Принцип работы датчика движения для освещения и включения света

Что такое датчик движения для освещения

Приборы фиксации движения и присутствия человека стали всё чаще проникать в повседневную жизнь. Зародившись в недрах военной и охранной индустрии, со временем они стали товаром народного потребления. Сегодня датчики можно увидеть не только на охраняемых объектах, но и в местах проживания гражданского населения, в частности, во дворах, на лестничных площадках и даже в квартирах. Не углубляясь в технические подробности, можно сказать лишь, что устройство сенсорных приборов основано на применении достижений электроники и оптической техники, использовании компактных микропроцессоров и технологий дистанционной передачи сигнала.

Датчик движения имеет компактные размеры

Выделяют несколько видов датчиков движения (не путать с датчиками присутствия), различающихся по конструктивным решениям.

Ультразвуковые. Принцип их действия основан на явлении эхолокации. Прибор излучает ультразвуковой сигнал, который отражаясь от движущегося объекта, изменяет свою частоту. Анализируя отражённый сигнал, датчик улавливает малейшие движения в окружающей среде. Подобным образом работает слуховой аппарат летучей мыши.
Инфракрасные. Работа этого прибора основана на изменениях электрических свойств чувствительного фотоэлемента. Главной деталью является пироэлектрический датчик, который при изменении фона инфракрасного излучения, посылает сигнал на размыкание (или замыкание) цепи электрического тока. Принцип действия имеет пассивный характер, не связанный с излучением.
Микроволновые. Принцип действия тот же, что и у ультрафиолетового датчика, но локация производится высокочастотными электромагнитными волнами. Благодаря этому значительно повышается точность прибора.
Гибридные. Наиболее совершенный вид датчиков движения, совмещающий в себе одновременно несколько типов. Например, инфракрасного и микроволнового. Такое сочетание позволяет наиболее точно анализировать перемещения в секторе обзора.

Область применения датчиков в повседневной жизни:

автоматизация управления наружной осветительной техникой;
обустройство системы охранных сигнализаций, защита от посягательств на имущество, контроль проникновения на частные объекты — дома, квартиры, автомобили;
включение в оборудование для контроля различных систем «умного дома», например, вентиляции воздуха, автоматического включения оборудования и другие;
управление процессами, находящимися вне зоны прямого наблюдения.

Таблица: эксплуатационные характеристики датчиков движения

Разновидность датчиков движения	Достоинства	Недостатки
Ультразвуковой	хорошо адаптирован к климатическим воздействиям; не боится повышенной влажности и запылённости; характеризуется невысокой стоимостью.	плохо реагирует на плавные движения, хорошо откликается лишь на резкие перемещения; имеет ограниченный сектор контролируемой территории; негативно влияет на самочувствие домашних питомцев, которые воспринимают УВ как сигнал тревоги.
Инфракрасный	абсолютно безопасен для человека и животных; удобен в эксплуатации внутри помещений; имеет широкий диапазон настроек угла наблюдения и дальности действия.	зависит от посторонних факторов в открытых условиях, например, яркого солнечного света, погодных изменений; имеет ограниченный диапазон рабочей температуры; не реагирует на объекты, облачённые в теплоизолирующую одежду; часто ложно срабатывает при работе вне помещения.
Микроволновый	прекрасно адаптирован к резким перепадам температур; чётко реагирует на мельчайшие движения; характеризуется компактностью, небольшими габаритами; способен работать в нескольких независимых зонах контроля.	срабатывает при движении объектов, находящихся за границами зоны наблюдения (за тонкими перегородками, окнами и т. п.); может быть опасным для здоровья человека и животных; относительно дорого стоит.
Комбинированный	оснащён микропроцессором, анализирующим поступающие сигналы; наиболее точный из всех видов датчиков.

Светодиодные лампы с датчиком движения

Самыми распространенными на сегодняшний день лампочками, имеющими датчик движения, являются светодиодные лампы. Их основными преимуществами являются:

Устойчивость к износу при частом срабатывании датчика движения;
Низкое энергопотребление;
Повышенный срок службы по сравнению с обычными светодиодными светильниками без датчика движения;
Не вызывают перегрузки сети при включении;
В некоторых моделях имеется постоянная дежурная подсветка;
Не содержат вредных и токсичных для человека и природы веществ.

По цвету излучения светодиодные лампы подразделяются на 4 типа:

Белые – для уличного освещения;
Нейтрально-белые – предназначены для освещения производственных помещений;
Желтые – излучают теплый свет и подходят для установки в квартире или частном доме вместо обычных ламп накаливания;
Разноцветные – для декоративного освещения.

В основе LED ламп лежит матрица с мощными светодиодами, работающими на низком напряжении. Для получения рассеянного заполняющего света в лампе предусмотрена установка оптического рассеивателя, который закрывает матрицу со светодиодами. Светодиоды имеют свойство нагреваться при работе, поэтому в LED лампах устанавливаются специальный радиатор охлаждения, который отводит избыточное тепло.

Устанавливать светодиодную лампу с датчиком движения необходимо на высоте не менее чем 2м от уровня пола, желательно на потолке, т. к. при настенной установке светильника угол обзора датчика снижается вдвое.

При подборе места монтажа необходимо учитывать причины, приводящие к ложным срабатываниям датчика:

Наличие поблизости радиаторов отопления, кондиционеров, вентиляторов;
Колебания ветвей деревьев, и прочих факторов, которые могут привести к срабатыванию датчика.

Все источники света подобного типа имеют стандартный размер цоколя E27, и излучают холодный свет, при этом мощность их может быть меньше, чем у некоторых обычных ламп в 10 раз, что, впрочем, не влияет на интенсивность свечения. Большинство подобных ламп имеют индикатор освещенности, благодаря наличию которого лампа не будет включаться в светлое время суток.

Основными характеристиками светодиодных ламп со встроенным датчиком движения являются:

Отсутствие шума при срабатывании датчика движения;
Яркость свечения;
Температурный диапазон света 5700-6300К;
Рабочие температуры от -20 до +50°C;
Небольшая мощность – к примеру, светодиодная лампа мощностью 5Вт способно легко заменить обычную лампу накаливания на 60Вт;
Минимальное напряжение питания 180В, максимальное 240В;
Повышенный срок службы.

Основной характеристикой любого источника света является яркость свечения, единицей измерения которой принято считать Люмены. Благодаря знанию значений единицы измерения яркости можно рассчитать эффективность различных ламп. Например, обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт имеет яркость свечения 1300 Люменов. Лампа накаливания излучает свет в широком диапазоне частот, большая часть которого не попадает в видимый для человеческого глаза спектр. Излучение светодиодных ламп практически полностью находится в видимом спектре, поэтому и потери на бесполезное свечение отсутствуют. Так, LED лампа мощностью 10 Вт способна излучать свет яркостью 1000-1300 Люменов. Таким образом, светодиодная лампа потребляет в 10 раз меньше энергии по сравнению с обычной лампой накаливания, а светит с той же яркостью. При нескольких включенных лампах экономия на оплате электричества получается весьма значительной.

Где не стоит устанавливать лампу с детектором движения?

Существует ряд ограничений на места установки ламп с детектором движения, в которых вероятность частых ложных срабатываний прибора приближается к 100%. Лампы не рекомендуется устанавливать:

Вблизи труб отопления и кондиционеров – воздействие положительных и отрицательных температур;
В местах частого прохождения транспорта – тепло от двигателей;
Рядом с вентиляторами и деревьями – движущиеся лопасти и качающиеся ветви;
В зонах наличия электромагнитных помех.

При установке на потолке угол обзора датчика будет составлять 360°, что обеспечит 100% покрытие всей площади помещения. При установке лампы с датчиком движения на стене, угол обзора сокращается до 120-180°.

С этим читают:

Понятие об уличных датчиках движения

Прожектор с датчиком движения: особенности выбора, принцип работы и подключение

Светодиодный фонарь с датчиком движения: основные характеристики и нюансы выбора

Параметры, подлежащие регулировке

Чтобы правильно установить датчик движения для автоматического включения света, прежде всего необходимо выполнить его грамотную регулировку в соответствии с предложенной инструкцией

При этом немаловажно, в каком месте он будет установлен – на потолке, в углу, на стене или на опоре. От этого во многом будут зависеть его главные хаpaктеристики – угол обзора, возможность прострaнcтвенного изменения (позиционирование), дальность действия

В среднем детектор на движение монтируется на высоту от 2 до 3,5-4 метров в зависимости от площади охватываемой территории. В помещении он способен покрыть участок, радиусом от 5 до 10 метров. На улице устанавливают модели с большими параметрами – в несколько десятков метров. Угол, под которым распределяется зона обзора, и аппаратные параметры настраиваются индивидуально – в зависимости от специфики и геометрии объекта или территории, посторонних факторов.

Как установить? Схема подключения

Процесс монтажа состоит из 3 этапов:

Выбор правильного места установки.
Подготовка места.
Непосредственно установка.

Так как существуют потолочные и настенные датчики движения, следует знать их характеристики, и выбирать по ситуации и местоположению максимально эффективные:

Потолочные идеально подходят для небольших помещений. Угол контролируемой зоны составляет 360 градусов, а угол расхождения лучей – 120 градусов, при условии, что прибор будет подвешен на высоту 3 метров от уровня земли. Тогда зона контроля датчика будет составлять до 20 метров.
Настенные. Можно устанавливать как в помещении, так и на улице. Угол расхождения лучей равен 90 градусам, а охраняемая зона составляет 15 метров.

Вариантов размещения датчика движения очень много, он наиболее эффективен будет в углу помещения. При этом, пучок лучей обнаружения будет охватывать определённое пространство, и «мёртвые зоны» сведутся к минимуму.

При установке прибора на улице, необходимо установить его с наибольшей зоной обхвата, при этом, учитывается дальность действия и зона расхождения лучей.

В частном доме, датчик движения имеет наибольший коэффициент полезного действия над входной дверью, на высоте 2,5 – 3 метра и на небольшом расстоянии от лампы. При этом, происходит минимальная затрата на провода.

Очень редко датчики ставят на заборы, калитки и ворота, при такой установке они приобретают характер домашней сигнализации и тогда их лучше всего подключать не к лампе, а к звуковому сигналу.

В некоторых случаях, возможна комбинация настенного и потолочного приборов. Например, когда необходимо автоматическое включение освещения и на лестничной клетке (при открывании дверного замка), и в прихожей.

Типовые схемы коммутации

Не вдаваясь в исключения и особенности есть два типа установки датчиков движения. Они крепятся либо близко с световым устройством, а иногда и в самом нём, или же напротив, крепление происходит на относительно значительном расстоянии.

Если же вы выбрали подключение, в котором устройство света находится отдельно от датчика присутствия, то для этого вам понадобится распределительная коробка, в которую от датчика поступает кабель (3-х жильный), две из которых используются для коммутации, а последняя непосредственно для питания системы.

Подключение датчика движения для освещения лёгкая задача и если разобраться, то это не вызовет никаких проблем.

Схема включения датчика движения с выключателем

Как подключить датчик движения для включения света? Необходимо понять, какой у вас тип датчика. Бывают двухпроводные (реже) и трёхпроводные (чаще всего), несмотря на разницу в популярности рассмотрим оба варианта. Сразу отмечаем, что подключение одноклавишной подачи питания выделяется всего двумя контактами, это значит, что 1 фаза с питающего автомата подключается непосредственно к датчику, а другой на одноклавишный выключатель.

Также, схема подключения датчика света всегда одинакова для всех устройств данного типа, но очень важно перечитать инструкцию для личного спокойствия перед монтажом

Как подключить датчик света, схема подключения датчика движения к лампочке. Начнём с двухпроводных. Они вставляются в обычные подрозетники, схема подключения состоит из автовыключателя для подачи питания (220В), распределительной коробки, самого датчика и устройства подачи света. Если вы когда-то проводили одноклавишный выключатель света, то подключение не нагрузит вас лишними вопросами и проблемами, тут почти всё тоже самое.

Схема подключения датчика света такова. Проводите питающую фазу к датчику, а через него уже продолжение к светильнику, при этом лучше, чтобы светильник и датчик были на раздельном контуре, нежели на общем освещении. Процесс монтажа довольно-таки прост, заведите трёхжильный кабель от автомата в щитке в распределительную коробку, жилы маркируйте для удобства (земля, ноль, фаза).

Далее ведите двухжильный провод к месту установки датчика. Кабель, идущий на подачу света, также попадает в распределительную коробку. Осталось соединить, сначала ноли, от питания на свет, фазу с автомата соединяете с одной из жил, которая уходит вниз на датчик “L”, вторую жилу пускаете на светильник “L” датчика. Сам же датчик подключается в подрозетник с помощью приходящей фазы с условным обозначением “L”, заводите на необходимую клемму.

Вторая жила вставляется в клемму с знаком нагрузки или знаком света. Для удобства и красоты вся конструкция прячется в подрозетник и надевается пластиковая рамка. Можно настраивать устройство.

Трёхпроводные. Тут уже полностью 220В, с фазой и нолем. Система так же содержит четыре элемента. Можно добавить ещё отдельный выключатель света. В распределительную коробку попадут 3 кабеля: трёхжильный на освещение (если светоподача идёт с металлического корпуса), трёхжильный от автомата (фаза-ноль-земля) и трёхжильный на датчик.

По той же схеме, нули все в одной точке, земля на светоподаче, просто теперь на датчике полностью подключается фаза и ноль. Из трёх клемм две вводные, они для питания 220В, чаще всего подписаны как N (ноль) L (фаза) и выход A.

Если нет желания использовать распаечную коробку, то без вариантов придётся использовать в качестве места соединения проводов сам датчик, соединяя всё на клеммнике. Нулевые жилы скручиваете и втягиваете на клемме N, автоматная фаза питания идёт на клемме L, последнее идёт на светоподачник.

Схема подключения нескольких датчиков

Если у вас длинный коридор, с поворотами и т.д., то лучше всего установить несколько датчиков, которые будут активировать освещение, пока вы находитесь в зоне их видимости, для этого, предпочтительнее выбрать параллельную схему подключения. Количество приборов неограниченно.

Тут всё тоже самое, что и ранее, просто понадобится всё удобно разместить и возвращаться к пункту выше, чтобы понять, как произвести монтаж. Уличные туго работают между собой, но правильная настройка датчика движения, а точнее его сенсора и реакции на свет, может это исправить.

Схема с пускателем или контактором

Для любой мощной нагрузки используется схема с магнитным пускателем. Необходимо это тогда, когда идёт речь об мощных линиях освещения, вентиляторах, открытии двери и т.п.

В данном случае датчик управляет катушкой включения, а фазовый проводник прибора послужит питанием для неё, ноль поступает или напрямую или с самого датчика.

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.

Схема датчика движения для освещения

Подключить устройство движения несложно, не сложнее схемы как подключить датчик движения к лампочке. В обоих случаях электрическая цепочка замыкается или размыкается.

Если нужна постоянная работа света при полном отсутствии какого-либо перемещения, в устройство схемы можно включить выключатель параллельным его подключением к датчику движения.

Благодаря этому, при включении выключателя освещение будет включено по другой цепочке в обход устройства, поскольку при выключенном переключателе контроль над состоянием освещения полностью вернётся к датчику движения.

Какое освещение Вы предпочитаете

ВстроенноеЛюстра

8 шагов для подключения датчика

Схема

Осветительные приборы будут работать правильно только, если выполнить монтаж определённым способом:

В том помещении, где устанавливается прибор, необходимо отключить электроэнергию. Это делается с помощью нажатия на тумблер, находящегося на электрическом щитке в доме. Если установка идет в многоэтажной квартире, то «коробка» располагается в коридоре.
С задней части конструкции датчика следует аккуратно снять крышку, за которой будут находиться клеммы. Это делается при помощи отвертки. Внизу устройства будут располагаться маленькие винты. Их нужно открутить.
Внутри датчика находятся несколько проводков, имеющих разный цвет. Коричневый необходимо подключить к фазному проводнику, что протягивается через распределительную коробку. Синий присоединяется к нулевому проводнику. Внутри устройства располагается красный или черный проводок. Оба они будут играть роль в выходной клеммы — именно она станет подключать датчик к приборам освещения.
Необходимо проделать небольшую дырочку, чтобы оттуда выходили провода. Стоит отметить, что после монтажа они будут никому не заметны за оборудованием, поэтому за эстетический вид нет необходимости переживать.
Тот провод, что станет торчать из стены, нужно просунуть в отверстие крышки, которую сразу же нужно присоединить к стене. Электропроводка должна располагаться исключительно вертикально, поскольку в ином случае ее легко повредить, когда станет осуществляться крепление.
Питающий кабель следует укоротить, длина должна стать не больше 7 см – этого вполне хватит для правильного монтажа. С жил надо снять 5 мм изоляционного слоя. Это нужно для того, чтобы подсоединить кабель к прибору (клеммам).
Провод, проводящий электрический ток, нужно соединить с L, N и LC клеммами, что расположены на приборе.
Теперь корпус следует монтировать на выбранную зону. Клеммную колодку нужно поместить в нишу, которая находится на задней стенке.

Сема и провода

Еще важно знать: При монтаже датчика, все провода следует аккуратно подогнуть, чтобы они не мешали сборе устройство. Имеются ситуации, когда датчик необходимо подключить вместе с выключателем

Это нужно сделать так, чтобы выключатель связывался с осветительным прибором и датчиком. Это осуществляется следующим способом:

Имеются ситуации, когда датчик необходимо подключить вместе с выключателем. Это нужно сделать так, чтобы выключатель связывался с осветительным прибором и датчиком. Это осуществляется следующим способом:

Находится провод, что станет протягиваться от выключателя до лампочки.
К нему нужно подключить еще один, что станет направляться к красному контакту.
Берем провод, что расположен с другой стороны выключателя, и вставляем его в контакт, окрашенный в коричневый цвет. Он станет автоматически гасить свечение.
Провод, что принадлежит лампе, необходимо протянуть к клемме датчика движения.

Подключение датчика движения для освещения

Разновидности устройств и принцип работы

Существует несколько видов (ДД), отличных по принципу действия, а также месту монтажа и эксплуатации. Оборудование, предназначенное для установки снаружи домов, должно иметь степень защиты корпуса не менее IP 55, а для помещений – IP 22 и выше. Теперь рассмотрим различия этих устройств.

Существует несколько видов ДД управления светом

По типу питания

Для нормальной работы сенсорного оборудования требуется питание. По его типу различают следующие устройства:

проводные. Запитка ДД осуществляется от бытовой сети 220 В;
автономные. Для питания датчиков используются источники постоянного тока.

Самая большая группа, представленная на рынке – ДД проводного типа с подключением к сети с напряжением 220 В. Хотя автономных моделей меньше, но и они имеются в достаточном ассортименте. Такие устройства являются хорошим вариантом для включения освещения, которое работает от источников постоянного тока.

Датчик проводного типаАвтономная конструкция

По способу определения движения

Помимо типа питания, ДД различаются по принципу определения движущихся объектов. Итак, устройства для детекции используют:

ультразвук;
акустику;
микроволны;
инфракрасные лучи;
комбинированные способы.

Датчики различают по способу определения движения

Ультразвук и акустика

Ультразвуковые (УЗ) датчики работают по принципу отражению волн от поверхности различных предметов. Устройство генерирует ультразвуковые волны, которые после отражения от преграды улавливаются специальным приёмником. Когда в зоне действия датчиков оказывается движущийся объект, волны, наталкиваясь на него, меняют свою частоту, что и фиксируется сенсором.

Принцип действия УЗ датчика движения

Акустические ДД могут реагировать на хлопки, звуки закрываемой или открываемой двери и т.п. Устройства, в основном, используются в подвальных помещениях, где срабатывание прибора происходит после того, как туда кто-нибудь входит. В других местах их использование нецелесообразно.

Акустические устройства могут срабатывать от хлопка или громкого разговора

Микроволновые и ИК-датчики

Микроволновые ДД относятся к активным устройствам и работают по принципу радиолокатора. Датчик посылает высокочастотный сигнал и принимает его отражение. Любые изменения в возвращенном сигнале приводят к срабатыванию датчика и включению света. Считается, что микроволновые устройства намного чувствительнее ультразвуковых приборов.

Принцип действия микроволновых ДД

Инфракрасные ДД относятся к пассивной группе устройств. Датчик мониторит окружающую среду, и, если в поле действия сенсоров попадают объекты с температурой выше заданной, то происходит срабатывание устройства, и включается свет. Инфракрасные датчики, как правило, устанавливают внутри помещения, настраивая их таким образом, чтобы они не реагировали на домашних животных.

Устройство и принцип определения движения ИК сенсором

Комбинированные

Комбинированные или дуальные датчики включают в себя несколько типов сенсоров. Они отличаются большей надёжностью, точностью и меньшим количеством ложных срабатываний. Единственный недостаток таких устройств – высокая стоимость. На рынке в основном представлены модели с ультразвуковыми и ИК сенсорами.

Комбинированный датчик

Для включения света в доме или на улице чаще всего используются ИК датчики движения, которые отличаются низкой стоимостью, широким диапазоном настроек и большим радиусом обнаружения. В длинных коридорах и на лестницах лучше устанавливать микроволновые или УЗ устройства в качестве проходных выключателей.