Как сделать реле движения. Как сделать датчик движения в домашних условиях

10.10.2023

Изначально системы отслеживания движения предназначались для охраны территории и важных объектов. Сейчас повсеместно используются датчики движения для включения света. Этот электронный прибор позволяет экономить до 85 процентов электроэнергии. Рассмотрим основные принципы работы устройства, его виды и порядок монтажа.

Датчик не только поможет включить свет, но и предупредит о нежеланных гостях

Устройство слежения контролирует местность, охваченную сектором обзора. Территория ограничена не только углом действия прибора, но и дальностью действия сенсора.

Обратите внимание! Для эффективной работы сенсор располагают в месте, обеспечивающем максимальный обзор.

Как работает сенсор

Прибор осуществляет фиксацию уровня инфракрасного излучения. Если в поле его ответственности появляется объект, имеющий температуру живого существа, устройство получает несколько импульсов, которые воздействуют на цепь и включают освещение. Как только импульсы перестают поступать, происходит разрыв цепи и отключение электричества.

Ниже приведен образец схемы датчика движения для освещения.

Преимущества и недостатки использования датчиков

Благодаря комнатному или уличному датчику освещенности для включения света пропадает нужда в лихорадочном поиске в кромешной темноте или ключей в сумке.

Виды устройств для отслеживания движения

Сенсоры движения можно разделить по двум категориям:

место установки: наружные и внутренние приборы;
типу сигнализации: ультразвуковые, инфракрасные, микроволновые, комбинированные.

Наружные датчики контролируют заданный периметр и предназначаются в основном для больших придомовых пространств и хозпостроек. Их радиус реагирования достигает пятисот метров.

Статья по теме:

Установка данного устройства позволит автоматизировать освещение в зависимости от времени суток. Как устроен такой прибор и как работает? Подробнее в специальной публикации.

Полезная информация! Благодаря уличным датчикам движения для охраны периметра не потребуется никаких особых сигнализаторов. Они сработают, как только посторонний приблизится к охраняемой территории. Злоумышленник не рискнет вторгаться на освещенный участок.

Внутренние сенсоры предназначены для работы в помещении. Они неустойчивы к резкому перепаду температуры и активному воздействию ультрафиолетового облучения.

Ультразвуковые устройства

Принцип работы такого изделия основан на отражении ультразвуковых волн от поверхностей предметов. Этот несложный процесс, получивший имя австрийского физика Доплера, позволяет легко вычислять движущиеся объекты по изменению частоты импульсов. В подобном сенсоре работает устройство, генерирующее ультразвук, неразличимый для человеческого уха.

Если в радиусе действия прибора происходит какое-либо движение, ультразвуковые волны меняют свою частоту, что и фиксируется датчиком.

Полезная информация! Кроме систем освещения, подобные приборы широко используются в автоматических устройствах «парктроник».

Преимущества и недостатки ультразвуковых датчиков движения для включения света.

Инфракрасные приборы

Их работа основана на измерении температуры окружающей среды. Когда в периметр действия сенсора попадают высокотемпературные предметы, он реагирует включением света.

Инфракрасное излучение человеческого тела через комплекс линз и специальных зеркал влияет на сенсор, приводящий в рабочее состояние систему освещения.

Полезная информация! Чувствительность прибора зависит от количества линз, их бывает до тридцати пар в одном приборе.

Преимущества и недостатки подобных приборов.

Плюсы	Минусы
Позволяет точно отрегулировать угол и дальность обнаружения	Ложное срабатывание на излучение отопительных приборов или, к примеру, электрического чайника
Срабатывает только на температурные объекты, поэтому может использоваться снаружи помещений	Сбои в работе при воздействии неблагоприятных атмосферных явлений
Совершенно безопасен для человека и домашних животных	Малый диапазон регулировки
	Пропускает объекты, покрытые материалами, не пропускающими ИК излучение

Микроволновые датчики

Микроволновые приборы действуют, как радиолокаторы. Устройство посылает сигнал и принимает его отражение.

Микроволновое устройство излучает высокочастотную волну. Малейшие отклонения в возвращенном сигнале вызывают цепную реакцию, включающую свет.

Преимущества и недостатки микроволновых датчиков.

Комбинированные приборы

Комбинированные датчики движения для включения света объединяют в себе сразу две или три разновидности сенсоров. Слежение ведется параллельно и очень точно обнаруживает объект в зоне действия. В таких устройствах нет других недостатков, кроме их стоимости. В продаже чаще всего встречаются сенсоры, комбинирующие инфракрасное и ультразвуковое устройство.

Производители и цены

В приборах движения цена напрямую связана с качеством и производительностью прибора. Чем дороже устройство – тем большую зону оно способно охватить. Среди популярных марок стоит отметить приборы фирм:

Camelion;
Theben;
Ultralight.

Стоимость сенсоров начинается от 400 рублей и доходит до нескольких тысяч. Самые рейтинговые среди бюджетных моделей по версии Яндекс.маркета.

Модель	Угол обзора, градусов	Дальность действия, метров	Средняя цена, рубли
Camelion LX-39/Wh	180	12	558
Rev 3	180	12	590
Feron SEN30 (датчик движения руки)	30	5-8	759
PIR16A	180	12	505
IEK LDD12-029-600-001	120	9	508
Elektrostandard SNS M 02	180-360	6	512
ТДМ SQ0324-0014	120	12	519

Советы профессионалов: как подключить для освещения датчик движения

Смонтировать и настроить изделие можно самостоятельно. При покупке необходимо проверить наличие инструктивного материала и руководствоваться его советами.

Обратите внимание! Прибор слежения нужно монтировать в таком месте, где он не сможет срабатывать на посторонние сигналы.

Важно знать, что чувствительный прибор «не любит», когда его часто перемещают, поэтому нужно тщательно продумать его расположение.
В комнате параллельно с сенсором нужно установить и обычный выключатель, чтобы при необходимости можно было отключить освещение вручную.
В целях предотвращения случайного повреждения прибора, его можно утопить в стене, вырезав в гипсокартоне соответствующее отверстие.

Важно проследить, чтобы на прибор слежения не попадали солнечные блики, они нарушат работу сенсора.

Датчики движения для включения света: схемы установки

Монтаж устройства можно осуществить в нескольких вариантах:

Проверка, настройка и регулировка

Для проверки правильности подключения используется временная схема, подключить ее нужно, следуя инструкции в техническом паспорте изделия. Если прибор не срабатывает, значит, допущены ошибки при монтаже.

Сложные устройства можно проверить следующим образом:

собрать временную схему подключения;
установить регулятор освещения на максимум;
установить таймер на минимум.

Если светодиодный индикатор загорается при движении объекта, прибор работает. Вместо индикатора может быть установлено реле, которое начнет щелкать при обнаружении движения.

После установки датчика необходимо выполнить его регулировку. Время срабатывания таймера можно установить от нескольких секунд до четверти часа. Регулировка чувствительности сенсора – сложный процесс, главная задача в котором – исключить срабатывание прибора на появление домашних животных.

Как подключить датчик движения (видео)

Итоги

Домашние сенсорные датчики позволят значительно сэкономить на освещении. Устройство включит свет в коридоре, кухне, ванной комнате, на пороге дома при появлении человека и отключит его при отсутствии движения.

Стоимость простейших датчиков начинается от 400 рублей. Установить такие сенсоры можно своими руками. Установку более сложных и дорогих устройств лучше доверить профессионалам.

Возможно Вам также будет интересно:

Диммеры для светодиодных ламп 220В: современные модели и правильное применение Фотореле для уличного освещения – автоматизируем управление светом

Для освещения по конструкции довольно сильно различаются. В первую очередь следует отметить, что на сегодняшний день существует множество фотоэлементов для данных устройств. В конечном счете, они задают датчику свои параметры. Также модели отличаются друг от друга по чувствительности. Связано это с тем, что усилители на них устанавливаются разной мощности. Собрать самостоятельно датчик довольно сложно, однако если подобрать все элементы и придерживаться схемы, то сделать это можно.

Стандартная схема подключения

Стандартная схема подключения модели предполагает использование модуляционного фотоэлемента. При этом транзисторы применяются чаще всего диодного типа. Лампочка в данном случае должна располагаться возле усилителя. Ширина пропускания зависит от типа конденсатора. Усилители, как правило, устанавливаются импульсного типа. Однако интегрированные модификации также можно найти в наше время. Точность слежения устройства в конечном счете зависит от многих факторов. В первую очередь это касается типа фильтра, который предназначен для подавления помех. Дополнительно в датчиках устанавливается модулятор, который по параметрам может варьироваться.

Модель с магнитным фотоэлементом

Чтобы собрать данного типа своими руками (схема показана ниже), в первую очередь следует подобрать корпус для устройства. После этого устанавливается непосредственно лампа. Далее важно приготовить патрон. Подсоединять этот элемент можно только после модулятора. С указанной целью необходимо для него установить площадку. При этом блок можно в корпусе зафиксировать при помощи винтов.

После подсоединения модулятора устанавливается проходной конденсатор. Емкость его для высокой стабилизации датчика не должна превышать 4 пФ. В противном случае ширина значительно уменьшится. Для подключения устройства к сети используются диффузоры. Всего у них должно быть три контакта. Один из них предназначен для заземления. В конечном счете, включение света через датчик движения может осуществляться дистанционно.

Применение широкополосных фотоэлементов

Складываются данного типа датчики движения для включения света своими руками довольно просто. В первую очередь стандартно следует подготовить корпус для лампы. При этом для этого элемента место выделятся отдельно. Непосредственно плата не должна соприкасаться с поверхностью корпуса. Крепится блок чаще всего на винтах. Диффузоры в данном случае используются стандартно на три контакта. При этом подключение может осуществляться к сети через усилитель.

Транзисторы в этой ситуации можно использовать индукционного типа. Однако следует учитывать, что чувствительность датчика будет невысокой. Также в данной ситуации можно воспользоваться резисторными транзисторами. Ширина пропускания у них способна доходить до 5 мк. При этом напряжение на лампочку будет даваться ровно 5 В.

Датчик на дипольных резисторах

Собрать данного типа датчики движения для включения света своими руками можно, если подобрать качественный фотоэлемент. Чтобы повысить чувствительность, многие специалисты советуют использовать магнитные аналоги. В наше время они пользуются большим спросом. Конденсаторы в данной ситуации целесообразно подбирать эммитерного типа. Параметр пороговой частоты будет находиться на уровне 44 Гц. Все это позволит напряжение на лампочку подавать 5 В.

Однако в этой ситуации следует учитывать тип усилителя. Если он используется сетевого типа, то конденсаторы лучше устанавливать возле фотоэлемента интегрированные. В среднем емкость их равняется не более 9 пФ. В целом указанного типа датчики движения для включения света отзывы потребителей получают положительные.

Использование селективных конденсаторов

Чтобы собрать данного типа датчики движения для включения света своими руками, необходимо подобрать для фотоэлемента пластиковый корпус. При этом лампа находиться должна отдельно. Транзисторы для такой модели подходят интегрального типа. Устанавливать их необходимо в ряд с усилителем. В данном случае его можно выбрать сетевого типа. Непосредственно конденсатор должен располагаться над фотоэлементом.

Подключение осуществляется через диффузор. При этом первый контакт должен идти на анод, а второй - на катод. Точность слежения прибора зависит в этой ситуации исключительно от Дополнительно следует отметить, что фотоэлементы для этого подходят больше магнитного типа. Если использовать интегральный аналог, то нагрузка на конденсаторы будет оказываться довольно большая. Также сбои могут происходить в транзисторе.

Сверхчувствительные модели

Собрать данного типа датчики движения для включения света своими руками можно, если заранее подобрать качественный фотоэлемент. Многие специалисты в этом случае советуют отдавать предпочтение магнитным аналогам. Чувствительность у них находится на уровне 55 мк. Также следует отметить, что усилитель обязан устанавливаться с пороговой частотой на отметке в 30 Гц. Все это необходимо для того, чтобы убрать нагрузку с конденсаторов. Всего транзисторов для устройства необходимо предусмотреть два. Один из них обязан располагаться у диффузора. Параметр проходимости его в значительной степени зависит от мощности усилителя. Лампочку в данном случае можно использовать обычную.

Модификации с пониженной чувствительностью

С пониженной чувствительностью как сделать датчики движения для включения света? Отвечая на этот вопрос, следует знать, что фотоэлементы в подобной ситуации целесообразнее подбирать лучевые. Параметр чувствительности у них в среднем находится на уровне 20 мк. Также важно отметить, что усилители в приборах используются самые разнообразные. В данной ситуации нужно, чтобы уровень отрицательного сопротивления в цепи не превышал 11 Ом.

В противном случае резисторы быстро сгорают. Подключение устройства осуществляться может только чрез диффузор. Как правило, его устанавливают со стабилитроном. Благодаря этому маленькие перепады напряжения в доме не страшны устройству. Также следует отметить, что конденсаторы подбирать важно с высокой емкостью.

Модификации с мембранным усилителем

Указанные датчики движения для включения света (схема подключения показана ниже) на сегодняшний день являются очень востребованными. Если верить отзывам людей, то устанавливаются они довольно просто. В первую очередь следует зачистить внешние контакты. С этой целью необходимо снять крышку диффузора. После этого подбирается первый контакт и соединяется с выходным кабелем. Далее нужно подключить заземление. Если говорить про датчик, то мембранный усилитель в устройстве значительно повышает параметр пороговой частоты. Фотоэлементы для него подходят практически всех типов. Однако конденсаторы многие специалисты советуют устанавливать интегральные. В данном случае прослужить они способны довольно много.

Отдельного внимания заслуживают резисторы. Некоторые при сборке устройства их используют модульные. Однако в этом случае параметр отрицательного сопротивления в датчике будет составлять примерно 6 Ом. На фотоэлемент эта нагрузка считается довольно большая. Чтобы решить указанную проблему, следует обратить внимание на двухрядные резисторы. Всего их для прибора понадобится два. Первый должен устанавливаться возле фотоэлемента. При этом второй часто располагают для лучшей проводимости за усилителем.

Применение диэлектрических резисторов

В наше время данного типа датчики движения для включения света (схема подключения показана ниже) встречаются довольно редко. Фотоэлементы у них чаще всего устанавливаются лучевые. Однако некоторые производители выпускают модели с магнитными аналогами. Чтобы самостоятельно собрать датчик, следует приготовить регисторные конденсаторы. Резисторы важно устанавливать за усилителем.

Уровень чувствительности датчика зависит от мощности стабилитрона. Подключение устройства осуществляется через диффузор. Устанавливается он чаще всего на три контакта. В первую очередь устройство соединяется через анод. После этого важно проверить заземление. При нормальной эксплуатации устройства уровень отрицательного сопротивления не превышает 40 Ом.

Использование поглощающих фильтров

С поглощающими фильтрами существуют различной чувствительности датчики движения для включения света своими руками. Как сделать модель самостоятельно? Отвечая на этот вопрос, следует знать, что устройства данного типа собираются только на базе лучевого фотоэлемента. Однако в первую очередь закрепляется модулятор. Для высокой чувствительности он подбирается серии Р20. Также следует отметить, что резисторы для устройства подходят только векторного типа. Проходимость их зависит не только от фотоэлемента, но и от усилителя.

Блоки питания для устройства подбираются в среднем на 20 В. При этом обычные лампы накаливания использоваться могут. Патрон для них можно приобрести во многих магазинах. Непосредственно фильтры в устройствах играют роль поглотителей. При этом низкочастотные помехи отсеиваются. Размещать данный элемент необходимо возле конденсатора. В конце следует отметить, что указанные датчики движения для включения света в подъезде устанавливают довольно часто.

Применение домашних автоматизированных систем позволяет значительно сэкономить электроэнергию. Например, установив датчик на уличном освещении на подходе к дому, в подъезде, коридоре, кладовой вы избавите себя от необходимости в темноте нащупывать выключатель и никогда не забудете его выключить. В этой статье мы расскажем об особенностях датчиков и о том, как сделать датчик движения своими руками.

Кратко о датчиках

Датчик движения коммутирует нагрузку при наличии внешнего воздействия, которое зависит от типа датчика и его принципа работы. Когда детектируется присутствие или движения тела питание через симистор или электромагнитное реле поступает на нагрузку. В качестве нагрузки может выступать что угодно: лампочка, обогреватель, громкоговоритель, лишь бы мощность нагрузки не превышала максимальную коммутируемую мощность датчика. Обычно максимальная мощность нагрузки около 1 кВт.

Если вам нужно включить большую мощность – необходимо добавить еще одно реле в цепь, так чтобы силовые клеммы датчика движения включали напряжение на катушку реле.

Принцип работы устройства

Принцип работы датчика зависит от типа схемы подключения и применяемого элемента. Хоть их задача одна, но способы реализации различные Датчики движения можно разделить на группы по принципу их действия. Рассмотрим достоинства и недостатки каждой из них.

Контактный или магнитный

Простейший вариант – использовать механический концевой выключатель, с его помощью вы можете включать свет, когда открыта или закрыта дверь, например. Это не совсем датчик, но все же, самый простой способ реализации автоматического включения приборов.

Следующий вариант – геркон (герметичный контакт) суть его такова: в стеклянной колбочке расположена пара контактов, которая может замыкаться или размыкаться под действием магнитного поля. При этом на двери устанавливается постоянный магнит, а на дверном проеме (наличнике) расположен геркон. Его контакты зачастую не способны пропускать больших токов, поэтому с их помощью может включаться обмотка реле, чтобы увеличить коммутационную способность.

Схема датчика движения

ИК-датчик

Инфракрасные датчики движения реагируют на инфракрасные излучения, это излучения длиной волны 1± мм или частотой 300-400 ГГц. В качестве основного чувствительного элемента используется ПИР(PIR)-датчик. Он фиксирует изменения количества излучения на него.

ИК-излучение – это тепловое излучение.

Значит, что в ИК-диапазоне человек выглядит, как большой источник излучения. При этом температура самого датчика не вносит значительных изменений в его работу. Информация из внешнего мира должна попадать на датчик, для этого излучения собираются группой линз, типа линзы Френеля. Внешне это выглядит как окошко в корпусе с ребристым стеклом.

В зависимости от конструкции угол обзора ИК-датчиков движения может доходить до 360 градусов, в таком случае, внутри обычно установлено несколько пироэлектрических элементов (ПИР), а линзы фокусируют на них из соответствующих зон видимости. Такие широкоугольные датчики нужны для фиксирования движения со всех сторон, чтобы не ставить несколько узконаправленных устанавливается один на 360 градусов на потолке.

ИК датчики реагируют на тепло

Достоинства :

цена;
простота;
распространенность;
хорошо работает в помещении;
хорошие регулировки;
Не раздражает животных.

Недостатки :

недостоверность;
проблемы при работе на улице.

Так как реагирует на тепло – имеет много «вредных» для точной работы факторов. Ложные срабатывания происходят на любой порыв теплого ветра или включившийся обогреватель, при этом температура фона должна отличаться (в меньшую сторону) чем температура человека. Поэтому он вряд ли сработает на кухни, когда вы окажетесь напротив раскаленной плиты, но нужен ли он там?

Лазерный или фотодатчик

Лазерный датчик представляет собой пару элементов, излучатель и приемник, при этом излучатель может быть в ИК спектре, чтобы быть незамеченным человеческим глазом. Такие сенсоры используются в сигнализации, когда вы пересекаете луч лазера, на фотоприемник (фоторезистор или фотодиод) он не попадает и схема выдает сигнал о присутствии в помещении. Как использовать этот сигнал зависит от дальнейших подключений, можно зажигать свет через реле времени или сирену или сигнал на блок управления системой охраны и безопасности.

Другой вид фотодатчиков выглядит следующим образом: светодиодный излучатель и приемник установлены не напротив друг друга, а рядом, в одной плоскости, излучение отражается и попадает на оптический приемник, когда вы заходите в поле зрения сенсора – датчик движения срабатывает. Другое название – датчик препятствия.

Достоинства:

Простота.

Недостатки:

Узкое поле зрения.
Специфичность применения.

Специфика действия фотодатчика движения

Микроволновый

Микроволновый датчик движения – работает по принципу радиоприемника-передатчика. В схеме генерируются высокочастотные колебания и здесь же принимаются, приемная часть настроена таким образом: когда рядом никого нет реле выключено. Когда вы попадаете в рабочую зону приемника – частота колебаний изменяется, в результате чего с детекторного диода подается сигнал о том, что нужно включить силовой элемент и подать напряжение в нагрузку.

Недостатки:

Высокочастотное излучение вредит здоровью (хотя вы носите в кармане смартфон, там еще больше излучений).
Относительно высокая стоимость.
Возможны ложные срабатывания при воздействиях за пределами наблюдаемой зоны.

Достоинства:

чувствительность позволяет обнаружить объект за дверью или стеклом, например;
детектирует даже малейшие движения.

Так работает микроволновый датчик движения

Ультразвуковой

По принципу «излучатель-приемник» построен еще один тип – ультразвуковой датчик движения. Частота ультразвуковой волны лежит в диапазоне выше 20 кГц, но ниже 60 кГц. Принцип обнаружения базируется на допплеровском эффекте. Длина отраженной волны изменяется, приемник фиксирует это изменение и дает сигнал о присутствии и движении нового объекта.

Недостатки :

На него могут реагировать животные. На ультразвуковых излучателях работают отпугиватели собак.
Если медленно передвигаться – ультразвуковой ДД может не сработать.

Достоинства :

приемлемая стоимость;
нечувствительны к изменениям условий окружающей среды.

Схемы для самодельных датчиков движения

Предлагаем рассмотреть несколько схем, пригодных для повторения и изучения принципов работы датчиков. Кроме того, микроволновый поможет освоить еще и основы радиопередающей техники и детектирования сигналов, а схемы с применением микроконтроллеров позволят сделать модульный вариант с готовых решений для Ардуино.

Схема детектора присуствия

Емкостной

Примем за нормальное состояние – когда рядом с сенсором никого нет, а за срабатывание – когда вы рядом.

Транзистор VT1 – это узел генератора на полевом ключе, настроенном на 100 кГц. В резонанс с ним настроен колебательный контур L2C2. Электрически связан с генератором через R2. VD1 (детекторный диод). Частоты указаны при отсутствии внешних воздействий, т. е. вы не касаетесь схемы, и удалены от нее. Деталь DA1 – компаратор, нужен для сравнения сигнала с диода и опорного напряжения заданного через R3. В нормальном состоянии выход должен стремиться к нулю. При этом сигнал на неинвертирующем входе компаратора «–» равен 5 В, а на выходе – 0 В.

Когда вы подходите к сенсору, емкость увеличится, частота генератора уменьшится, вы влияете именно на частоту генератора, а L2C2 частота задана колебательным контуром параллельно соединенной емкости и индуктивности.

Резонанс между генератором и этим контуром исчезает, и напряжение на неинвертирующем входе падает. Так как напряжение на инвертирующем растет, то выход начинает подтягиваться к напряжению питания и остановится на уровне 8 вольт (примерно), их можно использовать для управления реле, через транзистор для усиления выходного тока, тиристорами и прочими приборами, от которых вы уже запитаете нагрузку.

Обе катушки намотаны на ферритовых кольцах 2000 НМ, 20 мм внешним диаметром по 100 витков провода ПЭВ-2 0.2 мм, виток к витку. В свою очередь, L1 имеет отвод от 20 витка, а L2 от 50 витка (от середины). Мотайте так, чтобы расстояние между началом и концом было не меньше чем 0.3 мм.

Датчик – 2 куска провода 1 мм диаметром и длиной 1–1.5 м располагаются на расстоянии 20 см друг от друга.

Настройка: вольтметром меряем напряжение C5, вращая подстроечный C4, добиваемся максимального напряжения (2.5–5 В), если напряжение ниже, добавляем параллельно С3 постоянный конденсатор 15 пФ, если все равно не хватает напряжения – уменьшаем R1, но не менее 500 кОм. Следующий шаг – по схеме R3 выкрутить в нижнее положение, а R2 в среднее. Светодиод, подключенный к выходу ОУ через резистор, светится. Вращая R3 сделать так, чтобы он погас. Проводите настройку непосредственно там, где он и будет установлен. Если провести настройку на рабочем столе, а потом разместить датчик, где вы планировали – скорее всего, придется настраивать заново.

Тепловой датчик на Arduino

Для сборки проекта ПИР датчика движения на Ардуино нужно:

PIR-датчик HC-SR501.
Arduino UNO (или любая другая подобная).
Блок питания 4–6 V.

Подключение элементов датчика

HC-SR501 – содержит в себе 1 пироэлектрический элемент, он накрыт линзой, и необходимую обвязку на печатной плате. С одной из сторон платы выведены подстроечные резисторы для регулировки чувствительности и времени задержки. Выходной сигнал имеет амплитуду в 3.3 вольта, а напряжение питания 5–12 вольт. Максимальная дистанция, на которой датчик сработает – 7 м, и задержка времени после срабатывания – до 5 минут.

Схема подключения датчика

Схема соединения для управления светом через реле.

Управление светом

Наглядная схема соединений на беспаечной макетной плате (breadboard)

Включать освещение в некоторых помещениях или на улице на весь темный период неразумно. Чтобы свет горел только тогда когда нужно, в цепь питания светильника ставят датчик движения. В «нормальном» состоянии он разрывает цепь питания. При появлении в его зоне действия какого-то движущегося предмета, контакты замыкаются, освещение включается. После того, как объект пропадет из зоны действия, свет выключается. Такой алгоритм работы отлично показал себя в уличном освещении, в освещении подсобных помещений, коридоров, подвалов, подъездов и лестниц. В общем, в тех местах, где люди появляются только периодически. Так что для экономии и удобства лучше поставить датчик движения для включения света.

Виды и разновидности

Датчики движения для включения света могут быть разных типов, предназначены для различных условий эксплуатации. В первую очередь надо смотреть где может устанавливаться устройство.

Уличные датчики движения имеют высокую степень защиты корпуса. Для нормальной эксплуатации на открытом воздухе берут датчики с IP не ниже 55, но лучше — выше. Для установки в доме можно брать IP 22 и выше.

Тип питания

Самая многочисленная группа — проводные для подключения к 220 В. Беспроводных меньше, но их тоже достаточно. Они хороши если включать надо освещение, работающее от низковольтных источников тока — аккумуляторных или солнечных батарей, например.

Способ определения наличия движения

Датчик движения для включения света может определять движущиеся объекты используя различные принцип детекции:

Чаще всего для включения света на улице или дома используют инфракрасные датчики движения. Они имеют невысокую цену, большой радиус действия, большое количество регулировок, которые помогут настроить его. На лестницах и в длинных коридорах лучше поставить датчик с ультразвуком или микроволновой. Они в состоянии включить освещение даже если вы еще далеко от источника света. В охранных системах рекомендованы к установке микроволновые — они обнаруживают движение даже за перегородками.

Технические характеристики

После того, как определились с тем, какой датчик движения для включения света вы будете ставить, надо подобрать его технические характеристики.

Угол обзора

Датчик движения для включения света может обладать различным углом обзора в горизонтальной плоскости — от 90° до 360°. Если к объекту могут подходить с любого направления, ставят датчики с радиусом 180-360° — в зависимости от его расположения. Если устройство закреплено на стене, достаточно 180°, если на столбе — уже нужно 360°. В помещениях можно использовать те, которые отслеживают движение в узком секторе.

Если дверь одна (подсобное помещение, например), может быть достаточно узкополосного датчика. Если в помещение входить могут с двух-трех сторон, модель должна уметь видеть, как минимум, на 180°, а лучше — во все стороны. Чем шире»охват», тем лучше, но стоимость широкоугольных моделей значительно выше, так что стоит исходить из принципа разумной достаточности.

Есть также угол обзора по вертикали. В обычных недорогих моделях он составляет 15-20°, но есть модели, которые могут охватывать до 180°. Широкоугольные детекторы движения обычно ставят в охранных системах, а не в системах освещения, так как стоимость их солидная. В связи с этим, стоит правильно подбирать высоту установки прибора: чтобы «мертвая зона», в которой детектор просто ничего не видит, была не в том месте, где движение наиболее интенсивное.

Дальность действия

Тут снова-таки, стоит выбирать с учетом того, в помещении будет устанавливаться датчик движения для включения света или на улице. Для помещений радиуса действия в 5-7 метров хватит с головой.

Для улицы желательна установка более «дальнобойных». Но тут тоже смотрите: при большом радиусе охвата ложные срабатывания могут быть очень частыми. Так что слишком большая зона покрытия может быть даже недостатком.

Мощность подключаемых светильников

Каждый датчик движения для включения света рассчитан на подключение определенной нагрузки — он может пропускать через себя ток определенного номинала. Потому, при выборе, надо знать, суммарную мощность ламп, которые устройство будет подключать.

Чтобы не переплачивать за повышенную пропускную способность датчика движения, да еще и сэкономить на счетах за электричество, используйте не лампы накаливания, а более экономичные — газоразрядные, люминесцентные или .

Способ и место установки

Кроме явного деления на уличные и «домашние» есть еще один тип деления по месту установки датчиков движения:

Если освещение включается только для повышения комфорта, выбирают корпусные модели, так как при равных характеристиках они дешевле. Встраиваемые ставят в охранных системах. Они миниатюрные, но более дорогие.

Дополнительные функции

Некоторые детекторы движения имеют дополнительные возможности. Некоторые из них явное излишество, другие, в определенных ситуациях, могут быть полезны.

Это все функции, которые могут быть полезны. Особенно обратите внимание на защиту от животных и задержку отключения. Это действительно полезные опции.

Где разместить

Установить датчик движения для включения освещения надо правильно — чтобы работал он корректно, придерживайтесь определенных правил:

В больших помещениях устройство лучше устанавливать на потолке. Его радиус обзора должен быть 360°. Если датчик должен включать освещение от любого движения в помещении, его устанавливают по центру, если контролируется только какая-то часть, расстояние выбирается так, чтобы «мертвая зона» бала минимальной.

Датчик движения для включения света: схемы установки

В самом простом случае датчик движения подключается в разрыв фазного провода, который идет на лампу. Если речь идет о темном помещении без окон, такая схема работоспособна и оптимальна.

Если говорить конкретно о подключении проводов, то фаза и ноль заводятся на вход датчика движения (обычно подписаны L для фазы и N для нейтрали). С выхода датчика фаза подается на лампу, а ноль и земля на нее берем со щитка или с ближайшей распределительной коробки.

Если же речь идет об уличном освещении или включении света в помещении с окнами, надо будет или ставить датчик освещенности (фотореле), или устанавливать на линии выключатель. Оба устройства предотвращают включение освещения в светлое время суток. Просто одно (фотореле) работает в автоматическом режиме, а второе включается принудительно человеком.

Ставятся они также в разрыв фазного провода. Только при использовании датчика освещенности, его надо ставить перед реле движения. В таком случае оно будет получать питание только после того как стемнеет и не будет работать «вхолостую» днем. Так как любой электроприбор рассчитан на определенное количество срабатываний, это продлит срок эксплуатации датчика движения.

Все описанные выше схемы имеют один недостаток: освещение нельзя включить на длительное время. Если вам надо вечером проводить какие-то работы на лестнице, вам придется все время двигаться, иначе периодически свет будет отключаться.

Для возможности длительного включения освещения, параллельно с детектором устанавливается выключатель. Пока он выключен, датчик в работе, свет включается когда он срабатывает. Если вам надо включить лампу на длительный период, щелкаете выключателем. Лампа горит все время, пока выключатель снова не будет переведен в положение «выключено».

Регулировка (настройка)

После монтажа, датчик движения для включения света необходимо настроить. Для настройки почти всех параметров на корпусе есть небольшие поворотные регуляторы. Их можно поворачивать, вставив в прорезь ноготь, но лучше использовать маленькую отвертку. Опишем регулировку датчика движения типа ДД со встроенным датчиком освещенности, так как они чаще всего ставятся в частных домах для автоматизации .

Угол наклона

Для тех датчиков, которые крепятся на стенах, сначала надо выставить угол наклона. Они закреплены на поворотных кронштейнах, при помощи которых и изменяется их положение. Его надо выбрать так, чтобы контролируемая область была самой большой. Точные рекомендации дать не получится, так как зависит это от угла вертикального обзора модели и от того, на какой высоте вы его повесили.

Оптимальная высота установки датчика движения — около 2.4 метра. В этом случае даже те модели, которые могут охватывать всего 15-20° по вертикали контролируют достаточное пространство. Настройка угла наклона — это очень приблизительное название того, чем вам придется заниматься. Будете понемногу менять угол наклона, проверять, как срабатывает в таком положении датчик с разных возможных точек входа. Несложно, но муторно.

Чувствительность

На корпусе эта регулировка подписана SEN (от английского sensitive — чувствительность). Положение можно менять от минимального (min/low) до максимального (max/hight).

Это — одна из самых сложных настроек, так как от нее зависит будет ли срабатывать датчик на мелких животных (кошек и собак). Если собака большая, избежать ложных срабатываний не удастся. Со средними и мелкими животными это вполне возможно. Порядок настройки такой: выставляете на минимум, проверяете, как срабатывает на вас и на обитателей меньшего роста. Если необходимо, понемногу чувствительность увеличиваете.

Время задержки

У разных моделей диапазон задержки выключения разный — от 3 секунд до 15 минут. Вставлять его надо все также — поворотом регулировочного колеса. Подписано обычно Time (в переводе с английского «время»).

Время свечения или время задержки — выбираете как вам больше нравится

Тут все относительно легко — зная минимум и максимум вашей модели, примерно выбираете положение. После включения фонаря замираете и засекаете время, по истечении которого он отключится. Далее меняете положение регулятора в нужную сторону.

Уровень освещенности

Эта регулировка относится к фотореле, которое, как мы договорились, встроено в наш датчик движения для включения света. Если встроенного фотореле нет, ее просто не будет. Эта регулировка подписывается LUX, крайние положения подписаны min и max.

При подключении регулятор выставляете в максимальное положение. А вечером, при том уровне освещенности, когда вы считаете должен уже включаться свет, поворачиваете регулятор медленно к положению min до тез пор, пока лампа/фонарь включатся.

Простейший инфракрасный сенсор, который будет сообщать о наличии препятствия, можно сделать всего на одном транзисторе. Эта самоделка имеет скорее не практическое применение, а скорее теоретическое, демонстрируя работу инфракрасного датчика наличия препятствия. Конечно, никто не мешает сделать и практическое применение, скажем, при построении простых роботов.

Схема инфракрасного датчика препятствия

Работа схемы очень проста. Инфракрасный светодиод излучает инфракрасное излучение, в невидимом человеческому глазу спектре. Если на пути излучения появляется объект, то инфракрасные лучи начинают отражаться от объекта и возвращаться обратно в сторону светодиода. Ловушкой для этих лучей служит инфракрасный фото элемент (ИК фотодиод). При попадании на него отраженных лучей, его сопротивление уменьшается. В результате ток в цепи базы транзистора увеличивается и транзистор открывается. Нагрузкой транзистора служит синий светодиод, который начинает светиться. Можно на выход подключить зуммер и слышать звуковой сигнал.
Если препятствия датчику нет, то лучи не отражаются и транзистор не открывается.
Транзистор можно взять любой, той же структуры, можно советский КТ315 или КТ3102.

Сборка датчика

Схема собрана навесным монтажом. Настройка не требуется – работает сразу. Питаю я от аккумуляторной батареи 3,7 В.

Инфракрасные датчики используют роботы-пылесосы, различные системы контроля, в обычном печатном принтере обязательно стоит таких парочка, а то и больше и тп.