Типы датчиков присутствия
Инфракрасный датчик движения ЭРА MD08
В зависимости от того, с помощью чего датчик регистрирует движение в своей области действия, он может быть:
- инфракрасным;
- микроволновым;
- комбинированным;
- ультразвуковым.
Есть датчики, которые только воспринимают поступающее к ним излучение – их принято называть пассивными. Если же датчик одновременно и принимает, и излучает сигналы, он относится к категории активных.
Оборудование может быть акустическим или звуковым. Эти приборы отправляют сигнал для включения света в том случае, если уровень шума вблизи них будет превышать установленное значение.
Ультразвуковой датчик
Существуют разные варианты управления датчиками присутствия. На рынке современных устройств можно найти такие, которые позволяют пользователю самостоятельно выставлять показатели и менять их в любое время, включая расстояние действия, степень чувствительности и многое другое. В то же время другие выставляют все параметры полностью автоматически.
Последняя категория устройств сразу отправляет команду на включение света после того, как в области действия появляется какой-то движущийся предмет, а после его исчезновения отправляется команда на отключение освещения. При этом бывает так, что человек перемещался по своей территории, но потом решил присесть на лавочку, а датчик, который перестал фиксировать движение в своей зоне действия, автоматически отправил команду на выключение света. Чтобы исключить подобные неприятные ситуации, схема соединения дополняется обычным включателем, с помощью которого можно принудительно зажечь лампы.
Дополнительные параметры
Радиус обзора выбирают в зависимости от места установки и требуемой зоны обнаружения
Существует также несколько дополнительных параметров, по которым различают современные датчики присутствия:
- Дальность работы. В зависимости от особенностей работы устройство может срабатывать при обнаружении движения на расстоянии до 23 метров или даже больше. Чаще всего такой большой радиус работы нужен для наружных устройств или домов с длинными коридорами. В небольших помещениях вполне достаточно использовать оборудование с радиусом работы не более 10 метров.
- Мощность нагрузки. Диапазон этого показателя просто огромен – от 7 до 2 400 Вт. Выбирая тот или иной вариант, для начала стоит рассчитать мощность освещения, которое будет подключено к датчику. Если планируется с течением времени постепенно подключать новое оборудование, в схему следует добавить новый датчик или промежуточное реле. Бывает и так, что общая мощность приборов, подключаемых к датчику, значительно превышает рассчитанную мощность. Из-за этого ломаются реле устройства. В такой ситуации единственно верным решением будет полная замена оборудования.
- Вид нагрузки. Здесь все зависит от того, какие именно лампы используются в системе освещения квартиры или дома: галогенные, люминесцентные, светодиодные или обыкновенные лампы накаливания.
- Угол видимости. Этот параметр зависит исключительно от места установки устройства. Если оно фиксирует движение в коридоре, большой угол срабатывания без надобности. Если планируется поставить датчик где-нибудь на улице посреди двора, лучше всего купить устройство с большим охватом.
Датчик движения — самые популярные виды
Также есть разбивка датчиков движения, которые не классифицируются по конкретным характеристикам. Знакомство с наиболее популярными типами детекторов предоставит нам еще более широкий выбор ламп, которые можно успешно адаптировать к нашим собственным потребностям.
Лампа оснащена датчиком сумерек
Садовые светильники можно оснастить одновременно датчиком движения и сумеречного света. Установка только датчика движения могла привести к срабатыванию лампы в дневное время. С другой стороны, сумеречный переключатель и переключатель контролируют работу лампы только после наступления темноты. Часто в таких лампах можно регулировать время задержки выключения и силу света. В результате вы сделаете настройки, которые больше всего подходят нашим предпочтениям.
Светодиодная лампа с датчиком движения
Светодиодная лампа с датчиком движения обычно включает в себя электрический контроллер, подключенный к датчикам движения. Благодаря этому лампа не должна состоять из двух устройств. Сильной стороной этого решения является очень низкое потребление электроэнергии. Поэтому светодиодная лампа с датчиком движения считается самым зеленым источником искусственного света в этой классификации.
Садовые светильники с датчиком дальнего движения
Фотоэлемент, оснащенный датчиком движения на большие расстояния, чаще всего используется на больших площадях. Их задача — обнаруживать движение с больших расстояний. Среди них можно выделить потолок с лазерным датчиком движения.
Уличный светильник с датчиком линейного движения
Работа ламп с датчиком линейного движения основана на обнаружении длинной линии. Чаще всего они не участвуют в обнаружении движения, что и является основным назначением датчиков. Но установленный лазерный датчик определяет любые изменения, происходящие в световом луче. Такие датчики используются не только во внешних светильниках, но и в системах управления воротами .
Потолочный светильник с беспроводным датчиком движения
Это очень удобное решение, так как не требует подключения кабелей к стенам зданий или других сооружений во время установки. Таким образом потолок с беспроводным датчиком движения сохраняет эстетику и отлично вписывается в современную архитектуру. Работа беспроводного датчика часто зависит от его соотношения с радиоустройством или инфракрасным контроллером.
Лампочка с датчиком движения
Отсутствие специальной лампы, реагирующей на движение или ограниченное излучение света, не проблема. Решением может стать лампочка с датчиком движения, которую можно подключить к любому устройству. Некоторые из них оснащены дополнительным датчиком сумерек. Чаще всего вы имеете дело со светодиодными лампами. Благодаря им каждая светодиодная лампа с датчиком движения положительно влияет на снижение потребления электроэнергии. В случае с этим типом лампочки вам не нужно задумываться, как подключить светодиодный датчик движения. Потому что достаточно вкрутить специальную лампочку вместо текущей.
Лампочка с датчиком движения может быть обычной, светодиодной или галогенной. Однако наибольшей популярностью пользуется светодиодный прожектор из-за его высокой энергоэффективности и длительного срока службы. При поиске других альтернатив традиционному освещению интересным решением окажется солнечная лампа. Они используют естественный солнечный свет для излучения света после сумерек. Однако солнечный светильник лучше подойдет в качестве украшения сада, чем практичное решение для освещения конкретного помещения. Светодиодная лампа или светодиодная галогенная здесь гораздо практичнее.
Обозначение на схеме
На схеме графически датчик движения обозначается в виде квадрата с треугольным вырезом. Направлен последний плоскостью в сторону охватываемой территории.
Подключение производится по схеме замыкания и размыкания цепи. Если подразумевается временное и постоянное освещение, то параллельно устанавливается выключатель. Если он отключен, то освещение работает от датчика.
Различают двухпроводные и трехпроводные устройства. Первые, как правило, устанавливают в стандартный подрозетник. Подключение происходит по тому же принципу, что и у выключателя с одной клавишей. Вторые подключаются немного сложнее, но технология та же. Только дополнительно предусмотрено подключение нулевой фазы.
Работа датчика и его особенности
Приборы, которые дают возможность автоматического управления освещением всегда будут востребованы. Как дополнение к этой системе включения/выключения света в помещении устанавливаются и датчики присутствия. Они внедряются в цепь управления осветительным прибором и отслеживают обстановку в помещении.
Если в зоне действия прибора был замечен объект, который перемещается по комнате, автоматически подается сигнал и в комнате включается свет. Если человек остановился — свет в комнате погаснет. Так работают обычные датчики движения.
Немного по-другому работают датчики присутствия.
В их конструкции есть сенсор, работа которого основана на эффекте Доплера. Принцип действия заключается в постоянном отслеживании длины и частоты волны. На все эти изменения реагирует сенсор, который и направляет сигнал управления на устройство управляющее включением света
Но что более важно, на работу датчика, не влияет, есть ли дальнейшее передвижение объекта в комнате или нет. Отслеживается степень инфракрасного излучения в зоне его действия. Но срабатывает прибор не сразу
Если накапливается от 2-х до 4-х импульсов и только тогда формируется команда на управление.
Естественно, когда в комнате находится человек, пироэлектрический детектор улавливает изменение температурного фона и подает сигнал на включение света.
Если такого сигнала нет, прибор переводится в спящий режим — свет в комнате отключается автоматически.
Критерии выбора инфракрасного датчика движения
Все устройства, которые есть на рынке, весьма похожи друг на друга, однако и у них есть достаточно отличий, которые будут серьёзно влиять на практику их применения в системе «умный дом».
Питание
Все датчики делятся на проводные и беспроводные. Первые получают питание по кабелю, вторым для питания нужен аккумулятор или даже обычная батарейка, которой тоже хватает надолго в силу малого энергопотребления.
На заметку. В бытовых беспроводных датчиках для системы «умный дом» чаще всего применяется литиевая батарея CR2032. Её хватает в среднем на полтора-два года.
У каждого вида есть свои преимущества: проводные устройства действуют от постоянной электросети, зато беспроводные легче размещать – не нужно прокладывать слаботочный кабель.
Передача данных
Здесь всё снова упирается в провода. Датчики могут соединяться со шлюзом напрямую, через систему кабелей, скрытых за натяжными потолками, плинтусами или в штробах. Беспроводные устройства соединяются с хабом по Wi-Fi или Bluetooth. Например, в системе Aqara используется специальный протокол Zigbee.
Угол обзора
Обычно он зависит от местоположения датчика.
Устройства, которые крепятся на стену, охватывают обычно 150 – 180°. Если говорить о потолочном датчике, то он имеет круговой обзор и регистрирует любое движение в комнате в радиусе действия.
Радиус действия
То есть дальность действия устройства. У бытовых инфракрасных датчиков она редко превышает 7 – 9 метров. Впрочем, больше обычно и не нужно. Для установки на улице стоит выбрать более мощные и чувствительные модели с дальностью действия до 15 м.
Особенности размещения
Чаще всего датчики располагают либо на стенах (или любых других вертикальных поверхностях), либо на потолке. Первые модели имеют полусферу линзы в передней части, вторые – снизу. Иногда датчики размещают в углу, чтобы добиться оптимального охвата.
Некоторые модели поставляются с ножкой в комплекте. Данная конфигурация делает возможным оба варианта размещения.
Оснащение фотоэлементом
Благодаря дополнительному фото-датчику прибор распознаёт степень освещённости и не включает свет днём, когда это не требуется.
Трехпроводная схема подключения датчика движения
Датчики с тремя клеммами обычно используются при конструкции типа ИК-сенсор. Довольно распространенной компанией производителем недорогих инфракрасных датчиков движения является IEK. Без особых проблем можно найти хорошие изделия на Алиэкспресс.
Изделия подороже выполнены по аналогичному принципу, схема подключения светильника с датчиком аналогична для модели датчика от любого производителя. Устройства должны иметь степень защиты IP44 от проникновения твердых объектов более 1 мм и капель влаги. Если же датчик движение нужно вынести за пределы дома, то установка возможно только под козырек.
Если желаете защитить прибор от дождя и снега, ищите модель с пылевлагозащитой IP65 и с температурным режимом для вашего климата. Большинство ИК-сенсоров могут работать только до минус 20 градусов Цельсия.
Для подключения трехпроводного ИК-сенсора движения заводится полноценная фаза и ноль. Для правильной расстановки понадобятся все те же основные 4 элемента:
- Автоматический выключатель (что в распредщитке).
- Распредкоробка (в которой основной монтаж).
- Датчик (к нему подведен провод из распредкоробки).
- Светильник (второй провод из распредкоробки).
Соединение датчика тремя проводами будет проводится с заводом в распределительный короб трех кабелей:
- От автомата три жилы: L (фаза), N (рабочий нуль), нулевой защитный или земля (PE).
- На светильник три жилы, если корпус осветительного прибора из метала.
- Три жилы на датчик.
Как подключить датчик движения к лампочке с использованием трех жил, детально рассмотрено на схеме.
Нули (N) собираются в одну точку (как в случае с предыдущей схемой). Земля с автоматического выключателя тоже подключается к земле светильника (нулевой привод или PE). На датчик движения с тремя клеммами подается теперь фаза-ноль:
- Две вводных – для питания 220В, обычно подписаны как L (фаза) и N (ноль).
- Один вывод – обозначается литерой А.
Монтаж
Для установки трехжильного датчика движения:
Открутите два самореза в корпусе. Клеммы находятся под задней крышкой.
- Некоторые модели уже выводятся из корпуса тремя проводами разного цвета. По цвету можно определить, что он значит: земля (А) красный, ноль (N) синий, фаза (L) коричневый. Но если крышка открывается без особых потуг, рекомендуется убедится в правильности определенной маркировки лично, глядя на надписи рядом с клеммами.
- Упрощенная схема подключения датчика движения к лампочке выглядит таким вот образом:
- Немного наглядности вот на этом рисунке.
- Можно обойтись без распредкоробки для соединения проводов и все жилы завести прямо в короб датчика, если внутри достаточно просторно и есть собственный клеммник. Фазу-ноль с одного кабеля подали, а с другого фазу-ноль вывели.
- Выходит упрощенная, но такая же трехпроводная схема, только без распределительного короба.
Настройка и регулировка чувствительности
После успешного подключения светильника с датчиком движения нужно правильно выставить его параметры:
- На обратной стороне корпуса найдите основные регуляторы. LUX с позициями месяца и солнца отвечает за срабатывание в зависимости от освещенности. Нужно чтобы датчик включался в комнате с окном только когда будет пасмурно или зайдет солнце? Выкрутите регулятор в сторону луны.
- Вторым регулятором выставляйте время выключения. Задержку можно выставить с нескольких секунд до 5-10 минут.
- Угол поворота всей сферы позволяет регулировать детектирование животных.
Преимущества и нюансы использования
Чтобы на животных не реагировал датчик, не поворачивайте головку сенсора вниз к полу. Выставите его так, чтобы он захватывал движения на уровне головы (плеч) всех жителей дома. Обычно на этом уровне захват животных не происходит.
Если же нужно, чтобы датчик временно не срабатывал, то головку его направьте в потолок. Таким образом захват перемещения невозможен. Захват движения датчиком зависит от угла наклона. В реалиях максимальное расстояние достигает 9 метров. Но по паспорту может быть выше.
Датчик для детектирования применяет ИК-лучи. Если двигаться от луча к лучу, то устройство замечает активность и реагирует. Когда проходишь прямо на луч, чувствительность сенсора минимальна и прибор может не сразу на вас среагировать.
По этой причине установка датчиков движения проводится не прямо над дверным проемом, а немного сбоку. Например, в углу комнаты.
Недостатки
Минусом трехпроводной схемы подключения датчика движения к лампе является отсутствие включения света принудительно. Если датчик по каким-либо причинам придет в неисправность, начнутся проблемы с корректной его работой. Чтобы этого избежать, рекомендуется в схему добавить выключатель.
Место установки датчика и радиус его действия
Важно помнить, что инфракрасный датчик фиксирует тепловое излучение, и любые преграды в зоне его контроля помешают срабатыванию. Даже прозрачное стекло препятствует прохождению инфракрасного излучения, что уж говорить о любых других конструкциях, могущих создать устойчивую мертвую зону
По этой причине иногда может потребоваться несколько датчиков, разумно размещенных в разных частях контролируемой территории.
Правильное место установки датчика
Также здесь необходимо учесть как угол обзора датчика, так и радиус его действия. Угол обзора потолочного датчика составляет 360 градусов, в то время как датчик с углом обзора в 180 градусов уменьшит объем контролируемого пространства на половину. Датчики, обладающие действием на 180 градусов, как правило, монтируются на стену, и служат для фиксации событий входа или выхода. Радиус действия инфракрасных датчиков, применяемых для включения освещения, может быть от 6 до 50 метров.
Как работает датчик движения?
Все датчики движения анализируют и реагируют на волны различных
видов, которые поступают к ним из окружающей среды.
В зависимости от этих волн они делятся на:
инфракрасные
ультразвуковые
фотоэлектрические
микроволновые
Мы будем рассматривать инфракрасные пассивные.
Такой девайс с PIR сенсором не
испускает каких-либо сканирующих лучей, как некоторые думают. Отсюда,
собственно, и его название – пассивный (Passive Infra-Red).
Он анализирует приходящее инфракрасное излучение от всех окружающих
предметов и людей.
Анализ излучения происходит не в виде сплошной однородной картинки, а сразу нескольких картинок, разбитых на сектора.
Зоны эти образуются за счет, так называемой линзы
Френеля. Это что-то вроде системы кривых зеркал, на которые направлен сенсор.
Для удешевления устройства линзы постепенно стали делать
пластиковыми. Они менее точные и не такие чувствительные.
БЫЛО : СТАЛО
Именно поэтому с китайскими датчиками движения случаются частые
проблемы.
Например, на лестничной клетке в подъезде они срабатывают
не когда ты поднимаешься вверх, а когда ты уже фактически на площадке. Аккомодация
зрения тем временем уже прошла, и ты все видишь.
Как правило, линза делит пространство на три зоны:
верхняя или основная (самая удаленная от датчика)
средняя
нижняя (вблизи датчика)
Размеры секторов увеличиваются с увеличением дальности от
прибора. Таким образом, получается, на заявленных 7 метрах надо сделать целый
шаг или даже два, чтобы датчик уловил движение, в то время как в 30 сантиметрах
от него будет достаточно лишь почесать ухо для срабатывания.
Так вот, если движение будет происходить только ВДОЛЬ какой-то одной зоны или сектора (навстречу датчику), без пересечения другой зоны – ДАТЧИК НЕ СРАБОТАЕТ!
Если движение происходит с ПОПЕРЕЧНЫМ пересечением только одной или двух зон, а сам прибор при этом настроен на три (регулируется встроенными перемычками) – ДАТЧИК НЕ СРАБОТАЕТ!
Активность в одной зоне называется импульсом.
Если человек зайдет в какую-то одну зону видимости и будет там что-то делать, после чего выйдет из нее, НЕ ПЕРЕСЕКАЯ ДРУГИХ ЗОН – ДАТЧИК НЕ СРАБОТАЕТ!
Мало кто об этом знает и догадывается. Отсюда потом и частые жалобы на неправильно работающий девайс.
Чтобы датчик движения правильно работал должно произойти
поочередное изменение инфракрасной картинки сразу в нескольких зонах (от одной
до трех).
Сенсор это видит своим “глазом”, фиксирует, и подает соответствующий сигнал. Примерно вот так это смотрится изнутри датчика:
На этом простом принципе основана работа как обычных
датчиков движения (PIR), так и датчиков присутствия (PIR).
Так в чем же их отличия спросите вы?
Как итог
Итак, алгоритм собственной безопасности или домового имущества, следующий:
- Выбрать подходящий датчик, ориентированный на тепло, движение или ультразвук движущегося тела.
- Рассчитать место для установки выбранного варианта. Оно должно быть защищено от внешних проявлений козырьком. Если требуется замаскировать датчик, место выбирают заранее – прикрывать прибор нельзя, это снизит его активность или полностью заблокирует.
- Произвести монтаж в соответствии с инструкцией. Если знаний (хотя, особенных не требуется) не хватает или нет времени для самостоятельной работы, следует обратиться к профессионалам.
- Задать первичную настройку. По результатам настроить датчик под собственные нужды.
Сложных моментов практически не существует. А уверенность в собственной безопасности и «нажитого непосильным трудом» – возрастет.
Приобретая датчик движения для включения света, не стоит брать первый попавшийся. Для начала следует определить некоторые значимые параметры, условия его будущего применения, и уже в зависимости от них выбрать датчик с подходящими техническими характеристиками
Есть четыре главных параметра, приняв которые во внимание вы не прогадаете и не будете разочарованы; вот эти параметры:
условия окружающей среды;
мощность коммутируемого оборудования;
особенности зоны срабатывания: необходимые угол обзора и радиус действия датчика;
требования ко времени срабатывания датчика и регулировка уровня освещенности.
Для разных условий окружающей среды предусмотрены датчики с различными степенями (классами) защиты. Класс защиты показывает, насколько корпус датчика устойчив к пыли, другим физическим воздействиям, насколько он защищен от влаги, соответственно, сможет ли он нормально работать под дождем или снегом, и т.д. Так, более всего распространены датчики движения следующих классов защиты: IP20 IP40 IP41 IP44 IP54 IP55.
IP20. Датчик этого класса защиты сможет надежно работать в сухом закрытом помещении, то есть там, где нет риска попадания на его корпус влаги. Корпус такого датчика выдержит случайные прикосновения к нему, однако попадание, например, песка может его повредить.
IP40. Такой датчик защищен от возможных попаданий на него песка, мелких частичек размером около 1мм, но не защищен от влаги, то есть, применим он опять же лишь в сухих помещениях.
IP41. Здесь уже имеется защита от влаги, т.е. влажное пространство помещения не будет представлять угрозы для нормальной работы датчика. Если в процессе эксплуатации на корпус датчика попадут даже капли конденсата, то его работа не будет нарушена.
IP44. Корпус такого датчика защищен от брызг, его можно применять даже в помещениях с повышенной влажностью и на улице, например от дождя он уже защищен.
IP54. Эта степень защиты показывает, что корпус датчика защищен не только от брызг, но и от оседающей пыли, т.е. даже если внутрь корпуса датчика проникнет некоторое количество пыли, его функционирование не будет нарушено.
IP55. Кроме защищенности от пыли, более высока степень защиты от влаги, допустимы даже направленные на датчик струи.
После того, как требуемый класс защиты датчика определен, важно обратить внимание на максимальную мощность, которую сможет коммутировать датчик. Одно дело — включение маломощного светодиодного прожектора или люминесцентной лампы, и совсем другое — коммутация системы освещения, например, производственного цеха. Заранее узнав мощность включаемого светового оборудования, можно легко подобрать подходящую модель датчика движения
Заранее узнав мощность включаемого светового оборудования, можно легко подобрать подходящую модель датчика движения
Максимальная коммутируемая мощность таких датчиков лежит, обычно, в пределах от 60 до 2200 Вт
Заранее узнав мощность включаемого светового оборудования, можно легко подобрать подходящую модель датчика движения. Максимальная коммутируемая мощность таких датчиков лежит, обычно, в пределах от 60 до 2200 Вт
Максимальная коммутируемая мощность таких датчиков лежит, обычно, в пределах от 60 до 2200 Вт
Заранее узнав мощность включаемого светового оборудования, можно легко подобрать подходящую модель датчика движения. Максимальная коммутируемая мощность таких датчиков лежит, обычно, в пределах от 60 до 2200 Вт.
Датчики движения разрабатывались для охраны. Они позволяли быстро получать информацию о несанкционированном доступе на территорию. Позже область применения расширилась, их стали использовать в промышленных и бытовых целях.
Использование приборов позволяет экономить электроэнергию, повышает уровень комфорта в жилых и производственных помещениях.
