Датчик движения: виды, принцип работы, как выглядит, схема, устройство

27.04.201626.06.2016 мастер

Многие люди сегодня в своих домах и квартирах используют различные технологические устройства, которые в той или иной степени облегчают домашний быт. Особенно часто такие новшества применяются в системах освещения в подъезде или в домашних помещениях. На сегодняшний день одними из приборов, которые нередко подключаются к системе освещения, являются датчики движения и объема.

С помощью таких устройств можно в разы повысить комфортабельность любого помещения, получив массу преимуществ. О том, что собой представляет датчик объема и как с ним работать в условиях квартиры, мы поговорим в этой статье.

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.

Тип устройства

Помимо видов, которые подразумевают под собой разные принципы работы, существует также отличие по принятию той информации, что они фиксируют в помещении. Это в той же мере относится к тем датчикам объема, что используются для автосигнализации.

Активный

По своему устройству такой датчик чуть более сложный, так как имеет в строении генератора и приемное устройство, что несколько повышает шансы на срабатывание. Это обусловлено тем, что используется принудительное — активное — сканирование, которое также требует дополнительных источников питания. Сигнал, которые отражается и передается обратно в датчик также имеет иные параметры, нежели при пассивном сканировании.

Пассивный

Это простая в своей реализации технология, которая нацелена на аналитику данных исключительно из внешней среды. Производится фиксация положений или направления движения — не более. Помимо, отсутствует необходимость в использовании дополнительных источников питания.

Важные характеристики

Выбор устройства основывается не только на принципе действия, условиях эксплуатации и способах установки. Важным параметром является и диапазон действия устройства.

Угол обзора

Измеряется показатель в градусах. Варьируется в пределах 60-360 единиц в горизонтальной плоскости и 15-20 единиц в вертикальной. Максимальное значение имеют потолочные датчики, минимальное — настенные.

Уличные датчики рассчитаны на максимальный охват охраняемой территории. Поэтому угол обзора имеет показатели свыше 180 градусов.

Дальность действия

Единицами измерения являются метры. Рассматривается дальность в трех плоскостях:

перпендикулярно до 40 м в диаметре (движение по касательной окружности);
фронтально до 20 м (в сторону прибора);
присутствия (под датчиком).

Способ и место установки

Монтажные работы зависят от конструктивных особенностей датчиков. Существуют устройства для внутреннего использования и наружного. Последние имеют корпус, защищенный от воздействия природных явлений. Предусмотрен и более широкий диапазон допустимых для эксплуатации температур.

Для установки датчиков исключаются следующие участки:

рядом с кондиционерами и увлажнителями воздуха;
возле естественной или принудительной вентиляции;
около отопительных приборов.

Чтобы избежать ложных срабатываний, рекомендуется монтаж устройств на несущих конструкциях, где присутствие прямых лучей солнца минимально. Последнее может засветить чувствительные детекторы.По способу установки различают следующие модели:

Корпусные для наружного использования.
На потолке прибор охватывает весь периметр по окружности (с диаметром 10-20 м). Устанавливаются для освещения, охраны или включения каких-либо механизмов на высоте 2,5-3 метра от пола.
На стене датчики отличаются ограниченным действием относительно охватываемой территории.

Встраиваемые модели частично утапливаются в основание. То есть видимыми остаются только принимающая поверхность и декоративная рамка. Весь механизм находится в нише стены.

Дополнительные возможности

Современные устройства разрабатывают так, чтобы они имели расширенные функции. То есть, не только срабатывали на движение и сигнализировали об этом, но и дополнительно выполняли другие задачи.

Датчик освещенности

Радиус действие чаще составляет 180 градусов, но есть модели с полным охватом окружности.Во время движения происходит замыкание цепи, и свет включается.

Защита от животных

Ультразвуковые и радиоволновые датчики автоматически отпугивают животных, так как они их воспринимают и вызывают дискомфорт. На человека волны действуют также негативно, но незаметно.

ИК приборы можно настроить так, чтобы срабатывание на передвижение животных не происходило. Такая возможность имеется и в некоторых моделях комбинированных датчиков.

Есть приборы, в которых настройка ведется в соответствии с весом объектов. Так, если допустимое значение отрегулировать с превышением данных о животных, то реакции не будет.

Задержка отключения света

Существуют детекторы, в которых встроен регулятор времени отключения света (таймер). Тогда срабатывание будет происходить в необходимый для потребителя срок.

Автономность

Автономный датчик движения имеет питание от батареек или аккумуляторов. Может быть оснащен модулем GSM для работы с мобильным телефоном. Допускается совместимость с камерами видеонаблюдения.

Как подключить для освещения: на лестнице, к квартире, на улице

Существует пять разных схем подключения для управления освещением. Рассмотрим особенности каждого из вариантов и распространенные ошибки.

Схемы без выключателя

Для начала выделим схемные решения, которые не подразумевают применение выключателя.

Двухпроводное подключение

Это наиболее простой вариант, подразумевающий применение нескольких элементов — автоматический выключатель на 220 В, датчик, распределительная коробка и источник освещения). Принцип сбора схемы такой же, как и при монтаже светильника.

Сначала питание подводится к индикатору, а через него направляется на лампу. Цепочку лучше собирать в индивидуальном контуре, а не в общей цепочке освещения.

Упрощённая схема показана ниже.

Таким методом можно подключить датчики движения для включения света на лестнице, в квартире или другом объекте.

Алгоритм действий имеет такой вид:

Заведите кабель с тремя жилами и проводом на 1,5 квадрата в распредкоробку и подпишите жилы (укажите фазу, заземленный и нулевой провода).
Протяните две жилы к месту монтажа контролирующего изделия, подающего команду на включение освещения.
Разместите устройство на высоте 120-200 см от пола. При монтаже обратите внимание, чтобы оно не мешало открытию дверей или другим механизмам. Не рекомендуется осуществлять установку возле нагревательных элементов.
Кабель, который идет к источнику освещения, также заведите в коробку.
Соедините все жилы с помощью специальных клеммников — фазный, нулевой и землю.
Подключите провода к датчику. Фазу садите на клемму с L, а второй провод (с лампы) на значок нагрузки.
Закончите монтаж установкой коробки и настройкой. Установите автоматический режим, временной интервал работы и уровень чувствительности.

Основные причины поломки или нарушения работы

Распространенной причиной выхода устройства из строя является неправильное подключение. Если датчик постоянно горит, срабатывает без учета настроек, то произошел сбой в работе прибора.

Для ремонта и выявления причин рекомендуется обратиться к специалистам. При чем, лучше, если они же будут представителями изготовителя. Самостоятельно можно только проверить настройки и откорректировать их.

Ошибочным может быть и расположение датчика. Если рядом имеются факторы, влияющие на результаты, то ложные срабатывания или отсутствие реакции будут обеспечены. Например, объемный ИК датчик эффективнее работает в перпендикулярной плоскости, нежели в горизонтальной, соответственно второй вариант снизит возможность срабатывания.

Обозначение на схеме

На схеме графически датчик движения обозначается в виде квадрата с треугольным вырезом. Направлен последний плоскостью в сторону охватываемой территории.

Подключение производится по схеме замыкания и размыкания цепи. Если подразумевается временное и постоянное освещение, то параллельно устанавливается выключатель. Если он отключен, то освещение работает от датчика.

Различают двухпроводные и трехпроводные устройства. Первые, как правило, устанавливают в стандартный подрозетник. Подключение происходит по тому же принципу, что и у выключателя с одной клавишей. Вторые подключаются немного сложнее, но технология та же. Только дополнительно предусмотрено подключение нулевой фазы.

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.

Характеристика, виды и принцип работы датчиков движения