Устройство и схема подключения датчика движения – СамЭлектрик.ру

Датчик движения для освещения — индикатор, предназначенный для определения факта присутствия человека в зоне действия и подачи напряжения на лампу.

Виды датчиков движения

Основной задачей датчика движения является фиксация перемещения в заданной области. Как только объект пересечет указанную черту, или займет локацию в охватываемой датчиком области, сенсор воспримет это явление и передаст соответствующий сигнал. В обиходе, на сегодняшний день, присутствует достаточно большое разнообразие подобных устройств, отличающихся как функционалом, так и принципом действия:

  • инфракрасные – основаны на принципе изменения состояния электронного ключа под воздействием светового излучения;
  • радиоволновые – посылают в заданную область определенную частоту радиоволн, в случае появления препятствия волны отражаются и антенна воспринимает это излучение, подавая соответствующий сигнал в ответ;
  • тепловые – реагируют на появление предметов с определенной температурой в зоне охвата, пригодны для использования в помещениях или после захода солнца;
  • магнитные – представляют собой аналог кнопки, устанавливаемой на двери или калитке, срабатывают при открытии, такой тип датчика имеет существенные ограничения в работе;

Тепловые датчики движения будут сбоить при установке их на кухне около обогревателей и других источников тепла. Аналогичным образом боится воздействия помех и радиоволновой датчик. Поэтому широкое распространение получили инфракрасные устройства, работающие за счет фотореле, изменяющего уровень сопротивления при попадании световых волн. Наиболее простым и понятным в изготовлении будет инфракрасный датчик движения.

Принцип работы устройства

Датчик движения чаще всего используется для включения освещения, когда вы проходите или находитесь рядом с ним. С его помощью можно хорошо экономить электричество и избавить себя от необходимости щелкать выключателем. Это устройство также используется и в системах сигнализации, для определения нежелательных проникновений. Кроме этого их можно встретить и на производственных линиях, они там нужны для автоматизированного выполнения каких-либо технологических задач. Датчики движения иногда называют датчикам присутствия.

Как устроен датчик движения.

Как устроен датчик движения.

Устройство датчика движения

Конструкция датчика содержит две части – неподвижную, которая крепится к поверхности, и подвижную. Подвижная часть имеет две степени свободы и может поворачиваться на 30-400 в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

В разобранном виде датчик движения LX-02 выглядит вот так:

электронные платы датчика движения LX-02

Вид плат со стороны деталей

Вид с обратной стороны (со стороны пайки деталей):

Вид плат датчика движения со стороны пайки

Вид плат датчика движения со стороны пайки

В устройстве применяются основные детали:

  • микросхема – LM324, это четыре операционных усилителя в одном корпусе. Даташит можно скачать здесь: • LM324,224,2902 Operational Amplifiers.pdf / , pdf, 134.11 kB, скачан: 3608 раз./
  • датчик движения – PIR D203S или 1VY7015
  • транзистор типа S9013 – биполярный средней мощности. Даташит можно скачать здесь: • S9013 / , pdf, 62.29 kB, скачан: 1858 раз./
  • реле SHD-24VDC-F-A.

Со стороны ключа микросхемы – регулировка освещенности, рядом – регулировка времени включения.

Кратко о датчиках

Датчик движения коммутирует нагрузку при наличии внешнего воздействия, которое зависит от типа датчика и его принципа работы. Когда детектируется присутствие или движения тела питание через симистор или электромагнитное реле поступает на нагрузку. В качестве нагрузки может выступать что угодно: лампочка, обогреватель, громкоговоритель, лишь бы мощность нагрузки не превышала максимальную коммутируемую мощность датчика. Обычно максимальная мощность нагрузки около 1 кВт.

Если вам нужно включить большую мощность – необходимо добавить еще одно реле в цепь, так чтобы силовые клеммы датчика движения включали напряжение на катушку реле.

к содержанию ↑

Какой датчик можно изготовить самостоятельно

Существует несколько видов датчиков движения, и каждый тип, в принципе, можно изготовить самостоятельно. Но ультразвуковые и радиочастотные сенсоры сложны в изготовлении, требуют специальных навыков и приборов для наладки. Поэтому проще изготовить сенсоры емкостного и инфракрасного типа.

Область применения

Датчик движения в подъездеСамоделки в виде датчиков движения чаще всего конструируются:

  1. В несложных системах сигнализации для гаражей, дач или домов.
  2. Для облегчения и создания дополнительного комфорта – для включения наружного и внутреннего освещения.
  3. Для контроля движения транспорта или людей через зоны невидимости.

Наверное, самостоятельно собранный датчик движения, включающий и выключающий освещение является наиболее распространенным вариантом использования этого устройства.

Ввиду очевидного экономического эффекта от его использования, такой прибор просто необходим для установки в пространстве около жилого дома, на гаражной стоянке, при использовании технологии «умный дом», в качестве обязательной опции включения освещения, во время открытия входной двери.

Такое применение этого электронного устройства позволит избежать дополнительных затрат на электроэнергию, существенно продлит срок службы ламп, создаст дополнительные комфортные условия жильцам.

Схемы сборки

Это можно использовать и в системах сигнализации. Один из вариантов — это использование специального термовыключателя, который будет отключать кофеварку. Это объясняется дешевыми комплектующими, простой схемой сборки, отсутствием дополнительных сложных настроек, широким температурным диапазоном работы. Схемы сборки Микроволновый Для контроля открытых пространств и контроля наличия объектов в нужной зоне, существует емкостное реле.

Схема 3. Все работы ведутся только после снятия общего напряжения В.

Видео 2. Провод МГТФ используется для подключения датчика фторопластовая изоляция.

Подключение проводов делаем следующим образом: провод фазы питающего кабеля подключаем вместе с фазным проводом от датчика коричневый и белый.

Если Вам нужно провести ремонт, то все индикаторы, разбираются очень быстро и в основном проблема заключается в контактах, просто зачистите их.

Датчик неплохо отрабатывает движения, однако если движения очень медленные — он может не срабатывать.

Транзистор VT1 является высокочастотным генератором и по совместительству радио приемником.
Датчики движения ДД 009 и ДД 008 Специализированная и нестандартная схема подключения

Статья по теме: как открыть электролабораторию до 1000v

Какие бывают датчики движения?

Существуют наружные датчики, которые обычно устанавливают на улицах, и внутренние, используемые в помещениях. Дистанция уличного устройства до объекта позволяет понять, как происходит его работа и подобрать оптимальный девайс для точного срабатывания на движение.

Соответственно, комнатные датчики устанавливают внутри помещения там, где это необходимо. Не рекомендуется подключать их на улице, так как температурные перепады просто сломают сигнализатор. Тут экономить бессмысленно и нерационально.

Если расстояние большое, например, огромный коттедж или территория перед многоквартирным домом, то необходимо поставить периметральную сигнализацию, которая реагирует на активность до 500 метров дальности.

Стоимость датчиков движения

Немаловажным критерием конкретного типа датчика является его стоимость. Она зависит от нескольких факторов. Самые простые проводные устройства обойдутся покупателю в 300-400 рублей, а в некоторых интернет-магазинах можно встретить продукцию, сделанную в КНР и того дешевле. Но при этом нужно учесть стоимость почтовой пересылки, которая полностью нивелирует финансовую выгоду.

Более технологичные устройства с широким набором функционала обойдутся уже в разы дороже – от 700 рублей до нескольких тысячей. Модели, работающие в дистанционном режиме и снабжённые WiFi или GSM-передатчиками обычно на 10-50% дороже приборов, работающих по проводной связи. Поэтому, перед подключением датчика движения следует определиться, насколько вам необходимы расширенный функционал, и готовы ли вы заплатить за него в несколько раз больше.

Схемы датчиков движения

Принцип действия датчика движения основывается на показаниях измерительного элемента, фиксирующего изменения определенного параметра в окружающей среде. В качестве воспринимающего элемента мы рассмотрим пиромодуль (PIR элемент) или фоторезистор, которые будут реагировать на изменение инфракрасного излучения. Наипростейшей схемой такого датчика является:

Схема датчика на пиромодулеРис. 1. Схема датчика на пиромодуле

Как видите на рисунке 1, пиромодуль PIR D203S включает в себя несколько элементов:

  • непосредственно сам пироэлектрик PIR;
  • полевой транзистор T1;
  • шунтирующий резистор R1.

Работа схемы происходит следующим образом: при попадании света на PIR датчик он изменяет параметр электрической величины и открывает цепь для протекания тока через нагрузку. Это наиболее простой вариант сенсора для датчика движения, вместо него можно использовать отечественный образец ПМ-4. Подключение последнего будет производиться немного сложнее и потребует отдельной установки некоторых радиодеталей. Схема подключения датчика ПМ-4 приведена на рисунке ниже:

Подключение сенсора ПМ-4Рис. 2. Подключение сенсора ПМ-4

Данная модель PIR элемента, в отличии от предыдущей, имеет восемь выводов, 5 из которых нам понадобятся для подключения. Как видите на схеме 2, подключение происходит следующим образом:

  • выводы 1,6 и  8 необходимо объединить для подключения к минусовой шине;
  • клемма  8 подключается к клемме 2  через резистор R1;
  • вывод 2 подсоединяется к затвору транзистора VT1;
  • клемма 4 датчика подсоединяется к истоку транзистора VT1.

Нагрузка или рабочий электроприбор подсоединяется к стоку полупроводникового элемента. ПМ-4 гораздо чаще встречается у радиолюбителей, поэтому его проще найти в качестве подручного помощника. Но при отсутствии таковых из ситуации поможет выйти и обычный биполярный транзистор, если с него удалить верхнюю крышку, чтобы открыть доступ света к кремниевому кристаллу. В этом случае, на его основе также можно собрать датчик движения своими руками, рабочая  схема такого датчика приведена на рисунке 3 ниже:

Схема датчика движения на основе транзистораРис. 3. Схема датчика движения на основе транзистора

Так как регулировка открытого и закрытого положения в датчике движения будет осуществляться за счет попадающего на кристалл светового потока, база удаляется и в работе схемы не участвует. В остальном схема будет работать по такому принципу:

  • при попадании света на открытый кристалл транзистора VT1 он откроется, и ток будет протекать через его цепь и усилитель DA1 к нагрузке;
  • в случае прекращения подачи светового потока на VT1 переход закроется и напряжение в точке А устремиться к нулю, конденсатор C1 начнет разряжаться;
  • питание нагрузки прекратится за счет закрытия фототранзистора, а возобновление наступит лишь после того, как барьер между источником света и приемником покинет заданную область;

Препятствие между источником и приемникомРис. 4. Препятствие между источником и приемником

  • на выход датчика движения можно подключить реле или контактор, которое будет управлять включением или отключением прожектора освещения.

На схеме R1 совместно с конденсатором C1 представляют собой времязадающую цепочку, поэтому от их параметров будет зависеть результат включения нагрузки. В нашем примере, наиболее часто встречается подключение освещения от датчика движения. Регулируемый резистор R2 установлен в цепь обратной связи усилителя, и чем больше его номинал, тем эффективнее работа усиления, но снижается устойчивость всей схемы. Поэтому подбор этих трех элементов нужно производить опытным путем, на рисунке выше приведены лишь приблизительные параметры.

Этапы сборки прибора

Датчик движения собирается в несколько приемов:

  1. от блока питания отрезается разъем. Далее мультиметром определяется жила с плюсовым зарядом;
  2. из перечисленных выше компонентов делают фотоприемник, соединяя их в схему.

Фото 6
Схема фотоприемника

Затем подключают лазерную указку к блоку питания:

  • припаивают к блоку два дополнительных провода;
  • протыкают шурупом водопроводную прокладку и помещают данную конструкцию в лазерную указку шляпкой вперед, так чтобы та уперлась в пружинный контакт.

Один из дополнительных проводов подсоединяют к шурупу, второй — помещают в щель между прокладкой и корпусом указки.

Нюансы размещения: как подключить инфракрасный датчик движения правильно

При установке датчика движения, для его корректной работы следует соблюдать правила размещения прибора в пространстве. Современные устройства с ИК-детекторами имеют защиту от случайной сработки при попадании на них солнечных лучей. Тем не менее, устанавливать в ярко освещаемых солнцем местах не рекомендуется. То же относится и местам, близко расположенным к ярким осветительным приборам, излучающим тепло.

Обзор инфракрасным сенсорам не нужно загораживать габаритной мебелью или перегородками. Тепловые лучи, в отличие от радиоволн или СВЧ-излучения, теряют свою силу, даже проходя через прозрачные препятствия, в виде окон или стеклянных перегородок.Обзор инфракрасным сенсорам не нужно загораживать габаритной мебелью или перегородками. Тепловые лучи, в отличие от радиоволн или СВЧ-излучения, теряют свою силу, даже проходя через прозрачные препятствия, в виде окон или стеклянных перегородок.

Обзор инфракрасным сенсорам не нужно загораживать габаритной мебелью или перегородками. Тепловые лучи, в отличие от радиоволн или СВЧ-излучения, теряют свою силу, даже проходя через прозрачные препятствия, в виде окон или стеклянных перегородок.

Перед тем, как подключить датчик, нужно определиться с его углом обзора, чтобы в помещении оставалось как можно меньше слепых зон. Для большего охвата устройства лучше монтировать ближе к потолку, с небольшим наклоном вниз.Перед тем, как подключить датчик, нужно определиться с его углом обзора, чтобы в помещении оставалось как можно меньше слепых зон. Для большего охвата устройства лучше монтировать ближе к потолку, с небольшим наклоном вниз.

Перед тем, как подключить датчик, нужно определиться с его углом обзора, чтобы в помещении оставалось как можно меньше слепых зон. Для большего охвата устройства лучше монтировать ближе к потолку, с небольшим наклоном вниз.

Если в квартире у вас имеются животные, следует приобретать прибор с функцией «размер движущегося объекта». Выставив нужный показатель, можно избежать ложной сработки, когда в поле зрения детектора будет попадать разгуливающий домашний питомец.

Инструкция к датчику движения

Поскольку в данной статье рассмотрена модель LX-02 (SEN15), инструкция на этот датчик приведена ниже.

Инструкция к датчику движения

Инструкция к датчику движения LX-02

Вот в принципе и всё, что я хотел рассказать про устройство и схему датчика движения.

Кстати, у меня есть ещё несколько статей касательно этой темы:

  • Описание, применение и параметры
  • Установка уличных датчиков на больших площадях
  • Различные расширенные схемы включения
  • Светодиодный светильник

Тема ремонта датчика раскрыта в статье Ремонт датчика движения своими руками. Пошаговое руководство. Там же приведена и рассмотрена схема датчика движения на специализированной микросхеме LP8072C.

Как сделать лазерный датчик движения

Эту схему можно создать на основе недорогой лазерной «указки». Фоточувствительный датчик подключают к управляющему выводу тиристора. Через реле в цепи можно подключить мощную нагрузку. В данном примере показана возможность передачи тревожного сигнала пользователю с применением линий мобильной связи GSM.

Лазерная сигнализация с дистанционным оповещением

Лазерная сигнализация с дистанционным оповещением

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.

Схемы подключения

У датчиков движения с одним встроенным контактом обычно имеется три клеммы. Две из них служат для питания ДД. На одну из клемм подается фаза. Фазная клемма помечается символом L. На другую клемму подается ноль (N). Третий вывод – выход фазы с контакта. В некоторых случаях замыкающий контакт имеет два вывода. Тогда, для подключения фазы с контакту, между одной из клемм контакта и клеммой L устанавливают перемычку.

Схема будет работать следующим образом. При появлении человека в зоне обнаружения, датчик движения сработает, замкнется встроенный контакт и подаст фазу на лампу. Лампа будет гореть, пока будет продолжаться движение или не закончится выдержка времени. После окончания временной выдержки контакт разомкнется. Для того чтобы не совершать ненужных движений чтобы зажечь лампу вновь, можно установить выключатель, с помощью которого можно зашунтировать (замкнуть) встроенный контакт датчика движения. С помощью выключателя можно будет включить свет, чтобы он горел постоянно.

Как сделать датчик движения своими руками

Часто с помощью датчиков движения управляют светильниками в местах, где имеется естественное освещение в светлое время суток. В таких случаях целесообразно применять ДД со встроенным датчиком освещенности, который днем блокирует работу аппарата.

Параллельная работа двух датчиков

Случается, что зона обнаружения одного датчика движения не покрывает всего помещения, где может появиться человек. Такая ситуация характерна, например для длинного коридора, когда свет должен загореться независимо от того, в каком конце коридора появится человек. В этом случае можно использовать два датчика движения работающие параллельно. Нетрудно заметить, что данная схема, с электрической точки зрения, мало отличается от схемы с выключателем.

Параллельная работа двух датчиков движения.

Параллельная работа двух датчиков движения.

Как и в схеме с выключателем оба контакта датчиков движения включены параллельно и взаимно шунтируют друг друга. То есть, лампа включится при срабатывании любого из двух датчиков. Данная схема масштабируема. Это означает, что можно бесконечно наращивать количество датчиков движения работающих параллельно. Увеличение количества датчиков может потребоваться, например, для освещения лестниц имеющих несколько пролетов.

Как сделать датчик движения своими руками

Важно! Используя подобные схемы нужно обязательно помнить, что все датчики движения должны питаться от одной и той же фазы. В случае несоблюдения этого правила, при одновременном срабатывании двух датчиков, может произойти короткое замыкание.

Иногда с помощью датчиков движения приходится управлять более мощными нагрузками, чем одна или несколько лампочек. Тогда в силу вступает ограничение по максимально допустимому току встроенного контакта. Предельно допустимый коммутируемый ток можно узнать из паспорта изделия. Часто производители указывают этот ток на корпусе прибора. Если ток потребления нагрузки превышает «возможности» датчика движения, тогда нагрузку включают с помощью магнитного пускателя, а управление пускателем осуществляют с помощью датчика движения.

Как подключить датчик движения.

Как подключить датчик движения.

Часто датчики движения могут находиться на значительном расстоянии от управляемой нагрузки. При этом приходится прокладывать довольно длинные кабельные трассы. Это может быть сопряжено со значительными материальными затратами, а, иногда, и просто невозможно. Для этих случаев производители предлагают датчики движения со встроенным радиоканалом (беспроводные ДД). В последнее время подобные аппараты находят широкое применение в системах «умного дома».

Как сделать самодельный датчик движения

Пусть вас не пугают названия. Автодин, сделанный на основе транзистора VT1 по сути и гетеродин и смеситель для сигнала. Во время движения объекта, частота этого сигнала меняется на пару герц и сравнимо с доплеровским смещением. Благодаря конденсатору С2 и ФНЧ сигнал принимается каскадом, который по сути и фильтр и усилитель одновременно. Потом он при помощи последнего стабилизируется. За регулировки чувствительности отвечает резистор R11.

Дополнительный материал: Переделываем обычный выключатель в проходной.

В качестве компараторов для самодельного детектора движения своими руками подойдут реле К1 и стабилитрон VD3. Так как напряжение не должно упасть ниже отметки в 11 вольт, включить в схему повышающий стабилизатор не будет лишним. Во время изготовления платы не забудьте отшлифовать антенну (она расположена на верхней части схемы) и, чтобы она не окислилась при использовании, нанести на неё слой ацетонового или спиртового раствора канифоли.

Намотка катушек L1 и L2 состоит из 12 витков провода под названием ПЭЛ 0,23. В качестве корпуса для датчика движения может выступить что угодно, лишь бы пропускало вспышки светодиода VD5. Подойдет и обыкновенная мыльница из пластмассы. При подключении самодельного датчика движения для сигнализации для охраны вашей коллекции самодельных поделок места лучше потолка не найти. Потолочный датчик обладает самым большим углом обзора. Инструкция в виде схемы подключения детектора движения к электросети детектор движения:

Как сделать самодельный датчик движения.

Как сделать самодельный датчик движения.

Самодельный датчик на Ардуино

Инфракрасный датчик движения на Ардуино представляет собой ИК сенсор, подключенный к контроллеру. Вместе их можно использовать как автоматический включатель освещения. Распайка контактов зависит от разработчика и изготовителя продукции, но по принципиальной схеме можно определить, что, чем является. Для работы потребуется контроллер Arduino Uno, макетная плата, USB-кабель, ИК сенсор, светодиод, резистор 220 Ом и монтажные провода. В программном обеспечении Arduino имеется набор шаблонов. Используя их и заменяя управляемые устройства на датчик можно получить требуемое изделие.

Взяв программу, включающую светодиод, установленный на плате Arduino UNO и заменив управляющую кнопку на выходные контакты датчика получим устройство управления освещением. Светодиод будет управляться по команде с теплового датчика. Подключив вместо светодиода обмотку реле можно включать освещение. В отличие от обычных датчиков включения освещения здесь длительность работы лампы задается программно. Написание программ наглядно показывается на сайтах, посвященных Arduino.

Самодельный датчик на Ардуино

Зачем нужен датчик движения в видеорегистраторе?

Он активирует видеозапись только в то время, когда в поле зрения прибора происходит движение, за счет чего экономит свободное пространство носителей информации.

Как найти датчик движения, который не реагирует на животных?

Для исключения ложных срабатываний извещателей применяются следующие методы:
*понижение чувствительности сенсора датчика путем изменения его регулирующих настроек;
*вставка в сенсор специальных линз, меняющих параметры зоны его контроля;
*применение дополнительного микропроцессора.

Почему датчик исправен, но свет не гаснет?

Стоит проверить настройку временной задержки. Причиной неразмыкания схемы питания может быть то, что у регулятора TIME выставлено слишком высокое значение.
Отключение света может блокироваться слишком большой уставкой порога яркости (LUX).

Подключение прибора и настройка чувствительности

Для примера можно использовать алгоритм действий при выборе типового пироэлектрического модуля HC-SR501. Первым переменным резистором настраивают чувствительность. Кроме дистанции (до 7 м), этим параметром можно ограничить размер детектируемых объектов. Вторым регулятором устанавливают необходимое время для задержки управляющего выходного импульса. Положением перемычки устанавливают режим:

  • H (по умолчанию) – отсчет времени начинается от момента обнаружения движения;
  • L – определение движения обнуляет таймер.
Элементы настройки

Элементы настройки

Разные советы

Для повышения надежности применяют совместно ИК и микроволновые датчики, детекторы звуков и другие дополнительные устройства. Обеспечивают надежную защиту от естественных (природных) и намеренных внешних воздействий. Если включить в состав оборудования автономный источник питания, техника будет выполнять свои функции бесперебойно.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...