулирует время по истечении, которого прибор выключает освещение, если человек продолжает находиться в зоне действия прибора то свет будет включен повторно.

Регулятор «DAYLIGHT» – устанавливает светочувствительность прибора и позволяет точно определить порог затмения автоматического включения освещения.

Регулятор «SENS» – устанавливает чувствительность пироэлектрического сенсора детектора обнаружения. С его помощью можно регулировать радиус зоны обнаружения.

Технические параметры датчика движения LX01

  • Угол зоны сканирования 120 0 .
  • Максимальная дальность обнаружения 12м.
  • Питание: переменный ток от 180 до 240В при 20мА.
  • Максимальная нагрузка 1200Вт при 5А.
  • Время отключения 5сек-600сек.
  • Светочувствительность в диапазоне 10-2000Лкс.

Устройство чувствительно к низким температурам окружающей среды и поддерживает работоспособность только до -10 0 С. Рекомендуется установка в помещениях на высоте от 2м до 4 м.

Читайте также:  Установка светодиодной подсветки на потолке

Принципиальная электрическая схема датчика движения

В состав устройства модели LX01 входят инфракрасный сенсор определяющий движение и элементы, усиливающие и обрабатывающие сигнал.

1. Светофильтующая пластина.
2. Транзистор.
3. Резистор.
4. Контакт питания на +5В.
5. Корпус.
6. Кристалл пироэлектрика.
7. Общий выход.
8. Сигнальный выход.

Пассивный, инфракрасный пироэлектрический сенсор это пластина прозрачного кварца, пропускающая лучи инфракрасного диапазона и керамический сенсор.

Так же в корпусе находится усилитель, который согласует высокое выходное напряжение, поступающее с сенсора.

Пироэлектрический сенсор RE-46, который используется в детекторе движения модели LX01, подсоединен к операционному усилителю LM324N. Он имеет сложную структуру, состоящую из четырех каскадов усилителей.

Функциями усилителей DA1.1 и DA1.2 является произведение коррекции поступающего сигнала с последующей передачей на третий каскад — DA1.3.

Компаратор, который к нему присоединен, производит распознание предварительно обработанного сигнала. На четвертом каскаде DA1.4 происходит регулирование времени освещения.

Следует отметить, что при таком принципе обработки поступающих сигналов определение движущегося объекта сводится не к регистрации наличия теплового излучения, а на выявлении динамического изменения такого излучения.

Фоторезистор (R23), определяющий уровень внешнего освещения, управляется подстроечным резистором R24, а тот в свою очередь соединен с контактом базы танзистора VT1.

Если световая интенсивность увеличивается, то сопротивление фоторезистора падает, соответственно ток у базы транзистора увеличивается. Он открывается и происходит эффект подтягивания потенциала контакта между резисторами R25 / 21 и потенциала земли.

Таким образом, запрещается поступление сигнала с каскада DD1.4 на базовую клемму транзистора VT2, который активизирует соединительное реле К1. При срабатывании реле ранее, работа фоторезистора будет заблокирована диодом VD4 на весь период активной фазы.

Устройство работает от обычной электросети 220В, 50Гц. Напряжение, поступает на устройство через плавкий предохранитель FU. Через вход гасящего конденсатора ( на схеме — C11) и диодный мостик (VD7-10), на выходе напряжение будет составлять 18 — 22 вольта.

Далее напряжение, сглаживается и выпрямляется конденсатором С12, подается на стабилизатор DA2 78L08. Повышенное напряжение, которое возникает на выходе из стабилизатора, направляется на стабилитрон (на схеме VD6), который гасит его до 24В. При переключении контактов реле возникают коммутационные помехи, которые гасятся последовательностью из резистора R26 и С10.

Схемы подключения


Эта модель рассчитана на непосредственное подключение осветительных приборов запитанных от электросети с переменным током 220В, но ограниченна в мощности присоединяемых устройств не более 1 КВт.

Для дополнительного контроля освещения, который предусматривает, как автоматическое, так и ручное включение осветительного прибора используется следующая схема соединения датчика движения через распределительную коробку.

Возможно подключение нескольких детекторов движения для контроля одного осветительного прибора. Такие схемы используются для освежения лестниц или длинных коридоров, которые не могут в полной мере контролироваться одним детектором.

Для того чтобы увеличить максимальную нагрузку используют способ подсоединения датчика движения через промежуточное реле.

В этом случае максимальная мощность потребления будет ограничиваться только параметрами нагрузочной способности используемого промежуточного реле. Таким образом, можно подключать мощные галогенные прожектора с нагрузкой в несколько киловатт.

Применяя, в качестве осветительных элементов, ртутные лампы дневного света, следует помнить, что период между включениями должен соответствовать времени остывания лампы.

Правила установки датчика движения


На стабильность и эффективность функционирования системы тревожной сигнализации влияет место, выбранное для установки детектора движения.

При этом необходимо правильно выбрать не только общую схему, но и точку подключения в каждом помещении. Определяя ее необходимо свести к минимуму негативное влияние внешних факторов, которые могут привести к ложному срабатыванию системы сигнализации.

Следует избегать попадания в область срабатывания конвекционных и интенсивных воздушных потоков (кондиционеры и батареи отопления), а так же прямых солнечных лучей.

Кроме того, поверхность, на которую устанавливается датчик, не должна подвергаться дрожанию и вибрациям (от открывания двери или окна).

Традиционная установка детектора – в затененном углу комнаты на высоте не более 2,4-3м с направлением зоны сканирования на центр помещения.

Обозначения на схеме:
1. Датчик движения
2. Сенсор разбития стекла
3. Геркон
4. Детектор дыма

Подключение датчиков движения. Виды и схемы. Работа и особенности

Датчиком движения называется электронное инфракрасное устройство, обнаруживающее перемещение живых существ и включающее питание освещения и других электронных устройств. Чаще всего такие датчики монтируют для освещения, но могут применяться для других целей, например, включения звуковой сигнализации.

Датчик движения функционирует по принципу электрического выключателя. Обычный электрический выключатель мы включаем и выключаем механически рукой, а датчик движения включается автоматически, реагируя на движение, и выключается автоматически при прекращении движения.

Датчик движения используют совместно с освещением, а также на включение звуковой сигнализации, на открытие дверей, как например, двери супермаркета, и т.п.

Типы датчиков движения
По месту расположения:
  • Периметрические, используются на улице.
  • Периферийные.
  • Внутренние.
По принципу действия:
  • Ультразвуковые – реакция на волны звука повышенной частоты.
  • Микроволновые – реагируют на радиоволны высокой частоты.
  • Инфракрасные – используют излучение теплоты.
  • Активные – оснащены приемником и передатчиком.
  • Пассивные – без передатчика.
По виду срабатывания:
  • Тепловые – срабатывают при изменении температуры.
  • Звуковые – действуют на колебания воздуха.
  • Колебательные – срабатывают на действие магнитного поля.
По конструкции:
  • 1-позиционные – оснащены передатчиком и приемником в одном корпусе.
  • 2-позиционные – приемник и передатчик в разных корпусах.
  • Многопозиционные – оснащены несколькими блоками.
По типу монтажа:
  • Многофункциональные.
  • Комнатные.
  • Наружные.
  • Накладные (настенные).
  • Потолочные (для подвесного потолка).
  • Врезные (для офисов).
Принцип действия

Принцип работы не вызывает трудностей для понимания, и является простым. Детектор обнаруживает объект, выдает сигнал на реле, которое замыкает цепь, лампочка загорается.

Подключение датчиков движения на примере
Чтобы лучше понять, как работает датчик движения, проведем опыт с подключением к лампочке. Для этого нам понадобится:
  • Датчик движения.
  • Электрическая вилка.
  • Отвертка индикаторная для поиска фазы.
  • Электрический патрон.
  • Лампочка.
  • Винтовой зажим.
  • Провод.
  • Зачистной инструмент.

Сначала сделаем подключение лампочки напрямую в розетку, а потом в разрыв цепи подключим датчик движения для того, чтобы понять работу датчика.

Берем электрический провод и подключаем концы к вилке. Для зачистки провода используем специальный зачистной инструмент, которым удобно пользоваться. С противоположной стороны устанавливаем патрон. Вкручиваем лампочку.

С помощью индикаторной отвертки определяем, где в розетке фаза. Вставляем вилку в розетку и убеждаемся, что лампочка горит. Теперь нужно в разрыв провода установить датчик движения. Отключаем электропитание и разрезаем обе жилы. Зачищаем концы проводов.

Теперь наша задача установить датчик в разрыв питающего провода. Нужно подвести к датчику согласно инструкции, ноль для его питания, и фазу пропустить через датчик на лампочку. Фаза зайдет в коричневый провод, выйдет из красного провода и зайдет на лампочку. Соединяем по этой схеме. Берем винтовой зажим и соединяем.

На самом датчике есть два реостата. Один реостат отвечает за время суток. Его можно использовать не только на освещение, но и на включение других устройств. На левом регуляторе слева от него нарисовано солнце, а справа нарисована луна. То есть, для того, чтобы использовать датчик в светлое время суток, переключатель ставим в режим, где обозначено солнце. Если мы датчик будем использовать ночью для освещения, то датчик переключаем в режим темного времени суток.

Для нашего опыта проверки включим в режим светлого времени суток, так как делаем проверку при свете. Второй датчик отвечает за время отключения. Мы можем установить его на минимум, и он будет выключаться через 5 секунд, либо установить на максимум, то есть, увеличить время с момента прекращения движения. Теперь включаем вилку в розетку, согласно ранее установленной полярности. Производим движение рукой, датчик включает лампу. Теперь не совершаем никаких движений, проходит несколько секунд, датчик выключается. Подключение датчиков движения происходит подобным образом.

Схемы подключения

Подключение датчиков движения осуществляется по обычной схеме замыкания и размыкания цепи лампочек. Если необходимо постоянное освещение, но при этом ничего не двигается, то в схему включают параллельно датчику движения обычный выключатель. При включении выключателя свет будет гореть за счет обходной цепи. При отключении выключателя контроль освещения перейдет к датчику движения.

Подключение датчиков движения (несколько)

Чаще всего бывает, что форма помещения не позволяет охватить все его пространство одним датчиком, например, за поворотом в коридоре. В этом случае располагают несколько датчиков, и подключают их по параллельной схеме. В результате срабатывания любого датчика, цепь замыкается, и напряжение подается к приборам освещения. При таком способе соединения нельзя забывать о том, что лампы освещения и датчики необходимо подключать от одной фазы. В противном случае произойдет короткое замыкание.

Датчики движения располагают таким образом, чтобы угол обзора образовался наибольшей величины по направлению на предполагаемую область движения объектов. При этом окна, двери и интерьер помещения не должны экранировать и мешать работе датчика.

Датчики движения имеют свойство допустимой длительной величины мощности от 500 до 1000 ватт. Поэтому они имеют ограничение по использованию с высокой нагрузкой.

При необходимости включения многих мощных приборов освещения, подключение датчиков движения производится через магнитный пускатель.

При приобретении датчика, в его комплекте смотрите инструкцию по установке и настройке. Обычно на корпусе указывают схему устройства. Под крышкой датчика есть колодка для подключения, и видны три контакта по цветам. Провода подключают с помощью зажимов. Если кабель многожильный, то используют втулочные наконечники.

Особенности подключения

Электрический ток поступает на датчик по двум проводникам: коричневый – фаза, и синий – ноль. Из датчика фаза идет на один контакт лампочки. Другой конец лампы подключается к клемме ноля.

При возникновении движения в контрольном месте датчик срабатывает и замыкает контакты реле, которое подает фазу на светильник.

В клеммной колодке есть винтовые зажимы, поэтому провода подключают с наконечниками. Провод фазы рекомендуется подключать по схеме, указанной в инструкции.

Подключение датчиков движения сопровождается некоторыми особенностями:
  • После соединения проводки закрывают крышку и переходят к подключению проводов в распредкоробке.
  • В коробку подводится 9 проводов: 2 – от лампы, 3 – от датчика, 2 — от выключателя, 2 – ноль и фаза.
  • Провода на датчике: коричневый (белый) – фаза, синий (зеленый) – ноль, красный – подключение к сети.
  • Соединение проводов производят следующим образом: провод фазы (коричневый) соединяют с коричневым (белым) проводом фазы датчика и проводом от выключателя. Провод нуля питающего кабеля соединяют с нулем датчика и нулем лампы освещения.
  • Остались три провода – красный от датчика, коричневый от лампы и второй провод от выключателя. Их соединяют.

Датчик подключен к освещению. После подачи питания датчик показывает свою реакцию на движение, тем самым замыкая цепь освещения.

Инструкция по монтажу

Мы разобрались со схемой подключения и принципом действия. Теперь остался важный и последний этап работы — разобраться с монтажом датчика движения.

Чтобы самостоятельно осуществить монтаж и подключение датчиков движения к питающей сети, необходимо следовать по определенному порядку:
  • Выбрать схему подключения (один датчик, либо несколько, с выключателем или без него и т.д.).
  • Определить самое подходящее место и направление для монтажа датчика движения. Обычно датчик закрепляют на потолке, либо в углу помещения. При уличном монтаже нужно смотреть по обстановке. Основным параметром является угол обзора датчика. Необходимо выбрать самое подходящее место для расположения корпуса датчика таким образом, чтобы не было мертвых зон (места, которые датчик не охватывает своим действием). Для этого рекомендуется применить опоры фонарей или несущую стену здания.
  • В распределительном щите отключить электричество для того, чтобы обеспечить безопасность при подключении проводов.
  • По выбранному варианту схемы выполнить подключение трех проводов к контактам корпуса датчика и в корпусе прибора освещения. При этом не нужно забывать о соблюдении маркировки по цветам проводов и обозначениях разъемов, во избежание путаницы. При неправильном подключении ноля и фазы вы подвергаете себя опасности, а также навредите электропроводке, поэтому при подключении нужно работать аккуратно и осторожно.
  • На корпусе датчика нужно настроить регуляторы, выбрать их оптимальные настройки. На корпусе датчика могут быть несколько распространенных регуляторов: Lux – уровень света для срабатывания, Time – задержка по времени выключения освещения, Sens – чувствительность сенсора датчика, Mic – уровень шума для срабатывания датчика. Эти настройки в каждом случае индивидуальны.
Читайте также:  Свет в прихожей

  • Подать питание в распределительном щите и протестировать работу датчика движения. Если необходимо, то изменить расположение датчика, или перенастроить чувствительность и другие настройки.

Корпус датчика рекомендуется располагать как можно дальше от приборов, испускающих электромагнитные волны, так как они отрицательно действуют на работу датчика, и могут создать условия для его ложных срабатываний.

При подключении датчика на садовом участке, лучше расположить его дальше от кустов, деревьев и других объектов, создающих помехи.

Виды, особенности и схемы подключения датчиков движения

Сегодня невозможно представить себе ни одну эффективную охранную сигнализацию частного дома без датчиков движения. Нередко такие устройства используются для контроля освещения в помещении, а также в системе умного дома. Выбор и установка такого оборудования обычно не сопровождается трудностями, если понимать основные принципы и особенности его работы.

Следуя нашим рекомендациям и приведенным схемам подключения вы без особых усилий справитесь с работой.

Датчики движения, их виды и особенности

Датчик движения представляет собой устройство, позволяющее уловить движение в видимой ему зоне и, при обнаружении перемещения, подать сигнал, предполагаемый его функционалом.

Все датчики движения можно подразделить на несколько видов в зависимости от принципа их действия. Рассмотрим подробнее каждый из них.

Инфракрасный датчик движения

В основе действия такого прибора лежит улавливание теплового излучения объекта во время его движения. Инфракрасное излучение, выделяемое любым живым существом, попадает на систему линз прибора и фиксируется чувствительным сенсором.

При перемещении объекта его тепловое излучение распознается различными линзами, входящими в состав датчика. После этого устройство выполняет программно заложенную в нем функцию. Стоит заметить, что от количества линз в системе – а их может быть от 20 до 60 – зависит чувствительность прибора и скорость его реакции. Зона «видимости» датчика зависит от площади поверхности системы линз.

Приборы, работающие по такому принципу, могут быть активными или пассивными. Модели активных устройств имеют передатчик и улавливатель. Они излучают один или несколько инфракрасных лучей, а приемник улавливает их. При пересечении луча с движущимся объектом устройство подает сигнал о наличии движения.

Пассивные датчики имеют только приемник, фиксирующий наличие инфракрасного излучения человека и его изменения в случае перемещения объекта.

Кроме того, существуют беспроводные датчики. Они широко используются при монтаже GSM сигнализаций для дома и дачи.

Ультразвуковой датчик движения

Устройства такого типа посылают в пространство ультразвуковые волны. В основу работы датчика положен эффект Доплера: если движущийся объект появляется в зоне покрытия устройства, то ультразвуковые волны, отражаясь от него, искажаются, меняется их частота.Если отраженный сигнал искажается или прерывается, то происходит запуск предустановленной функции.

Ультразвуковые датчики нашли широкое применение в системах автоматической парковки современных автомобилей.

Микроволновой датчик движения

Принцип работы СВЧ датчика также основан на принципе Доплера. Только в отличие от ультразвукового устройства такой прибор излучает электромагнитные волны высокой частоты. Он анализирует частоту отраженного сигнала и в случае малейших изменений запускает заложенную функцию.

Комбинированный датчик

Датчики движения комбинированного типа сочетают в себе несколько технологий обнаружения движения одновременно, например, микроволновой датчик и инфракрасный.Такие устройства более надежны по сравнению со всеми другими рассмотренными типами.

Датчик движения и датчик присутствия: основные различия

    В отличие от датчика движения, сенсор датчика присутствия фиксирует абсолютно все движения, вплоть до шевеления пальцев и изменения мимики, в то время как датчик движения реагирует на активное перемещение объектов в зоне видимости прибора. Датчики присутствия позволяют управлять различными устройствами, как система вентиляции, освещения. При помощи такого прибора можно обеспечить поддержание необходимой температуры и влажности воздуха в течение рабочего дня, т. е. пока в помещении присутствуют люди.

  • В то время как датчики движения используются преимущественно в охранных системах и сигнализации, датчики присутствия применяются для обеспечения комфорта в быту. Для регулирования интенсивности освещения в жилом или офисном помещении лучше подойдет датчик присутствия, а для включения света в подъезде или фойе – датчик движения.
  • Применение обоих видов устройств позволит не только оптимизировать энергопотребление в помещении, но и обеспечить комфортные условия для проживания и работы.

    Подбор оборудования

    При выборе датчика движения для охранных систем стоит обратить внимание на несколько факторов:

    • диапазон рабочих температур;
    • класс защиты;
    • «глубина» настройки;
    • наличие функции защиты от взлома.

    Большинство приборов имеют рабочую температуру от -35 до +50 градусов. Этот параметр наиболее важен, если планируется использовать уличный ИК датчик. При подборе аппарата для помещения более значимый показатель – угол обнаружения.

    От того, насколько тонко можно настроить оборудование, будет зависеть количество ложных срабатываний. Так, прибор, установленный для контроля над прилегающей к зданию территорией, может реагировать на приближение к участку птиц или животных. Управление настройками устройства позволит ему фиксировать только движения людей.
    С помощью функции защиты от взлома устройство подаст сигнал, если кто-то попытается его сломать.

    Кроме того, при выборе датчика движения стоит иметь в виду и особенности каждого их типа:

      Инфракрасные датчики часто срабатывают не только на тепловое излучение живого объекта, но и на теплый воздух, поступающий из отопительного прибора. Такие приборы удобны для использования на улице, но осадки и прямые солнечные лучи могут несколько снижать его точность.

    Ультразвуковые устройства обладают сравнительно невысокой дальностью действия, поэтому располагают их в основном внутри помещения. При этом для того, чтобы датчик сработал, движение должно быть достаточно резким. То есть, если передвигаться плавно и медленно, то вполне возможно проскользнуть незамеченным.

  • Микроволновые датчики более точные, они могут уловить даже самые мелкие движения. Однако ложные срабатывания и здесь – не редкость. Движение за окном и даже за дверью помещения могут быть расценены устройством как угроза. Кроме того, существуют данные, подтвержденные Всемирной Организацией Здравоохранения, о том, что СВЧ излучение может наносить вред здоровью человека.
  • Установка и монтаж

    Для начала стоит сказать, что работы по установке охранной системы не требуют лицензирования. Кроме того, членство организации, осуществляющей монтаж системы, в строительных СРО также необязательно. В целом, порядок монтажа установлен руководящим документом МВД РФ РД 78.145-93. Рассмотрим основные его положения:

      Определение оптимальных мест установки датчиков.

  • Электрические соединения между датчиками и приборами должны производиться в соответствии с общепринятыми схемами. При этом соединения должны выполняться методом пайки «под винт».
  • Для эффективной работы датчика движения при установке важно иметь в виду факторы, способствующие ложному срабатыванию прибора, а также правильно рассчитать зоны покрытия. То есть, после установки всех устройств не должно остаться зон вне их контроля.

    Так, тепловые датчики не стоит устанавливать:

    • вблизи кондиционеров, отопительных и прочих приборов, выделяющих тепло;
    • рядом с форточками, сильными вытяжками, на сквозняке;
    • напротив окон во избежание попадания солнечных лучей и «засвечивания» датчика на рассвете или по вечерам.

    Во избежание лишних вибраций, лучше располагать оборудование на несущих конструкциях.

    Также стоит позаботиться о том, чтобы предметы интерьера не загораживали поле обзора устройства.

    Схемы включения датчика в системах охраны

    Система охранной сигнализации включает в себя совокупность нескольких приборов и устройств. Типовая схема охранной системы продемонстрирована на следующем рисунке (рис. 1):

    Типовая схема включения инфракрасного датчика движения в систему охраны выглядит следующим образом (рис. 2):

    На выходе схемы имеются контакты: «С» — общий, «NC» — нормально замкнутый и «NO» — разомкнутый контакт. С помощью выходного реле датчик движения подключается на выход схемы. Если устройство сработает, то замкнутая цепь разомкнется между контактам «С» и «NC».

    Схема подключения датчика движения для освещения

    Помимо охранных систем, датчики движения широко распространены в быту. Их нередко используют для управления освещением, интенсивностью обогрева и кондиционированием помещения.Подсветка темной лестницы, кладовой комнаты, въезда в гараж – эти возможности современных датчиков движения делают повседневную жизнь более комфортной.

    При регулировании освещения датчик выполняет функцию выключателя и в схему включается соответствующим образом (рис. 3).

    Расположенная ниже схема используется, когда несколько датчиков подключаются параллельно. Такая ситуация возникает, когда одного прибора недостаточно для охвата всей территории помещения (рис. 4).

    Без таких устройств невозможно функционирование системы «умный дом». Некоторые модели устройств могут даже «запоминать», сколько человек вошло в помещение, и в зависимости от этого оптимизировать работу осветительных и обогревательных приборов.
    Принцип включения датчиков движения в систему умный дом наряду с другими детекторами практически одинаков.

    Наиболее популярные модели сенсоров

    Среди самых распространенных сегодня моделей датчиков движения можно выделить несколько марок.

    1. Компания IEK предлагает широкий модельный ряд устройств, различных по способу установки и углом обзора от 120 до 360 градусов. По способу крепления датчики IEK бывают потолочными, настенно-потолочными, с креплением на корпус прожектора или предназначенные для скрытой установки в монтажную коробку.

    2. Инфракрасные датчики движения Camelion также весьма востребованы на рынке. Внешний вид прибора подойдет для любого интерьера. Угол обзора в зависимости от модели достигает 360 градусов.

    3. Аппараты компании Steinel– наиболее дорогостоящие. Однако немецкое качество, функциональность, экономичность и удобство соответствуют высокой стоимости.В ассортимент компании входят датчики движения для освещения, датчики присутствия для включения света, светодиодные прожекторы и светильники с датчиком движения.

    Установка видеодомофона в частном доме поможет вам не только усилить безопасность, но даст возможность повысить комфорт. Если вы установите электрозамок на калитку в заборе, то вам больше не придется в ненастную погоду выходить на улицу, чтобы пустить гостей.

    Рекомендации специалиста

    Чаще всего монтаж датчиков движения, как для целей охраны, так и для освещения, не вызывает затруднений даже у неспециалистов. Но все же, во избежание неполадок и сбоев, стоит обратить внимание на несколько моментов:

      При организации охранной системы доступ к сигнальным кабелям датчика должен быть максимально ограничен. Пути их прокладки должны находиться в поле видимости датчиков.

    При установке следует учитывать высоту расположения устройства, рекомендованную производителем.

  • Для целей охраны не всегда стоит ограничиться приобретением одного датчика. При пусконаладочных работах стоит удостовериться в отсутствии «слепых» зон, весь объект должен находиться в поле видимости устройств.
  • В заключении приводим основные возможности использования и подключения датчиков в небольшом видео.

    Ссылка на основную публикацию