Датчики присутствия для включения света принцип работы видио

Статья рассказывает о датчиках движения, какой принцип работы детектора, какие типы и виды сенсоров. Во второй половине текста приведен рейтинг лучших регистраторов обнаружения движения.

Принцип работы и особенности прибора

Наиболее востребованными устройствами, позволяющими автоматически управлять освещением, являются датчики присутствия для включения света и датчики движения. При установке осветительного прибора данные устройства устанавливаются в его цепь. Как только перемещающийся объект оказывается в радиусе их воздействия, эти приборы включают освещение за счет автоматической подачи сигнала. Если объект остановился или покинул радиус воздействия, осветительный прибор через некоторое время прекращает свою работу.

Датчик присутствия в отличие от датчика движения имеет в основе своей работы сенсор и функционирует благодаря эффекту Доплера, который заключается в динамике длины и частоты волны. Данная динамика улавливается сенсором, который, в свою очередь, направляет ее на устройство с целью включения света или звука. При этом на подачу сигнала не влияют дальнейшее движение или неподвижность объекта, в качестве которого могут выступать люди и крупные звери. Датчик присутствия имеет в своей конструкции антенну и генератор. В случае, если сигнал отсутствует, прибор находится в спящем режиме.

датчик для света

Пользуйтесь электроприборами так же, как раньше, а платите в 2 раза меньше!

Вы сможете платить за свет на 30-50% меньше в зависимости от того, какими именно электроприборами Вы пользуетесь.

Читать далее >>

Где используются, виды

Изделия бывают нескольких видов — потолочные, настенные и для скрытого монтажа. Также они условно делятся на несколько типов по принципу действия (на этом подробнее остановимся ниже).

При выборе учитывайте и место установки. Датчики делятся на бытовые и для уличного освещения.

В последнем случае применяются материалы, защищающие устройство от негативных природных воздействий. Оно может подключаться на лестнице или на улице. Бытовые устройства предусмотрены для монтажа внутри дома.

В зависимости от обстоятельств датчики, контролирующие движение, могут подключатся к прожектору, лампам и даже умному дому Ардуино.

Основные производители устройств — ЭРА, Эван, TDM, LLT, Orbis, Duwi, Camelion, Brennenstuhl, Elektrostandard, FERON, REV, REXANT, Rubetek и другие.

Описание действия датчиков движения для включения света

Системы автоматического управления внутренним и/или наружным освещением является конкретным решением множества комплексных и актуальных проблем. Например, наименьшее потребление электрической энергии, значительное уменьшение затраты электрического заряда аккумуляторов автономных детекторов присутствия, снижения времени работы осветительного оборудования, тем самым, продлевая их срок эксплуатации и многие другие немаловажные задачи.

Сенсорное оборудование непосредственно монтируется в общую систему освещения, и при возникновении объекта, который перемещается, регистратор движения подает сигнал на осветительное оборудование. Выключение света происходит через некоторое время, в большинстве моделей оно настраивается после того, как перемещение полностью прекратилось. Исходя из обширного диапазона характеристик оборудования можно с легкостью подобрать необходимый регистратор присутствия, который будет соответствовать всем требованиям и желаниям покупателя.

Устройство датчиков присутствия

Конструкция датчиков присутсвияДатчики представляют собой приборы, состоящие из одного (однопозиционные), двух (двухпозиционные) или нескольких (многопозиционные) блоков. Каждый – устройство в пластиковом корпусе с микросхемой для отправки, приема и обработки сигналов.

Их конструктивная особенность – отсутствие перемещающихся, испытывающих механические нагрузки деталей. Исключение – эластичные подложки с тензорезисторами в датчиках нагрузки.

Как следствие, возможные неисправности ограничиваются выходом из строя деталей микросхем и самостоятельному устранению не подлежат.

Варианты монтажа датчиков. В зависимости от конструктивных особенностей датчики устанавливаются в монтажные коробки либо непосредственно на стены или потолок (накладные модели).

Преимуществ в эксплуатации ни один из способов не дает, на выбор могут повлиять только дизайнерские решения.

Способы получения сигнала. По способу получения сигнала датчики присутствия бывают двух видов:

  • активные – излучают энергию в окружающую среду и получают данные на основе отклика (ультразвуковые, фотоэлектрические);
  • пассивные – фиксируют объекты по их свойствам, предварительно не посылая сигналы (инфракрасные, акустические, емкостные, датчики нагрузки).

Передача сигнала датчиками присутствия. Получив и обработав информацию, датчик присутствия отправляет сигнал на исполнительные устройства:

  • посредством электрических проводов;
  • по защищенному радиоканалу.

Во втором варианте расстояние между датчиком и принимающим блоком достигает 200 м. Использование усилителей увеличивает этот показатель, а препятствия на пути – снижают.

При беспроводной передаче сигнала для связи с конкретным исполнительным устройством датчику задается его код. Это осуществляется путем установки джамперов (перемычек).

Если использовать приборы с кодом обучения, то нужды в установке перемычек нет: для коммутации достаточного одновременного нажатия специальных кнопок на датчике и принимающем блоке.

Преимущества беспроводной передачи сигнала – простота монтажа оборудования и снижение затрат на электрические провода.

Область применения

Датчик присутствия является весьма универсальным изобретением, к сферам эксплуатации которого можно отнести:

  1. Жилые помещения. Данный прибор зачастую используется в такой системе как «умный дом», позволяя осуществлять контроль над расходами электрической энергии.
  2. Охранные системы.
  3. Робототехника.
  4. Разнообразные производственные процессы.
  5. Системы видеонаблюдения.
  6. Для контроля над расходом электрической энергии.

прибор для освещения

Кроме того, датчики присутствия имеют широкое распространение в таких общественных местах как административные и офисные здания, школы, институты, детские сады, гостиницы, спортивные залы, торговые помещения, туалеты и т. д.

Данное устройство также имеет дополнительный функционал. Некоторые датчики способны регулировать деятельность осветительных приборов, исходя из уровня освещения, что позволяет контролировать естественную освещенность. Другие приборы обладают возможностью осуществлять диммирование, т. е. управлять уровнем света в помещении. Для обеспечения аварийного освещения, а также при использовании в ночное время суток приборы снижают яркость света при задержке отключения.

Стоит отметить, что данное устройство крайне эффективно при организации охранной системы. Так, например, в качестве сигнализации используется такая разновидность прибора, как датчик объема. Он реагирует абсолютно на все движения в пространстве, даже самые незначительные. Однако стоимость некоторых датчиков присутствия весьма высока, что подталкивает некоторых к самостоятельному изготовлению такого прибора.

применение датчиков

Подключение

Если Вы собираетесь своими руками устанавливать готовые датчики включения света — приведём простые рекомендации, от которых можно отталкиваться. Алгоритм подключения датчиков к осветительной сети выглядит одинаково для всех типов устройств. Первое, что Вы должны сделать перед началом монтажа – обесточить квартиру.

Имейте в виду, что схема датчиков предполагает наличие дополнительного провода для заземления. Так что если у вас дома он не предусмотрен – придётся тянуть его от щитка или распредкоробки.

Ниже приведены самые популярные схемы монтажа датчиков движения на существующих линиях. Их чаще всего рекомендуют сами производители PIR.

Подключение датчиков к сети

Монтаж датчиков движения

На рисунках — красный провод, помеченный литерой «L» – это фаза, синий провод с пометкой «N» – это ноль, чёрный (в некоторых случаях коричневый, жёлтый или зелёный) – это выходная (или коммутируемая) фаза – идущая с датчика на светильник.

Обращаем внимание, что приведённые цвета проводов не являются догмой. Производитель может менять их на своё усмотрение, поэтому обязательно читайте инструкцию или, вскрыв корпус, изучите схему прибора.

Первая схема – простая и эффективная, при монтаже которой включением-выключением света руководит датчик, вторая – предоставляет возможность самостоятельного включения лампы пользователем, когда в этом есть необходимость, минуя датчик. Только для этого нужно будет оборудовать отдельный выключатель, и тогда лампа будет работать столько, сколько нужно, без присутствия человека.
Если для освещения большого помещения планируется установить сразу нескольких датчиков, можно воспользоваться следующим алгоритмом подключения:

Принцип подключение нескольких датчиков

Подключение нескольких датчиков

Каким бы блоком не было выявлено присутствия пользователя, цепь освещения замкнётся в любом случае.
И ещё один важный момент. При подключении датчика к действующей сети освещения, обязательно убедитесь, что мощность используемого светильника не превышает выходящей мощности датчика. Иначе последний попросту может сгореть.

Если у вас нет опыта создания подобных систем, рекомендуем перед окончательным монтажом проверить собранную цепь на работоспособность. Для этого подсоедините её к временной схеме и испытайте, срабатывает ли датчик на ваши движения. Как вариант, попробуйте сделать так:

Проверка работоспособности датчика движения

Способ проверки

Особенности настройки

Настройка датчика

Регулировка датчиков для своевременного включения света осуществляется через специальные потенциометры, характеристики которых меняются на дне корпуса. Зачастую пользователь может самостоятельно выставить время включения, поменять стандартную степень чувствительности, а также регулировать сигнал на включение света. По последнему параметру чаще всего характеристики выставляются так, чтобы устройство срабатывало только с наступлением темноты, так как работа ламп в дневное время суток является бессмысленной.

Чувствительность датчика меняется для того, чтобы устройство работало точно, включая свет всегда в нужное время, не демонстрируя при этом ложных срабатываний. Чем большей будет чувствительность установленного датчика, тем чаще он будет регистрировать движение в своей области действия. Главная задача при настройке добиться такого эффекта, чтобы он реагировал только на людей, исключая включение света при движении каких-нибудь животных, насекомых и т.д.

Настраивая время, можно добиться, чтобы устройство не отключало свет автоматически через 15 секунд после того, как он включится. Зачастую этот показатель меняется на 2-15 минут в зависимости от того, сколько времени в среднем проводит человек в месте установки датчика.

Применение в туалете

Стоит выделить применение датчика для обнаружения присутствия человека в таком помещении как туалет. Это обусловлено, прежде всего, тем, что выключатель устанавливается зачастую вне пространства данной комнаты. Также использование здесь данного прибора обеспечит не только удобство и комфорт, но и значительно снизит затраты электрической энергии, так как исчезнет риск оставить свет после себя включенным.

Для туалета наиболее подходящим вариантом является инфракрасный датчик для определения перемещения. К основным преимуществам такого устройства можно отнести достаточно небольшие размеры, возможность точных настроек, вменяемую стоимость и абсолютную безопасность для окружающих.

современный прибор движения

Производители и модели датчиков присутствия

Рассмотрим, какие модели датчиков присутствия предлагают мировые компании.

Theben AG (Германия)

В 1921 году в Штутгарте Пауль Швенк основал компанию, изготавливавшую таймеры и аксессуары для часов.

Рачительный хозяин, стремясь к экономии, изобрел и в 1930 году запустил в производство первый датчик обратного отсчета для управления освещением, который стал хитом продаж.

Успех стимулировал дальнейшее стремление к инновациям, что превратило Theben AG в европейского лидера в производстве приборов для эффективного энергосбережения, различных датчиков, “умных” розеток Wi-Fi и т.д.

Датчики присутствия Theben, управляющие системой освещения:

Все приборы оборудованы встроенным регулируемым люксметром и пультом дистанционного управления (см. Розетки с дистанционным управлением).

У SPHINX 104-360/2 есть второй канал выхода, с задержкой отключения 10 сек – 60 мин, сигнал с которого может подаваться на кондиционер, радиатор электроотопления, вентилятор.

OMRON (Япония)

Компания OMRON (г. Киото), основана Кадзума Татеиси в 1933 году. В послевоенные годы она стала одной из фирм-творцов “японского экономического чуда”.

Основное направление деятельности – производство средств автоматизации и сенсорных устройств. В этой области ей принадлежит более 40% японского рынка. Годовой оборот компании – более 5 миллиардов долларов.

Фотоэлектрические датчики обнаружения OMRON:

Прибор Е3Н2 оборудован ярким светодиодным индикатором, упрощающим выравнивание, а габариты Е3Т-С облегчают его монтаж в условиях стесненного пространства.

ESYLUX (Германия)

Компания ESYLUX (г. Аренсбург) разрабатывает и выпускает светильники для аварийного и наружного освещения, датчики присутствия и движения, звуковые оповещатели, детекторы дыма, извещатели пламени. Подтверждением высокого уровня продукции является полученный ею знак качества “German Engineering”. Филиалы и торговые представительства фирмы открыты в 13 странах

В таблице представлены образцы датчиков присутствия производства ESYLUX.

Рассмотрим датчик PD 180i/R с пультом дистанционного управления и дальностью действия 16м. Повышенный класс защиты позволяет монтировать его во влажных помещениях, а второй канал с задержкой 5 – 120 минут – подключать дополнительное оборудование.

Как избежать ложного срабатывания

Во избежание ложного включения освещения в рассмотренных выше схемных решениях следуйте таким советам:

  1. Не размещайте датчики возле деревьев или устройств нагрева.
  2. Разрывайте всегда только фазу.
  3. Следите, чтобы к датчику не проникали лучи света, к примеру, от лампы накаливания.
  4. Крепите изделие с учетом типа (настенный, потолочный).
  5. Не монтируйте устройство возле кондиционеров или окна, где имеет место движение воздуха.
  6. Следите, чтобы стекло инфракрасного изделия было чистым и неповрежденным.

Следование указанным выше советам позволяет быстро и без ошибок подключить устройство для контроля освещения на лестнице, в квартире или на улице.

Правильное размещение

Как уже упоминалось, важное значение имеет правильное размещение датчиков присутствия в комнате. Как видно из рисунка ниже — лучшие места – углы комнаты, удалённые от батарей центрального отопления или стены, свободные от кондиционеров, увлажнителей воздуха или конвекторов.

Принцип размещения датчиков движения

Размещение датчиков

Не стоит устанавливать их и напротив окон, иначе попадающие на сенсоры лучи света будут провоцировать постоянные ложные срабатывания, даже без присутствия человека. Не самое лучшее место и у двери – так как каждый раз, когда вы будете приходить мимо, сенсор будет реагировать на ваши движения путём включения света. А для большей части современных ламп это не есть хорошо. Они намного быстрее выходят из строя. Да и наличие вибраций от хлопанья дверью — далеко не оптимальные условия для эксплуатации микросхем.
Радиус действия (чувствительности) такого датчика обычно составляет 3-10 метров, в зависимости от используемой модели. Поэтому для нормального освещения длинных или неправильной формы помещений рекомендуется использовать сразу несколько датчиков движения.
Оптимальная высота монтажа – под потолком, на 2,4 – 3 метра от пола. Чтобы в радиус покрытия датчика не попадали никакие другие источники тепла (кроме жильцов) регулируйте угол наклона и направленность сенсора. Это же относится и другим светильникам в комнате – иначе датчик будет срабатывать на лампу накаливания – как на источник тепла.
Кстати, по поводу ламп — для связки с датчиком движения лучше выбирать светодиодные или галогенные модели. Они экономны, дают достаточно яркий поток света и главное, невосприимчивы к частым включениям-выключениям так, как, например, люминесцентные.
Хотя со многими моделями датчиков светодиодные лампы не работают или светят в пол силы. А некоторые схемы и вовсе предполагают только лампы накаливания, мощностью не менее 40 Вт. Энергосберегающие лампы также могут «моргать» ночью (даже при условии выключения света) из-за неправильно подсоединённого выключателя с индикатором (диодной лампочкой). Чтобы избежать проблем с морганием LED-ламп, нужно использовать специальный сетевой адаптер, который будет выдавать постоянное напряжение, без которого диоды не могут работать нормально.
Ниже приложена схема расположения датчиков движения на примере однокомнатной квартиры.

Правильная расстановка датчиков в квартире

Размещение датчиков

Как видим, для небольших помещений вполне достаточно одного датчика присутствия. Проблематичнее всего будет выбрать место и подходящий угол наклона сенсора на кухне, так как конвекционные токи от плиты, готовых блюд, микроволновки и т.д. будут провоцировать ложные срабатывания. Возможно, здесь даже придётся воспользоваться датчиками другого типа (ультразвуковым или микроволновым).

Инфракрасные датчики – отличный способ рационально использовать электроэнергию, используемую на освещение. Да и вообще – с ними просто удобно. Не нужно впотьмах разыскивать на стене клавишу для включения света. Такие модули не так уж сложно сделать своими руками, главное — не напутать с фазами и допустимыми уровнями тока с напряжением.

Устройство собственного производства

На просторах Интернета можно найти разнообразные методы для сборки датчика присутствия. Главным элементом для его изготовления является схема датчика, которая может быть представлена следующим образом:

  1. Подстроечный резистор.
  2. Питающий элемент, в качестве которого может выступить блок питания.
  3. Реле.
  4. Транзистор и фотоэлемент.

Все необходимые детали можно приобрести в специализированном магазине. Однако собранный прибор по частям собственными руками обойдется гораздо дороже, чем готовое изделие (только реле имеет стоимость примерно 300 р.). Таким образом, целесообразнее купить датчик движения, стоимость его будет варьироваться в пределах 450 руб., чем потратить на его изготовление в два раза больше денежных средств и собственных усилий.

Датчики, позволяющие определить наличие присутствия объекта в пространстве, являются весьма выгодным вложением. Обеспечивая комфорт и безопасность, они также позволяют своим владельцам снизить затраты денежных средств на электроэнергию. Срок окупаемости данного прибора обычно не превышает двух с половиной лет. Кроме того, такое устройство выведет ваше помещение на новый этап обустройства и сделает его более современным.

Как подключить к Ардуино

Не меньший интерес представляет подключение датчика движения к Ардуино для организации умного дома.

Для решения задачи необходимо подготовить:

  • плату Ардуино;
  • PIR устройство контроля движения;
  • беспаечную плата-макет;
  • сопротивление на 220 Ом и светодиод;
  • провода типа «папа-папа» и «папа-мать».

Название контактных соединений у разных производителей может отличаться, поэтому перед выполнением работы необходимо изучить особенности модуля.

Одни вывод подключается к GND, следующий к VCC (5 В), а оставшийся к OUT (передает цифровой сигнал с сенсора PIR).

PIR датчики почти идентичные по конструкции. Они имеют необходимую чувствительность на расстоянии до шести метров, а обзорность составляет 110*70 градусов. На выходе появляется 0 или 1 в зависимости от выявления факта движения.

Читайте также:
main-1-1.jpg
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...