Setzenergo.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как работают датчики движения выключатели

Датчик движения для включения света

Датчик движения – это важная часть автоматической системы освещения, которая включается и выключается без участия пользователя. Большое распространение получили инфракрасные датчики, которые реагируют на одноименное излучение, исходящее от любого тела выше абсолютного нуля (например, вошедшего в комнату человека), и преобразуют его в электрический сигнал. Датчики движения можно использовать в помещениях и на улице, в жилых домах и квартирах, офисах, учебных заведениях, подземных паркингах и на других объектах. Представленные на рынке модели отличаются друг от друга не только по принципу действия, но и по конструктивному исполнению, типу монтажа и другим техническим характеристикам.

Как выбрать датчик движения?

При поиске подходящей модели нужно обращать внимание на основные характеристики сенсоров:

  • угол обнаружения. Этот показатель обозначает пространство, в котором датчик включения света точно заметит человека. Он обозначается в градусах и может составлять от 120° до 360°. У потолочных моделей зона обнаружения составляет 360°, у настенных она не более 280°;
  • дальность действия. Этим параметром определяется максимальное расстояние (в метрах), на котором датчик фиксирует движение. Дальность действия в перпендикулярном направлении (человек движется по касательной к датчику), в фронтальном направлении (человек движется непосредственно на датчик). Во внутренних датчиках движения присутствует зона высокой чувствительности (датчик фиксирует мельчайшие движения человека);
  • степень защиты. Обозначается по международной классификации IP. Первая цифра кода указывает на защиту от проникновения посторонних частиц, вторая – от воды. В датчиках для улицы этот показатель должен быть не ниже IP44;
  • коммутационная способность. Определяет, какую нагрузку можно подключить к датчику. Этот показатель обозначается в Вт при определенном cos φ.

Выбор места установки

  • Контролируемая зона должна быть полностью перекрыта диапазоном обнаружения датчика. Важно учитывать разные диапазоны дальности действия при прохождении сбоку от датчика, работе за столом, движении прямо по направлению к прибору. Желательно, чтобы датчик был установлен сбоку от направления движения транспорта и людей.
  • Обеспечивайте беспрепятственный обзор окна, стекла, перегородки, мебели, растений, подвесных светильников во избежание ограничения диапазона обнаружения датчика.
  • Учитывайте источники помех в диапазоне обнаружения: кусты, деревья, тепловентиляторы и другие устройства, которые могут вызывать потоки тепла и пр. Компьютеры, радиаторы системы отопления и вентиляции источниками помех не являются.
  • Важно, чтобы минимальное расстояние до включаемого светильника составляло 1 метр.
  • Светильник не должен располагаться в диапазоне обнаружения датчика, старайтесь, чтобы световой конус непрямых светильников не попадал непосредственно на датчик.
  • Рекомендуется по возможности соблюдать высоту при монтаже от 2,5 до 3 м. Настенные выключатели, предназначенные для скрытой установки, могут монтироваться на высоте от 1,1 до 2,2 м, датчики GH – до 10 м.

Как подключить датчик

Не подключайте параллельно более 5 устройств. Чем больше параллельно подключенных датчиков, тем менее контролируемым и большим становится диапазон обнаружения. Возможный поиск неисправностей займет больше времени. При большом количестве параллельно подключенных датчиков иногда могут не выключаться подключенные потребители тока. Такая проблема, как правило, устраняется применением резистивно-емкостного звена гашения. Не подключайте параллельно датчики присутствия MASTER. Чтобы увеличить диапазон обнаружения, вы можете заказать недорогие SLAVE устройства (важно учитывать соответствующие электрические схемы).

Ассортимент компании B.E.G.

В каталоге представлен широкий выбор надежных и функциональных датчиков движения для включения света. В ассортименте есть решения для улицы и внутренних помещений, с различными типами монтажа на стену или потолок. Все модели оснащены качественными PIR сенсорами, которые не дают ложных срабатываний. Чувствительность датчиков можно регулировать или использовать заводские настройки для быстрого ввода в эксплуатацию.

Как работают датчики движения выключатели

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:

Читать еще:  Выключатель автоматический дифференциальный 3п 63а 30ма

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.

Ультразвуковые

Излучатель работает на высоких частотах – от 20 кГц до 60 кГц. Отсюда выходит одна неприятность – животные, например собаки, чувствительны к этим частотам, более того они используются для их отпугивания и дрессировки. Такие датчики могут раздражать их и с этим возникают проблемы.

Ультразвуковой датчик движения работает на эффекте Допплера. Излучаемая волна, отражаясь от подвижного объекта, возвращается и принимается приёмником, при этом длина волны (частота) незначительно изменяется. Это детектируется, и датчик выдает сигнал, который используют для управления реле или симмистором и коммутации нагрузки.

Датчик неплохо отрабатывает движения, однако если движения очень медленные – он может не срабатывать. Преимуществом является то, что они не чувствительны к изменениям условий окружающей среды.

Лазерные или фотодатчики

В них есть излучатель (например ИК-светодиод) и приемник (фотодиод аналогичного спектра). Это простой датчик, возможна реализация в двух исполнениях:

1. Излучатель и фотодиод монтируются в проходе (контролируемой зоне) напротив друг друга. Когда вы проходите через него вы заслоняете излучение и оно не достигает приемника, тогда срабатывает датчик и включается реле. Это можно использовать и в системах сигнализации.

Читать еще:  Не горит двухклавишный выключатель

2. Излучатель и фотодиод стоят рядом друг с другом, когда вы находитесь в зоне действия датчика излучение отражается от вас и попадает на фотодиод. Это называется также датчиком препятствия, с успехом применяется в робототехнике.

Микроволновый

Состоит также из передатчика и приемника. Первый генерирует сигнал высокой частоты, второй их принимает. Когда вы проходите рядом изменяется частота. Приемник настроен таким образом, что при изменении частоты сигнал усиливается и передается на исполнительный орган, например реле, и происходит включение нагрузки.

Микроволновые датчики движения очень чувствительны, позволяют «увидеть» объект даже за дверью или за стеклом, однако это вызывает и проблемы ложного срабатывания, когда объект находится вне поля предполагаемой видимости.

Это достаточно дорогостоящие датчики, но они реагируют даже на самые незначительные движения.

Подобным образом работают и емкостные приборы. Такая схема изображена ниже.

Как подключить датчик движения?

Можно придумать бесчисленное множество вариантов и схем подключения датчика движения в зависимости от ваших потребностей, иногда нужно чтобы система срабатывала при движении в разных местах, например уличное освещение по пути от дома до ворот и наоборот, в других случаях необходимо принудительное включение или отключение света и т.д. Мы рассмотрим несколько вариантов.

Обычно у датчика движения есть три провода или три клеммы для подсоединения:

1. Приходящая фаза.

2. Фаза, отходящая для питания нагрузки.

Если вам не хватает мощности датчика – используйте промежуточное реле и магнитный пускатель с катушкой на 220В. Для этого вместо лампочки в нижеуказанных схемах подключаются выводы катушки.

Схема №1. Лампа включается только от датчика движения.

Схема №2. Лампа включается от датчика движения или от выключателя (принудительное включение).

Схема №3. Датчик движения отключается. Так он не будет срабатывать, когда вам это не нужно, например, в светлое время суток.

Схема №4 – включение лампы от двух датчиков, расположенных в разных местах.

На фото ниже изображены клеммы к которым подсоединяются питающие провода.

Заключение

Использование датчиков движения, как бы это ни звучало, это шаг к умному дому. Во-первых, это поможет экономить электроэнергию и ресурс ламп. Во-вторых, это избавит от необходимости каждый раз щелкать выключатель. Для освещения на улице при правильной настройки можно сделать так, чтобы свет включался, когда вы подходите к воротам дома.

Если расстояние от ворот до дома 7-10 – можно обойтись и одним датчиком, тогда не придется прокладывать кабель на второй датчик или собирать схему с проходным выключателем.

Как уже было сказано чаще всего встречаются ИК-датчики, их достаточно для простых задач, если вам нужна большая чувствительность или точность – присмотритесь к датчикам других типов.

Ранее ЭлектроВести писали, что с тартап Ecoisme, который занимается разработкой сенсора для экономии электроэнергии в доме, объявил о закрытии.

Как правильно настроить датчик движения

Если Вы хотите сократить время неэффективной работы вашего освещения, то использование датчика движения один из самых действенных способов это сделать.

Регулировочные показатели датчика

Какие показатели можно регулировать в датчике?

Как правило все последние модели датчиков движения имеют возможность отрегулировать освещенность, чувствительность, время задержки отключения света, а также угол установки.

Если правильно отрегулировать все эти показатели, то Вы можете получить экономию до 50%, что весьма существенно. И стоит учесть, что в устаревших моделях датчиков движения может быть только два настраиваемых показателя – чувствительность и время задержки или освещенность. Пример на фото ниже:

Теперь подробно рассмотрим, как следует проводить настройку показателей на светильнике либо прожекторе.

Настройка показателей датчика

В первую очередь проводят регулировку рабочей зоны покрытия датчика. В новых моделях датчиков движения детектор выполнен отдельной составляющей, которая закрепляется на шарнирах. Как раз его Вам и предстоит настроить таким способом, чтобы инфракрасные лучи могли захватить как можно большую область обнаружения. Также стоит учесть, что важную роль в этом деле играет и высота установки датчика движения, поэтому Вы должны постараться выбрать наиболее оптимальную высоту установки.

Чувствительность датчика движения

Далее Вы снижаете величину чувствительности покуда не получите оптимальный режим работы датчика. Однако Вам стоит понимать, если Вы держите крупную собаку, которая может пробегать мимо датчика, то настроить датчик игнорировать её присутствие скорее всего не получится.

Показатель освещенности датчика движения

Далее Вы можете сделать настройку показателя освещенности (непосредственно на датчике этот показатель обозначается как «LUX»). С помощью показателя освещенность можно отрегулировать работу датчика таким образом, чтобы он срабатывал и включал освещение только в случае наступлении темноты, поскольку работа освещения днем, как правило не требуется. Также, как и с чувствительность, нам сперва нужно установить предельное значение показателя и потом при наступлении темного времени суток можно провести настройку работы датчика по требуемой ступени освещенности.

Читать еще:  Как проверить выключатель блокировки дифференциала

Время задержки датчика движения

В самом конце Вам предстоит провести регулировку показателя времени задержки, который на датчике обычно обозначен надписью «TIME». Данный показатель самый простой в настройке, Вам всего лишь требуется выставить время от 5 сек до 10 мин на своё усмотрение. Стоит отметить, что бывают датчики движения, в которых время задержки может увеличиваться при каждом новом срабатывании. Для первой настройки рекомендуется установить регулятор «TIME» на минимальное значение. Это поможет Вам провести проверку показателей максимально быстро.

Вы можете купить датчики движения различной конструкции от известного производителя IEK прямо у нас на сайте по ссылке /datchiki-dvizheniya-i-fotorele/

Датчики движения схема и принцип работы

Датчик движения для управления освещением

Датчики движения широко применяются для автоматизации освещения. Аналитики ожидают рост использования датчиков движения на 14% ежегодно. При этом наиболее высокий рост ожидается в Европе.

Как работает датчик движения?

Работа датчиков движения основана на анализе волн различных типов, поступающих из окружающей среды. В зависимости от типа использованной волны, датчики бывают инфракрасные, радиоволновыми, ультразвуковыми и комбинированными.

Принцип работы инфракрасного датчика движения основан на определении температуры объекта, который отличается от температуры окружающей среды.

Инфракрасное или темповое излучение фокусируется специальной оптической системой и направляется на чувствительный полупроводниковый элемент. Это вызывает изменение электрического потенциала, который обрабатывается по специальному алгоритму и приводит к включению «тревоги».

Чтобы датчик не реагировал на нагретые, но неподвижные объекты, линза разбивает зону чувствительности датчика на несколько отдельных лучей. Датчик сработает в том случае, если объект последовательно пересечет несколько лучей. При этом перемещение с очень маленькой скорость, может не зафиксироваться системой.

Принцип работы ультразвукового датчика движения основан на звуковой локации. Основой такого датчика есть звуковой генератор, вырабатывающий колебания с частотой 25-40 килогерц. Они не слышны человеческому уху, в отличие от датчика движения.

Отличия от электрического выключателя

Датчик движения работает по принципу электрического выключателя.

Обычный электрический выключатель мы включаем и выключаем механически рукой.

Датчик движения включается автоматически, реагируя на движении, и выключается автоматически при прекращении движения. Датчик движения можно использовать совместно с осветительными приборами, со звуковой сигнализацией, на открытие дверей. Такие датчики часто устанавливают при электромонтаже в промышленных и складских помещениях.

Установка датчика движения

Для установки датчика движения вам понадобится:

  • датчик движения;
  • электрическая вилка;
  • отвертка индикаторная для поиска фазы;
  • электрический патрон;
  • лампочка;
  • винтовой зажим;
  • провод;
  • зачётной инструмент.

Сначала мы подключаем лампочку к электросети напрямую. Далее в разрыв провода устанавливаем датчик движения.

ЭТАП 1

Отмеряем электропровод и подключаем к электровилке. С противоположной стороны устанавливаем патрон.

ЭТАП 2

С помощью индикатора фазы определяем, где в вашей розетке фазы (с какой стороны). И вставляем вилку так, чтобы при подключении жилы соответствовали фазе и нулю. Теперь лампочка подключена к электросети.

ЭТАП 3

Нам нужно установить в разрыв провода датчик движения. Для этого отключаем электропитание и разрезаем обе жилы. Зачищаем провода. Подводим ноль к датчику для его подпитки и фазу пропускаем через датчик на лампочку. Фаза зайдет в коричневый провод и выйдет из красного, после чего пойдет на лампочку.

К датчику движения питание должно поступать при помощи автоматического выключателя или предохранителя. За счет этого, для его поступающих цепей постоянно будет осуществляться защита. Специалисты настаивают на том, что подключение датчика к неисправной или поврежденной электропроводке может быть опасным для жизни. С учетом этого, следует придерживаться определенных рекомендаций при подключении.

На начальном этапе понадобится проверка работоспособности клеммных зажимов. Сечение провода должно составлять 1,5 кв. мм по меди. Обязательно следует снять напряжение с питающего провода.

Существует несколько вариантов схемы подключения датчиков движения для освещения.

  1. Стандартное решение: L- фаза, N-ноль, A- выходная фаза с датчика на светильник. Датчик движения подключается напрямую с коммутируемой фазе.
  2. Схема подходит в том случае, если есть необходимость в периодическом включении света. При этом, освещенность и наличие движения не играет какой-либо роли. Для осуществления этой схемы, понадобится подключение обычного одноклавишного выключателя параллельно к устройству.
  3. Третий вариант может применяться в том случае, если показатели общей выходной нагрузки или мощности светильников, превосходят в несколько раз предельные значения. Для такого типа подключения достаточно будет добавить контактор либо применить несколько датчиков движения, подключаемых на одну нагрузку.

Как только датчик движения будет подключен, понадобится проверить его работоспособность.

С этой целью винт регулятора ставится на максимум, а регулятор времени сводится к минимуму. После этого, осуществляется подача напряжения на датчик. Если нагрузка будет включена, то загорится светодиодный индикатор.

В случае успешной проверки работоспособности устройства, становится возможным этап настройки и регулировки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector