Датчик движения для автоматического освещения
Чтобы экономить электричество, освещение необходимо включать только там, где нужно и на определенное время. Как правило, так поступают, но зачастую забывают освещение отключать, и электрические лампочки освещают территорию или помещение по несколько часов подряд, без надобности. Если приобрести датчик движения, то он никогда не забудет, как включить свет, так и выключить его. Этот датчик реагирует на движение человека и автоматически включает/выключает электрические лампочки, подключенные к датчику. Датчик движения – это отличный вариант для того, чтобы включать освещение на улице, во дворе, в подсобных помещениях, в хозяйственных постройках и т.д. Он не только позволяет экономить средства, но и не забывает о том, что свет необходимо отключить.
Разновидности датчиков
Разновидности датчиков
Не смотря на одинаковый принцип действия, их назначение может быть разным, в зависимости от условий эксплуатации. Поэтому, выбирая датчик, следует в первую очередь определиться с тем, где он будет установлен.
Устройства, предназначенные для установки на открытом воздухе, выполняются в более защищенном корпусе, тем более, если они работают от сети 220V. Степень защиты помечается двумя буквами (IP) и цифрами. Так, для эксплуатации вне помещения следует выбирать электрооборудование, имеющее степень защиты IP 55 и не ниже, а в случае установки внутри помещения – с пометкой до IP 55.
Выбор по типу питания
В зависимости от конструкционных особенностей, датчики работают:
- От сети, напряжением 220 V.
- От гальванических элементов питания (батареек или аккумуляторов).
Наиболее востребованными считаются устройства, работающие от напряжения 220 V, то есть проводные. Меньший спрос на датчики, которые работают от батареек или аккумуляторов, но в последнее время все больше отдают предпочтение независимым источникам питания. К тому же, бывают случаи, когда необходим именно беспроводной датчик движения, работающий от солнечной батареи, например.
Принцип действия датчика движения
Принцип работы датчиков движения может быть различным. Поэтому различают:
-
Инфракрасные датчики движения, которые реагируют на тепло, излучаемое теплокровными существами. Представляют пассивные устройства, поскольку сами никаких сигналов не излучают, а только реагируют на них. Такие типы датчиков реагируют не только на появление человека, но и на движения животных.
Как правило, в основном используются инфракрасные датчики, поскольку это недорогие устройства, а их радиус действия устраивает потенциальных покупателей. К тому же, датчики оборудованы регуляторами для более точной настройки. Ультразвуковые и микроволновые датчики лучше устанавливать в длинных коридорах или на лестницах, поскольку у них гораздо больше радиус действия. Для охраны важных объектов лучше подойдут микроволновые датчики, тем более что они способны обнаружить движущийся объект даже за перегородкой.
Технические характеристики устройств
В технических характеристиках беспроводных моделей есть еще частота, на которой они работают и тип элементов питания
Технические характеристики указываются в технической документации (в паспорте), которая сопровождает любое техническое изделие, иначе вряд ли удастся подобрать необходимый прибор.
Угол обзора
Существуют изделия с различным углом обзора, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Если необходимо защитить объект с различных сторон, то применяются датчики с углом обзора вплоть до 360 градусов. В случае крепления датчика на стене, достаточно устройства с углом обзора в 180 градусов. Если предполагается установить датчик на столбе, то лучше отдать предпочтение углу обзора в 360 градусов. В данном случае, все зависит от того, какую площадь и какой объект или группу объектов планируется защитить. При установке в квартире, для защиты отдельных комнат, выбирают датчики с меньшим углом обзора, порядка 90 градусов.
В зависимости от места установки и требуемой зоны обнаружения выбирают радиус обзора
При наличии в комнату одного входа, достаточно установки датчика с узким углом обзора, в противном случае приходится устанавливать несколько датчиков с узким углом обзора или один датчик с широким углом обзора. При этом следует помнить, что подобные датчики стоят недешево, поэтому всегда нужно ориентироваться на экономическую целесообразность.
Существует и такое понятие, как угол обзора по вертикали. В простых, недорогих моделях этот показатель составляет не больше 20 градусов. У более дорогих моделей этот показатель значительно выше и может составлять все 180 градусов. Подобные устройства применяются в охранных системах, где подобные затраты оправданы. В системах освещения достаточно самого простого и дешевого устройства. Главное, чтобы датчик был установлен на нужной высоте и включал освещение при определенных условиях.
Радиус действия
Дальность действия следует подбирать с запасом
Выбор датчика движения по дальности действия зависит от того, где он будет установлен: на улице или в помещении. Для помещений достаточно устройств с радиусом действия порядка 5-7 метров. В случае установки датчика во дворе или в другом месте, необходимо учитывать некоторые факторы, иначе возможны ложные срабатывания. Датчики с большим радиусом действия могут срабатывать при движении людей по улице, при появлении соседа в своем дворе и т. д. Поэтому в таких случаях лучше останавливать свой выбор на устройствах с минимальным радиусом действия.
Мощность подключаемых источников освещения
Мощность датчика следует расчитывать с запасом
Каждый датчик рассчитан на определенную мощность нагрузки, которую он может включать/выключать без аварийных режимов. В противном случае устройство просто выйдет из строя, так как не выдержат элементы управления.
В последнее время этот показатель не имеет столь критического значения, поскольку люди переходят на более экономные лампы, вроде энергосберегающих или диодных.
Способ крепления и выбор места установки
Чаще всего датчики крепят на стену
Датчики движения могут отличаться еще и способом крепления. Поэтому существуют:
- Корпусные изделия, в виде небольшой коробочки с кронштейном. Такие модели крепятся:
- На потолке.
- На стене.
- Встраиваемые модели, предназначенные для скрытой установки.
Такие модели отличаются тем, что имеют небольшие размеры, что позволяет их установить незаметно для окружающих.
Если необходимо просто включать/отключать освещение в нужном месте, то можно обойтись более дешевыми корпусными устройствами. Встраиваемые датчики в миниатюрном исполнении больше подойдут для охранных систем, тем более что они еще и дорогие.
Дополнительные возможности
Некоторые модели, в зависимости от назначения и условий эксплуатации, имеют дополнительные функции. К таким функциям следует отнести:
- Порог чувствительности. Он реализован с помощью датчика освещенности, в виде фотореле. Особенно полезен этот датчик при установке устройства на улице. Эта функция необходима для того, чтобы устройство включало освещение только в темное время суток.
- Защита от животных. Естественно, что в каждом частном дворе имеются коты и собаки. Функция необходима для того, чтобы уменьшить количество ложных срабатываний при движении животных. Если во дворе большая собака, то эта функция может и не действовать.
Поиск места для установки
С увеличением высоты установки увеличивается зона обнаружения, но снижается чувствительность
Чтобы было как можно меньше ложных срабатываний, датчик движения нужно правильно разместить. При этом необходимо учитывать такие моменты:
- В зоне действия датчика не должно быть дополнительного, а тем более постоянного источника света.
- В зоне действия не должно быть никаких отопительных или нагревательных приборов, а также кондиционеров, иначе датчик будет действовать на теплые потоки воздуха.
- Не должно быть объемных предметов или объектов, которые смогли бы закрыть зону действия датчика.
Когда датчики движения устанавливаются в помещениях, то их стараются разместить под самым потолком. Если нужно, чтобы датчик реагировал на любое движение в комнате, то датчик размещается по центру помещения. Если необходимо контролировать конкретную зону, то место установки выбирают так, чтобы не было «мертвых зон», на которые датчик не реагирует.
Схема подключения
Как правило, датчики движения имеют свою схему включения, в зависимости от требований, предъявляемых к работе датчика. Каждый датчик подключается к сети 220 V, которая имеет фазный провод (L) и нулевой провод (N). Подобная маркировка присутствует и на клеммах подключения датчика движения. Игнорировать подобную последовательность подключения не рекомендуется. На корпусе устройства имеются также клеммы для подключения источника света (лампы освещения).
Если датчик движения устанавливается на улице, то не помешает датчик освещенности (фотореле). В таком случае можно выбрать датчик со встроенным фотореле или использовать обычный выключатель, но тогда его придется отключать утром и включать вечером, когда стемнеет. Если используется независимое фотореле, то его подключают в разрыв фазного провода.
Кроме достоинств данного прибора, он имеет один недостаток. Находясь в зоне действия датчика, необходимо все время двигаться, чтобы свет был включен постоянно. Если этого не делать, то освещение будет то включаться, то выключаться, что не совсем комфортно.
Чтобы этого не случилось, параллельно датчику движения устанавливается обычный выключатель. Достаточно его включить и свет будет гореть столько, сколько необходимо, независимо от работы датчика. Когда постоянно работа электрического освещения не понадобится, выключатель просто отключают, что переводит работу устройства в обычный режим включения/отключения.
Возможности регулировки
После того, как датчик движения смонтирован и закреплен, необходимо его настроить. На корпусе прибора присутствуют поворотные элементы, которые позволяют регулировать его чувствительность и другие параметры. Чаще всего используются устройства типа ДД, с наличием датчика освещенности.
Регулировка угла наклона
Регулировка датчика движения начинается с выбора угла наклона
В первую очередь, особенно для тех датчиков, которые устанавливаются на стенах, следует выставить угол наклона. Для этого на каждом датчике имеется поворотный кронштейн. Угол делают таким, чтобы датчик срабатывал при определенных условиях. Как это сделать? Лучше экспериментальным путем.
Как правило, датчики движения устанавливаются на высоте около 2-х с половиной метров. Даже датчики движения, которые рассчитаны на минимальный угол обзора по вертикали, способны контролировать значительную территорию. Как уже было сказано выше, экспериментальным путем, изменяя угол наклона, добиваются того, чтобы прибор устойчиво работал в пределах заданных параметров. Зачастую это отнимает много времени, но результат получается самый оптимальный.
Регулировка чувствительности
В основном, регулировки выглядят так
Под регулятором этого параметра имеется обозначение «SEN». Другими словами, этот параметр предназначается для того, чтобы прибор не реагировал на кошек и на собак. Прибор регулируется в пределах от минимальной (min) до максимальной (max) величины.
Настройка этого прибора по этому показателю также осуществляется экспериментально. Можно поступить следующим образом: прибор выставляется на минимальную чувствительность и постепенно она увеличивается до тех пор, когда устройство начинает реагировать на человека. На этом следует остановиться и проверить несколько раз, насколько устойчиво работает датчик. Если срабатывает датчик через раз, то чувствительность можно увеличить. Если чувствительность увеличить значительно, то высока вероятность того, что он будет реагировать и на животных.
Регулировка времени задержки выключения
Время свечения или время задержки — выбираете как вам больше нравится
Под регулировочным элементом имеется надпись «Time». Пределы регулировки начинаются с 3 секунд и до 15 минут, что достигается с помощью поворота регулировочного элемента. На каждой модели указывается минимальное и максимальное время задержки. Этот параметр определяется также экспериментальным путем, достаточно засечь время задержки.
Подстройка под уровень освещенности
Под регулировочным элементом этот параметр обозначается буквами «LUX». С помощью этого регулировочного элемента регулируют чувствительность фотореле. Если этого элемента нет, значит фотоэлемента в датчике нет. Отрегулировать этот параметр не составит никакого труда, достаточно установить регулятор в положение «max», а затем вечером, при определенном уровне освещенности регулятор поворачивают в сторону «min», пока датчик сработает, и лампочка не выключится.
После подобных регулировок прибором можно пользоваться.
В заключение
В наше время каждый старается сэкономить максимум электрической энергии, так как ее стоимость ложится непомерным грузом на семейный бюджет. Причем приходится экономить там, где это возможно. Электрическое освещение, особенно в осенне/зимне/весенний период составляет немалую долю от общего количества потребленной электроэнергии. Поэтому многие стараются экономить именно на освещении, поскольку никто не хочет отказываться от остального комфорта. На холодильнике или на морозильной камере, на электрической духовке и других элементах нашей цивилизации экономить в наше время мало кто будет. Поэтому люди устанавливают датчики движения, чтобы хоть как-то сэкономить на электричестве. К тому же не нужно думать о том, что на улице или в подсобном помещении можно просто забыть выключить свет и тогда освещение может остаться включенным до следующего раза. Обидно то, что электрическая энергия расходуется впустую, но за нее все равно придется платить.
С другой стороны, если посмотреть на эту проблему, датчики движения стоят недешево, поскольку собраны на радиоэлементах, которые недешевые. Поэтому, приобретая такой датчик, следует исходить из разумных соображений. Если учесть, что в последнее время многие используют энергосберегающие лампы и более современные светодиодные, то подобный подход к экономии просто неуместен. Скорее всего, датчик движения может быть использован исключительно, как высоко функциональный элемент. Тогда его применение может быть оправдано.
Наиболее оптимальный вариант применения датчика движения – это защитные функции. Если подсчитать, что вор может унести из дома или из квартиры, то стоимость подобных устройств не является столь высокой. Другими словами, наиболее оптимально использовать подобные устройства в охранных системах и здесь, альтернативы им практически нет. Главное – это правильно выбрать модель, в зависимости от типа охраняемого объекта.
Датчики движения, как и множество других радиоэлектронных или электромеханических приборов, облегчают человеку жизнь. Особенно это актуально в наши дни, когда человек испытывает большие морально-психологические нагрузки. Это приводит к тому, что человек зачастую многое забывает и электричество может работать в холостую, без пользы. А ведь для его генерации нужно затратить массу средств и материальных ресурсов, которые не безмерные и в ближайшее время скоро закончатся. И здесь вопрос экономии уже не столько финансовый, сколько этический. Каждый должен думать о том, что лишний киловатт энергии, выброшенный на ветер, это несколько килограммов сырья или земельных ресурсов, выброшенных также на ветер. Причем эти ресурсы не возобновляемые.
Датчик движения для включения света – устройство, разновидности, схемы подключения
В современном мире человек стремится автоматизировать любые процессы, включая свои повседневные действия. Именно поэтому в быту все чаще устанавливают датчик движения для включения света. Как он устроен и что необходимо знать для выбора конкретной модели, мы рассмотрим в данной статье.
Устройство и принцип работы
Конструктивно датчик движения содержит несколько составляющих элементов, которые будут отличаться в зависимости от типа.
Рис. 1. Устройство датчика движения
Для примера рассмотрим устройство инфракрасного сенсора, который состоит из:
- пироэлемента PIR, реагирующего на изменение физических параметров окружающей среды;
- полевого транзистора T1, выступающего в роли электронного ключа;
- шунтирующего резистора R1, подключенного параллельно к пироэлементу.
Принцип действия заключается в способности пироматериала изменять собственные характеристики в зависимости от степени теплового излучения, попадающего на него. Световой поток уменьшает сопротивление пироэлемента PIR и через него приходит сигнал на открытие полевого транзистора. В таком состоянии ток будет протекать через нагрузку, в роли которой может выступать катушка реле или другой логический элемент. В случае появления человека или другого объекта в области действия датчика, световой поток прервется и перестанет воздействовать на пироэлемент, сработает автоматика, выдающая соответствующий сигнал о возникновении движения.
Разновидности
Разделение датчиков движения для включения света на виды осуществляется по нескольким критериям. По принципу действия их можно разделить на:
- Инфракрасные – основаны на измерении величины температуры предметов, попадающих в зону охвата датчика движения. Основным недостатком является ложная реакция на элементы системы отопления или лампы накаливания, расположенные в непосредственной близи.
Ультразвуковые – функционируют на основе эффекта Доплера. Излучаемая волна звука в диапазоне частот от 20 до 60 кГц не слышима человеческим ухом в соответствии с п.2.1.1.3 ГОСТ Р 50030.5.2-99. Сталкиваясь с препятствием, ультразвук отражается и возвращается к приемнику, о чем передается сигнал на электронный ключ или реле.
Рис. 3. Ультразвуковой датчик
Микроволновые – используют специальную антенну, посылающую высокочастотный сигнал в окружающее пространство. При столкновении сигнала с движущимся предметом возникает отраженный сигнал, который возвращается к датчику. На сегодняшний день это самые чувствительные, но и самые дорогие модели для включения света.
- Лазерные – состоят, как правило, из светодиода и фотодиода, монтируемых в контролируемой области. Светодиод излучает сигнал, который распространяется в окружающее пространство. Как только в области действия возникает объект, преграждающий световой поток, он отражается и воспринимается фотодиодом. С которого сигнал подается на исполнительный орган датчика движения.
- Томографические – используют радиоволны для диагностики пространства. В отличии от других моделей способны проникать за стены, конструктивные элементы и прочие преграды. Используются для включения освещения на больших площадях, в торговых центрах и т.д.
В зависимости от способа взаимодействия с движущимися объектами датчики движения могут быть активными, пассивными или комбинированными. Активные самостоятельно излучают измеряемые сигналы, а после их воспринимают. Пассивные ориентированы на собственные излучения человеческого организма или отталкиваются от их взаимодействия с окружающей средой. Комбинированные состоят из активного излучателя, установленного с одной стороны и пассивного приемника, расположенного с другой стороны.
В зависимости от места установки датчики движения подразделяются на устройства наружного и внутреннего применения. Первые предназначены для использования под открытым небом. Вторые используются для размещения в помещениях, иногда под навесами, на верандах, крытых террасах и патио.
Технические характеристики
При выборе конкретной модели необходимо руководствоваться основными техническими характеристиками, которые позволяют адаптировать датчик движения под местные условия.
Угол обзора.
Рис. 5. Угол обзора
В зависимости от охватываемой области, датчики движения могут работать в линейном формате, к примеру, контролируя какой-либо проход или охватывать сегмент в 90°. Если территория, по которой могут перемещаться люди, представляет собой дорогу или площадь, то берутся устройства с углом обзора в 180° или 360°. Следует отметить, что все датчики имеют угол охвата и по вертикали. Наиболее простой вариант составит 15° — 20°, а самые дорогие смогут отслеживать все 180° в вертикальной плоскости.
Дальность действия.
По дальности действия датчики движения подбираются в зависимости от поставленной задачи. Если вам необходимо следить за помещением, то расстояния в 5 – 7м будет более чем достаточно. Для открытой территории или длинных коридоров потребуется от 8 до 16м. Заметьте, при слишком большой траектории вас будут тревожить частое включение света, когда оно не требуется.
Мощность подключаемых светильников.
Любой датчик движения, включающий свет, может обеспечивать питание нагрузки лишь до установленного предела. Поэтому суммарная мощность осветительного оборудования, подключаемого в цепь питания, не должна превышать допустимого номинала. Если вы хотите обеспечить лучшую освещенность территории, то используйте светодиодные, ртутные или натриевые лампы вместо лампочек Ильича.
Тип питания.
В зависимости от типа подводимого питания, все датчики движения подразделяются на беспроводные и проводные. Первый вариант использует аккумуляторы, накапливающие электрическую энергию и отдающие их для включения света. Второй вариант подключает 230 В от бытовой сети, это более распространенный вариант, поскольку световой поток не теряется по мере разряда батареи.
Степень защиты (IP).
В соответствии п.3.4 ГОСТ 14254-2015 степень защищенности от возможного попадания твердых частиц и влаги обозначается кодом IP. За буквенным обозначением следует цифровая маркировка, первая из которых согласно разделу 5 ГОСТ 14254-2015 обозначает меру защиты от пыли и других частиц и варьируется от 0 до 6. Вторая цифра, в соответствии с разделом 6 ГОСТ 14254-2015 варьируется от 0 до 9. Для обоих показателей 0 – означает отсутствие защиты, а максимальная цифра – максимально возможную защищенность.
Схемы подключения
Для решения различных задач датчики движения подключаются по различным схемам. Наиболее простой вариант – прямое включение осветительного прибора, как показано на рисунке ниже.
Рис. 6. Схема подключения датчика движения
Если вы допускаете возможность коммутации осветительного оборудования в обход датчика движения по личным надобностям, то лучше использовать схему с функцией шунтирования:
Рис. 7. Схема с шунтирующим выключателем
Как видите, здесь клавишный выключатель позволяет включить освещение даже без сигнала от сенсора. Для тех случаев, когда датчик движения должен срабатывать только в темное время суток, применяется схема с фотореле:
Рис. 8. Схема с фотореле
Если вы хотите, чтобы осветительное оборудование включалось от движения в нескольких зонах, тогда используется схема подключения одного светильника к двум и более датчикам:
Рис. 9. Схема с двумя датчиками движения
Место установки
В зависимости от места установки все датчики движения можно разделить на:
- настенные;
- потолочные;
- угловые;
- универсальные.
Последний вариант можно смонтировать на любой объект – стену, потолочные элементы, столбы и консоли. Такое разнообразие им обеспечивает специальный кронштейн, идущий в комплекте к устройству.
Частные ошибки при монтаже
Наиболее часто при установке датчика движения допускаются следующие ошибки:
- рядом с датчиком движения располагается осветительное оборудование, приводящее к сбоям в работе;
- угол обзора не захватывает часть территории, из-за чего включение света происходит через раз;
- в зоне контроля расположен калорифер или кондиционер, воздушные потоки которых влияют на корректную работу;
- перед сенсором находиться громоздкий предмет, существенно сужающий угол обзора.
Регулировка
После монтажа любой сенсор можно отрегулировать под параметры помещения или особенности ландшафтного дизайна территории. Для этого вы можете воспользоваться функционалом на корпусе, назначение которого мы рассмотрим более детально.
Рис. 10. Регулировка датчика движения
Угол наклона.
Необходимость регулировки угла наклона зависит от совпадения активной зоны с нужной вам дорожкой, тротуаром или пространством у крыльца. Если вам нужно сместить активную зону, то можно подрегулировать датчик на кронштейне. В некоторых моделях для этого используются специальные ручки. Однако заметьте, в моделях с малым углом по вертикали активную зону следует регулировать не только поворотом, но и высотой подвешивания.
Рис. 11. Регулировка угла наклона
Чувствительность.
Функция чувствительности позволяет отрегулировать включение света в зависимости от размеров объекта. На корпусе она обозначается SEN и может регулироваться от минимума до максимума. Чем меньшую чувствительность вы выставите, тем хуже будет реагировать датчик движения на небольшие объекты, к примеру, кошек или собак. По мере необходимости, чувствительность повышают, чтобы включение света происходило при движении самого меньшего члена семьи.
Время задержки.
Данный параметр указывает, в течении какого времени продлиться включение света. Для его регулировки необходимо воспользоваться ручкой с пометкой Time. Как правило, большинство датчиков движения позволяют выставить время свечения от нескольких секунд до 10 – 15 минут. Но, при необходимости на рынке можно подобрать и другой диапазон.
Уровень освещенности.
Такая опция доступна лишь моделям со встроенным фотореле, реагирующим на смену времени суток. На корпусе оборудования она помечена переключателем LUX, который позволяет изменять предел срабатывания в зависимости от снижения интенсивности солнечных лучей.
Какой лучше выбрать?
Если вы планируете установку датчика движения на улице или хотите подвязать его работу под смену времени суток, то лучше брать модель со встроенным фотореле. Это решит проблему ручного включения света с наступлением сумерек, и исключит необходимость покупки и подключения дополнительного оборудования.
Если в зону действия часто попадают собаки, кошки и прочая живность, лучше приобрести модель с защитой от животных. В таком случае освещение не будет срабатывать ложно.
При выборе производителя, отдавайте предпочтение известным брендам. Так как дешевые китайские датчики движения могут быстро выйти со строя, из-за чего система перестанет реагировать на перемещение.
Если вам нужна незаметная модель для сигнализации, выбирайте датчик движения спокойных цветов. Желательно брать миниатюрные датчики движения, которые легко прячутся за конструктивные элементы и детали строений.