Делаем датчики движения своими руками

Область применения

Вскользь, ранее было упомянуты виды применения датчиков движения. Нужно вернутся к этому вопросу и рассмотреть их подробнее.

Охрана

Конечно, одной из главных ниш применения, остаются охранные системы. Только в возможностях датчиков движения застать нарушителя, который обошел все остальные сенсоры безопасности. В сущности, тем или иным способом, можно отключить любой из них, выполнив действия на которые он не среагирует. Хорошим примером послужит датчик разрыва, устанавливаемый на стекло. С одной стороны, если повредится поверхность, которую он контролирует — произойдет срабатывание. Но, если посмотреть на вопрос с другого ракурса — нарушитель может войти через дверь, не ломая стекло, или попросту откроет форточку. Сенсор не «поймет», что произошло проникновение. Вот в этих случаях свое «слово» и говорят системы определения движения в контролируемом пространстве.

Пожарная сигнализация

Как ни странно, для определения начала пожара также используются датчики движения. Они «видят» пламя по его изменениям, происходящим во время горения. В отличие от детекторов дыма здесь не обязательно даже возникновение угарного газа в воздухе и поступление его на контактные поверхности. Сигнал в любом случае сработает.

Особенно хороши в таких ситуациях ик датчики движения, — они видят пламя даже сквозь препятствия, по его тепловому контуру.

Свет

Автоматическое зажигание света, когда он нужен, а вокруг темно или заняты руки — наверное, одна из самых интересных ниш использования детекторов движения. Достаточно представить насколько облегчается жизнь, когда ночью, в темноте, нужно куда-либо пройти. Сенсор определит перемещение и включит большое или маленькое освещение. То же самое касается уличных светильников — их постоянная работа не выгодна, а вот активация в те моменты, когда кто-то подошел к двери, нужна. Для коммунальных служб датчик движения — находка

Установив его в подъезд дома или подсобные помещения можно добиться включения ламп только в те моменты, когда это действительно важно. В остальное время они погашены, экономя весьма недешевое электричество

Владельцы складских помещений также не откажутся от использования такой техники, как, впрочем, и любой человек в быту. Есть много различных мест, в квартире или организации, для которых постоянное освещение не нужно

Но оно важно в те моменты, когда входят люди. Туалеты, ванные комнаты, кладовки, технические помещения, гаражи — везде найдется применение сенсору движения, подключенного к лампам

Кроме того, для контроля освещения можно использовать pir датчик движения в роли бесконтактного выключателя, настроив его чувствительность на минимум, чтобы он определял только близко расположенные объекты.

Климат контроль

Используя датчики движения можно сильно сэкономить на газе или электричестве применяемых в целях питания систем отопления помещений. Все равно, пока человек на работе или отсутствует, обогрев не нужен. Достаточно только поддерживать минимальную температуру, чтобы не происходило замерзания воды. Вот тут, как раз и пригодится датчик движения. По приходу хозяев он увеличит или включит поступление тепла, прогревая тем самым помещение.

Кроме того, можно использовать сенсор движения в тамбуре квартиры или дома. При входе в него человека он будет обдуваться сильным потоком теплого воздуха. Казалось бы, ненужная мелочь, но это не так. Трудно себе представить, насколько хорошо становится, когда заходишь с мороза домой, а тебя прогревают таким образом.

Назначение и применение

Изначально датчиками движения пользовались с целью охраны территории внутри и снаружи здания. Позднее область применения распространилась на частный сектор. Современные технологии позволяют контролировать освещение с помощью различных подобных устройств.

Охранные системы

Используемые приборы для охраны территории при срабатывании могут включить освещение, видеокамеры и сигнализацию. В помещении устанавливают чаще ИК детекторы, которые настраивают на контроль открытого пространства. Однако для узких коридоров лучше выбирать УЗ или радиоволновое устройство.

Снаружи применяются датчики, срабатывающие на тепловое излучение и комбинированного типа. Для охраны периметра актуальнее выбирать активные.

Что касается автомобильных охранных систем, то здесь важна компактность. Этот параметр имеют ультразвуковое и радиоволновое оборудование.

Управление освещением

Для включения света применяются, как правило, пассивные датчики, реагирующие на тепловое излучение. Главным параметром для выбора считается дальность действия. Она составляет 12 м.

Угол обозрения может быть разным. Срабатывание происходит только, когда человек находится в контролируемой зоне. Если встроен датчик освещения, то в светлое время дня освещение не включается. Это позволяет сэкономить на затрачиваемом электричестве.

В системах умного дома

Управление различных технических устройств, которыми оснащен дом, осуществляется посредством пульта или мобильного телефона. Для этого устанавливаются различного рода датчики.

Приборы, реагирующие на движение, функционально предназначены для включения света и охраны территории. Любые изменения в системе безопасности фиксируются видеокамерами, которые автоматически направляются в зону движения. Владелец и охранник параллельно получает сигнал об этом.

Освещение может быть настроено в двух вариантах:

• выключение происходит через настраиваемый промежуток времени;
• свет горит в течение всего периода нахождения человека в зоне действия датчика.

Виды датчиков движения

На сегодня, наибольшим спросом пользуются виды ДД:

• ультразвуковые (УЗ);
• инфракрасные (ИК);
• микроволновые (СВЧ);
• комбинированные;

Каждый вид имеет достоинства и недостатки, применяется в разных условиях.

Рассмотрим по отдельности обозначенные типы ДД:

Ультразвуковой

Осуществляет слежку за объектами ультразвуком. При передвижении людей, датчик срабатывает. Их часто устанавливают в патронниках автомашин, в системах осуществления контроля за слепыми зонами. В жилых комплексах отменно показали себя на лестничных площадках.

Недостатки УЗ ДД:

1. У животных вызывает дискомфорт, поскольку они чувствуют ультразвуковые частоты.
2. Дальность действия не далека.
3. Начинает работать только при резких движениях, их можно обмануть плавными действиями.

Плюсы УЗ ДД:

1. Невысокая ценовая категория.
2. Не подвержены воздействиям природной среды.
3. Фиксируют движения при любых материалах объекта.
4. Не теряют рабочие функции при возникновении влажности, пыли.
5. Не реагируют на перепады температурного режима окружающей среды.

Инфракрасный ДД

Обнаруживает изменения теплового излучающего действия окружающих объектов. При передвижении людей, излучение по очереди фокусируется линзами прибора на сенсоре, что служит посылом для выполнения установленной в датчике функции. При повышении количества установленных линз, увеличивается чувствительность аппарата. Зона охвата у ДД зависит от площади поверхности линз.

Недостатки ИК ДД:

1. Они могут ложно срабатывать на теплый ветер.
2. При работе в уличных условиях, снижается достоверность из-за попадания дождя, солнечных лучей.
3. Не видит людей, искусственным образом не излучающих ИК излучения (накрытых специальными материалами).

Плюсы ИК ДД:

1. Точность регулирования расстояния нахождения объектов при их движении.
2. Удобство применения вне зданий, поскольку реагирует только на объекты с собственной температурой.
3. Полная безвредность для людей, животных, поскольку вредных компонентов не выделяет.

Микроволновый ДД

Выпускает магнитные волны высокой частоты, которые, отражаясь, замечаются сенсором. При их изменении, прибором приводится в действие, обозначенная у него функция.

Минусы СВЧ ДД:

1. Наиболее высокая цена на него.
2. Возможны ложные срабатывания, при появлении признаков движения за установленным диапазоном наблюдения, например, за окном.
3. Могут представлять опасность здоровью людей, следует отдавать предпочтение ДД с минимальной мощностью производимого излучения. Безвредным считается непрерывное излучение с потоком мощности до 1 мВт.

Плюсы СВЧ ДД:

1. В охранных целях, может устанавливать объекты за хрупкими стенами, стеклами.
2. Режим его работы не влияет от температуры среды.
3. Реагирует даже на малозначительные движения.
4. Сам по себе имеет небольшие размеры,

Комбинированные ДД

Содержат сразу пару методов обнаружения признаков движения, например, ультразвукового и СВЧ. Это довольно удачный выбор для наиболее достоверного определения характера перемещения объектов на подконтрольной территории. Принцип работы этих устройств очень продуктивен. Недочеты одной технологии замещаются плюсами другой.

Подробная схема подключения датчиков движения

Если помещение имеет изогнутую форму, один датчик движения не сможет охватить все пространство. В этом случае необходимо установить несколько датчиков движения, схема которых предполагает их параллельное подключение. В результате при движении объекта в любом месте помещения один из приборов сработает, замыкая при этом цепь, что обеспечит подачу напряжения на осветительный прибор.

Согласно инструкции к устройству, необходимо пропустить фазу через датчик на лампочку и подвести к нему ноль для питания.Обратите внимание! Данный способ соединения требует подключения лампы и датчиков от одной фазы, что исключит образование короткого замыкания.

Датчики устанавливают в таких местах, чтобы был обеспечен максимальный угол обзора территории, исключая экранирование окон, дверей, элементов мебели и декора. Датчики движения имеют допустимое значение мощности, состоящее в пределах 500-1000 Вт.

Обратите внимание! Если к датчику необходимо подключить несколько мощных осветительных приборов, выполняется установка магнитного пускателя.

Под крышкой датчика располагается колодка для подключения, к которой подсоединены три цветных контакта, выходящих из корпуса. Провода подключаются к присоединительным зажимам. В случае использования многожильного кабеля применяются специальные втулочные наконечники.

После подключения проводов нужно надеть крышку и перейти к подсоединению кабельной продукции в распределительной коробке.

Ток на датчик поступает по двум проводам: фаза – коричневый, ноль – синий. Фаза выходит из датчика и направляется на один контакт лампочки. Второй кабель от нее присоединяется к клемме ноль.

После выполнения подключения проводов следует надеть крышку и перейти к подсоединению кабельной продукции в распределительной коробке. К ней подводится 9 проводов: три от датчика, два от лампочки, ноль и кабель подключения к сети.

Провода подключаются в определенной последовательности. Фаза совмещается с кабелем фазы прибора и проводом от выключателя с датчиком движения. Далее выполняется соединение ноля датчика, лампы освещения и питающего кабеля. Три оставшихся провода: два коричневых от выключателя и лампы, один красный от датчика – совмещают между собой.

Как работают тепловые датчики

Из чего они состоят

Функционирование инфракрасных приборов основано на анализе излучения, исходящего из рабочей зоны. Если в ней никого нет, то вся система «молчит». Как только появляется теплый объект электронная схема анализирует испускаемое им излучение по силе и по координатам в пространстве.

Прибор состоит из системы линз, каждая из которых отвечает за сбор информации из узкого сектора. Чем их больше, тем выше чувствительность системы слежения. Сфокусированное рядом стоящими линзами излучение посылается на два тепловых приемника из пироэлектрических кристаллов. Если сигналы от них разнятся, то электроника включает коммутатор, замыкающий электрическую цепь нагрузки. Он выполнен на базе электромагнитного реле или на мощных тиристорах. Второй вариант надежнее, но и дороже. Этот параметр во многих приспособлениях регулируемый.

С целью экономии электроэнергии приборы включения не должны срабатывать в светлое время суток. Для этого в них устанавливают фотореле, которое реагирует на освещенность дневным светом. Этот параметр регулируемый и как только освещенность достигает установленного минимального предела он включается. Можно выставить постоянный режим работы, не зависящий от времени суток. Встроенный таймер регулирует время включения электрической лампы, которое колеблется в большинстве конструкций от нескольких секунд до десятков минут.

Некоторые производители выпускают автономные индикаторы перемещения. Работают они на батарейках. В таких аппаратах с целью экономии заряда батарей отсутствуют какие-либо регулировки. Работают они только в темноте с постоянным временем задержки выключения. Очень удобны такие устройства для освещения крутых лестниц, ночных маршрутов в туалет, в погребах и сараях. Они легко крепятся к любой поверхности и не требуют прокладки проводов. Вместо ламп в них использованы светодиоды.

Зона покрытия

Параметром, определяющим расстояние, на котором прибор обнаруживает перемещение, является зона покрытия и угол охвата по горизонтали и по вертикали. Сектора, прослеживаемые линзами, радиально расходятся от теплочувствительного элемента. Наибольшая чувствительность системы, когда человек пересекает эту зону в перпендикулярном направлении, изменяя характеристики двух соседних секторов.

При перемещении к сенсору, фронтальном перемещении, чувствительность наименьшая, так как не происходит резкой смены излучения на соседних участках и устройство срабатывает медленнее.

Диаметр зоны покрытия не превышает 12 метров для большинства устройств, а угол охвата 360 или 180 градусов в зависимости от конкретных требований к системе управления освещением.

Если вы заинтересовались темой и задались вопросом где купить самые хорошие из описанных устройств, то самый простой путь-заказать онлайн. В интернете размещено много материала как самостоятельно установить датчик. Собрать электрическую схему подсоединения можно своими руками без особых проблем

Комплексное решение — светильник или лампа с датчиком

Для тех, кто не хочет терять свое время на монтажные работы или просто предпочитает готовые решения собственному творчеству, существуют специальные осветители со встроенным реле движения. Самый известный вариант такого решения — автоматический прожектор для наружного освещения.

Но для домашнего использования прожектор не подходит по своим техническим и эстетическим данным, и производители предлагают более изящные решения, например светильник с датчиком движения. Такие автоматические лампы вкручиваются вместо штатных, и никаких изменений в системе проводки при этом не требуется.

Поскольку настенный выключатель питания при этом остается — мы получаем вариант принудительно отключения света, рассмотренного выше.

Домашние автоматические источники освещения внешне могут вообще не отличаться от обычных светильников. На отечественном рынке освещения представлено огромное количество таких моделей для потолочного или настенного монтажа.

Технические характеристики

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

В технических характеристиках беспроводных моделей есть еще частота, на которой они работают и тип элементов питания

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.

В зависимости от места установки и требуемой зоны обнаружения выбирают радиус обзора

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.

Дальность действия выбирайте с запасом

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.

Мощность подключаемых светильников критична, если включаться будет группа фонарей или один мощный

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 светодиодные.

Способ и место установки

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

• Корпусные модели. Небольшая коробочка, которая может монтироваться на кронштейне. Кронштейн закрепляться может:
  • на потолке;

  • на стене.

• Встраиваемые модели для скрытой установки. Миниатюрные модели, которые могут устанавливаться в специальные углубления в незаметном месте.

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.

• Встроенный датчик освещенности. Если датчик движения для включения света установлен на улице или в помещении с окном, включать свет в светлое время суток нет необходимости — освещенность достаточная. В этом случае либо в цепь встраивают фотореле, либо используют детектор движения со встроенным фотореле (в одном корпусе).

• Защита от животных. Полезная функция, если есть коты, собаки. С такой функцией ложных срабатываний намного меньше. Если собака большого размера, даже эта опция не спасет. Зато с кошками и мелкими собаками она работает неплохо.

• Задержка отключения света. Есть устройства, которые выключают свет сразу после того как объект покидает из зону действия. В большинстве случаев это неудобно: свет еще нужен. Потому удобны модели с задержкой, а еще удобнее те, которые позволяют эту задержку регулировать.

Это все функции, которые могут быть полезны

Особенно обратите внимание на защиту от животных и задержку отключения. Это действительно полезные опции

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.
• Акустические датчики, реагирующие на звуковые сигналы. Это также пассивные устройства, которые включают различные устройства от хлопка руками или от звука открывающейся двери и т.д. Их удобно устанавливать в подвалах частных домов или городских квартир. Как правило, в подвалах появляется шум только тогда, когда в него кто-то заходит. Что касается других условий эксплуатации, то нужно хорошо подумать.
• Микроволновые датчики движения. Это уже группа активных устройств, поскольку датчики движения сами генерируют микроволны и сами их отслеживают. Если в их «поле зрения» появляется движущийся объект, то они включают сигнализацию, как световую, так и звуковую. Чувствительные модели таких устройств могут контролировать помещения, находящиеся за перегородками. Как правило, подобные типы датчиков применяются в охранных системах.
• Ультразвуковые датчики отличаются от микроволновых только диапазоном излучаемых сигналов. Используются не так часто, поскольку на него могут реагировать животные. Длительное излучение ультразвука может также негативно сказаться на здоровье человека.
• Комбинированные, в которых заложено несколько принципов реагирования на движущиеся объекты. Эти устройства считаются наиболее надежными, но и стоят они гораздо дороже.

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.

Датчик Движения. Схема подключения датчика движения. Как самостоятельно подключить датчик движения.

Watch this video on YouTube

Назначение датчика движения

Датчик движения — это электронное устройство, реагирующее на движение в определенной зоне. Результатом реакции может быть включение любого электрического устройства, света, звука или автоматическая передача тревожного сигнала. Назначением бытовых ИК датчиков, о которых рассказывается в данной статье, является контроль освещения в требуемой зоне.

Автоматическое включение и отключение света способствует экономии электроэнергии и позволяет избавиться от ненужного расхода по вине забывчивости владельцев жилья, или бегающих из одного помещения в другое маленьких детей. Кроме того, датчик позволяет избавиться от проблем поиска выключателя в темной комнате, или вообще убрать его со стены.

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.