Приобретая датчик движения для включения света, не стоит брать первый попавшийся. Для начала следует определить некоторые значимые параметры, условия его будущего применения, и уже в зависимости от них выбрать датчик с подходящими техническими характеристиками. Есть четыре главных параметра, приняв которые во внимание вы не прогадаете и не будете разочарованы; вот эти параметры:

условия окружающей среды;

мощность коммутируемого оборудования;

особенности зоны срабатывания: необходимые угол обзора и радиус действия датчика;

требования ко времени срабатывания датчика и регулировка уровня освещенности.

Для разных условий окружающей среды предусмотрены датчики с различными степенями (классами) защиты. Класс защиты показывает, насколько корпус датчика устойчив к пыли, другим физическим воздействиям, насколько он защищен от влаги, соответственно, сможет ли он нормально работать под дождем или снегом, и т.д. Так, более всего распространены датчики движения следующих классов защиты: IP20 IP40 IP41 IP44 IP54 IP55.

IP20. Датчик этого класса защиты сможет надежно работать в сухом закрытом помещении, то есть там, где нет риска попадания на его корпус влаги. Корпус такого датчика выдержит случайные прикосновения к нему, однако попадание, например, песка может его повредить.

IP40. Такой датчик защищен от возможных попаданий на него песка, мелких частичек размером около 1мм, но не защищен от влаги, то есть, применим он опять же лишь в сухих помещениях.

IP41. Здесь уже имеется защита от влаги, т.е. влажное пространство помещения не будет представлять угрозы для нормальной работы датчика. Если в процессе эксплуатации на корпус датчика попадут даже капли конденсата, то его работа не будет нарушена.

IP44. Корпус такого датчика защищен от брызг, его можно применять даже в помещениях с повышенной влажностью и на улице, например от дождя он уже защищен.

IP54. Эта степень защиты показывает, что корпус датчика защищен не только от брызг, но и от оседающей пыли, т.е. даже если внутрь корпуса датчика проникнет некоторое количество пыли, его функционирование не будет нарушено.

IP55. Кроме защищенности от пыли, более высока степень защиты от влаги, допустимы даже направленные на датчик струи.

После того, как требуемый класс защиты датчика определен, важно обратить внимание на максимальную мощность, которую сможет коммутировать датчик. Одно дело - включение маломощного светодиодного прожектора или люминесцентной лампы, и совсем другое - коммутация системы освещения, например, производственного цеха.

Заранее узнав мощность включаемого светового оборудования, можно легко подобрать подходящую модель датчика движения. Максимальная коммутируемая мощность таких датчиков лежит, обычно, в пределах от 60 до 2200 Вт.

При включении освещения мы привычно пользуемся механическими устройствами коммутации, а в собственном доме способны найти их кромешной тьме, используя навык мышечной памяти. Однако личное участие в управлении освещением имеет ряд недостатков. Например, его можно просто забыть выключить, а часть помещений – коридоры, лестничные марши – и вовсе не нуждается в перманентной иллюминации. Автоматические системы включения и выключения ламп не только снижают расходы на электроэнергию, но также делают жилище более комфортным и безопасным. Чтобы они могли работать, их оснащают чувствительными элементами, которые традиционно называют датчиками движения, хотя это не вполне правильно отражает сущность их функционирования. В этой статье мы расскажем вам о том, как выбрать датчик движения для дома и для улицы, основываясь на физических принципах их работы.

Датчики движения для включения светильников или других систем – сирен охранной сигнализации, приводов открывания дверей и прочих устройств, реагируют на искажение одного или нескольких физических полей:

• магнитного;
• электромагнитного;
• акустического;
• теплового;
• светового.

Эти поля могут быть естественными, тогда датчики, реагирующие на изменения в них, называются пассивными. Или искусственно созданными, в этом случае они называются активными.

По способу реакции чувствительного элемента они делятся на два типа:

1. Измерительные, когда управляющий сигнал появляется в результате качественного изменения – амплитуды, длины волны – поля.
2. Коммутационные, реагирующие на присутствие или отсутствие воздействия.

Пассивные регистраторы

Естественными полями являются магнитное, тепловое, световое и акустическое. Магнитный датчик движения для включения света на улице «заметит» подъехавший к воротам автомобиль. И в ряде случаев такой элемент автоматики может быть весьма полезным.

Однако на практике большинство пассивных чувствительных элементов реагируют на самого человека, магнитными свойствами не обладающим, но зато излучающим тепло. Такие датчики называются ПИК (пассивный инфракрасный). Они могут реагировать на изменения в десятые доли градуса.

Акустические датчики реагируют на звуки определенной частоты. Например, вы можете настроить их на хлопок ладонями или свист.

Пассивные чувствительные элементы всегда работают по принципу измерения. Их плюс в том, что они не оказывают на человека никакого влияния. Минус – в высоком уровне ложных срабатываний.

Активные регистраторы

Их принцип действия основан на излучении волн высокой частоты. Поэтому их называют микроволновыми. По сути, именно они являются датчиками движения, поскольку искажение генерируемого ими поля происходит при перемещении физических тел в пространстве. По частотному диапазону они делятся на два типа:

• Ультразвуковые (от 22 кГц).
• СВЧ (от сотен кГц до единиц ГГц).

Они регистрируют или увеличение частоты (эффект Доплера), или изменение времени прохождения импульса. Чем выше частота, тем больше вероятность обнаружения малоподвижного объекта. Частным случаем являются колебательные контуры с разомкнутой емкостной цепью, которые реагируют на изменение количества и называются датчиками объема.

Приемник и передатчик сигнала могут быть совмещены в одном корпусе или находиться в разных точках. В первом случае у него широкий угол обзора, во втором прибор делается узконаправленным.

Плюсом таких чувствительных элементов является то, что они действительно регистрируют движение. Минусом – вредное воздействие на человека и животных, зависимость распространения сигнала от множества внешних факторов, они могут быть источниками радиопомех. Модели с узкой направленностью имеют меньший уровень ложных срабатываний, но их монтаж сложнее.

Фотоэлектрические регистраторы

Используют узконаправленное световое, лазерное или инфракрасное излучение. Всегда работают по коммутационному принципу, состоят из источника излучения и его приемника. Наиболее просты по устройству, не оказывают на человека и животных негативного воздействия. Имеют низкий уровень ложных срабатываний. Однако их применение имеет смысл лишь в ограниченных пространствах – коридорах, дверных проемах.

Выбор датчика движения

Выбирая чувствительный элемент управления, стоит руководствоваться тремя критериями:

1. Тип прибора.
2. Мощность исполнительного элемента.
3. Способ монтажа и размещения.

Домой или на улицу?

Какой из них лучше поставить дома? Наверняка тот, что меньше будет вредить и вам, и домочадцам, и домашним питомцам – пассивный: ПИК, акустический или фотоэлектрический.

Активные чувствительные элементы лучше устанавливать в нежилых помещениях или в тех, где вы не проводите много времени (видимо, гараж также не подойдет). Лучше всего, конечно же, на улице.

Стоит учесть и тип излучения. Ведь ультразвуковые приборы могут не заметить малоподвижные объекты или те, что перемещаются плавно.

Датчик движения для включения света на улице стоит выбирать тот, у которого степень защиты – IP – более 50, лучше 65. Тогда можно быть уверенным, что он не выйдет из строя после первого же дождя.

Что будем включать?

Датчик генерирует управляющий сигнал, который приводит в действие исполнительный элемент автоматики. Обычно это электромагнитное реле. Ее силовые контакты должны иметь электрическую прочность, соответствующую мощности потребления управляемого устройства.

Например, при включении светодиодных ламп или светодиодной ленты достаточно мощности в 20–30 Вт. А если это будут уличные галогенные светильники, то потребляемая мощность составит от единиц до десятков киловатт. Через контакты исполнительного реле пойдет ток в 10-40 ампер, поэтому их физическая толщина должна быть в несколько раз больше, чем у бытового прибора. Иначе они расплавятся.

Максимальная потребляемая мощность указывается в паспорте изделия.

Как будем ставить?

На это влияет два фактора:

1. Угол обзора.
2. Дальность действия.

Обычно эти данные указаны в техническом паспорте. Теоретически их можно определить и на практике, хотя это довольно сложно и требует навыков обращения с измерительными приборами.

Чем шире угол обзора, тем больше вероятность ложных срабатываний. Однако при этом есть возможность охватить большую часть помещения. Датчики с полусферической диаграммой направленности лучше ставить на потолке. Чем она уже, тем большая точность требуется при установке, чтобы в поле действия датчика попало место вероятного появления объекта. Во избежание появления теневых «мертвых» зон лучше нарисовать масштабный план участка или помещения.

Узконаправленные фотоэлектрические датчики всегда ставят поперек коридора, дверного проема или дорожки в саду. Так, чтобы линия луча была параллельна полу или земле. Тогда мимо него пройти будет трудно. Высоту лучше выбрать на уровне груди человека, причем для дома пусть это будет ребенок, а для офиса или производственного помещения – взрослый.

Радиус действия чувствительного прибора – это значение, вообще-то, весьма противоречивое. В том смысле, что не всегда стоит стремиться к его максимальному увеличению. Во-первых, потому что оно повышает порог ложных срабатываний. Например, если у ворот установлен датчик, который «видит» метров за 20, то он будет реагировать и на соседей. Во-вторых, это влияет на мощность излучения активных и угол обзора пассивных приборов. А зависимость этих параметров логарифмическая, экспоненциальная.

Заключение

Включение в схему управления системами освещения элементов автоматики повышает комфортность пользования ими и снижает расходы на электроэнергию. Но только в том случае, если проект размещения датчиков движения составлен грамотно, а их монтаж проведен квалифицировано. Иначе может возникнуть обратный эффект.

Датчик движения для включения света – это устройство, реагирующее на движение человека и животных в зоне слежения. При срабатывании датчика, он включает или отключает свет, а также другие приборы.

Как выбрать датчик движения

Есть много вариантов разделения датчиков по категориям, исходя из особенностей той или иной конструкции.

По месту установки:

• уличные – предназначенные для установки на улице, они имеют степень защиты IP44-IP65;
• внутренние – предназначены для установки в помещениях.

По принципу действия:

• ультразвуковые – срабатывают на ультразвук;
• микроволновые – излучают высокочастотные радиоволны;
• инфракрасные – улавливают тепловое излучение.

В активных датчиках есть приемник и передатчик сигнала, в пассивных передатчика нет.

По устройству:

• однопозиционные – приемник и передатчик монтируются в одном корпусе;
• двухпозиционные – передатчик и приемник устанавливаются в разных местах;
• многопозиционные – система с несколькими передатчиками и приемниками, устанавливаемыми в разных местах.

По типу установки:

• многофункциональные – следят за уровнем освещенности и движения;
• комнатные – устанавливаются в помещениях и подключаются к системам охраны или управления светильниками;
• уличные датчики движения – применяют для включения уличного освещения и охраны территории;
• накладные – созданы для настенного монтажа;
• потолочные – монтируются в подвесной потолок;
• врезные – можно встраивать в стены и мебель, выглядят как миниатюрная деталь интерьера.

Схема устройства стандартного датчика движения

Датчики присутствия

Самые чувствительные детекторы называют «датчики присутствия». Они реагируют не на движение человека по комнате, а на шевеление частей тела – рук, ног или головы, которые происходят постоянно, кроме сна.

Такие устройства управляют светом в офисе, ванной или туалете.

Тип питания

Питание датчиков осуществляется от сети 220 В. В некоторых беспроводных моделях, имеющих передачу сигнала при помощи радиоволн, питание осуществляется от встроенных аккумуляторов 12 В.

Преимущества и недостатки использования

Датчики движения – очень удобные устройства. Они бывают для применения в разных ситуациях:

• Системы охраны. Они повышают безопасность объекта, дополняя наблюдение охранников или позволяя обойтись без них.
• Управление автоматическим включение м освещения дорожки, лестницы или подъезда. ДД помогает экономить электроэнергию, отключая светильники в неиспользуемых бытовых помещениях и наружных территориях без людей.
• Организация автономной охранной системы гаража или дачи. Сигнал датчика включит свет, сирену и отпугнет вора.

Датчики движения для осветления удобно устанавливать перед домом

Но кроме достоинств, у приборов есть недостатки:

• Вероятность ложного срабатывания или отсутствие срабатывания в необходимых случаях. Эти случаи можно свести к минимуму, используя комбинированные датчики.
• Цена . Все электроприборы имеют свою цену, а комбинированные датчики дороже обычных. Но их использование окупается экономией электроэнергии или повышенной безопасностью охраняемого объекта.

Способ определения наличия движения

Датчик определяет наличие движения, анализируя сигналы различных типов, приходящие со стороны зоны наблюдения.

Ультразвуковые устройства

Ультразвуковые датчики движения работают по принципу локатора летучей мыши — излучают ультразвук и улавливают отраженный сигнал. При его изменении происходит срабатывание.

Внутри датчика находится генератор ультразвука частотой 20–60 кГц. Отраженный ультразвук принимается приемником. При движении объектов в зоне контроля датчика частота сигнала меняется из-за эффекта Доплера. Эти изменения обрабатываются и при превышении установленного уровня вызывают срабатывание исполнительных механизмов.

Внешний вид ультразвукового датчика

Широкое применение такие приборы нашли в системах автоматической парковки, контроле «слепых» зон автомобиля и датчики заднего хода, например, Fiat 124–13, а также в помещении, в длинных коридорах и на лестницах.

Достоинства ультразвуковых датчиков:

• небольшая стоимость;
• отсутствие влияния погоды;
• сохраняют работоспособность при высокой влажности и запыленности;
• не влияет материал движущегося предмета;
• прогоняют мышей — вначале после включения частые ложные срабатывания, а через некоторое время они уходят и сигналы прекращаются.

Недостатки ультразвуковых устройств:

• Ультразвук вызывает дискомфорт у домашних животных. Его даже используют в качестве отпугивателя собак.
• Небольшая дальность обнаружения.
• Срабатывает только на быстрые движения – легко обмануть медленными. Можно настроить чувствительность так, что срабатывание будет происходить при малейших движениях тела, но при этом увеличится количество ложных сигналов.

Инфракрасные приборы

Принцип работы таких приборов основан на изменении теплового излучения при движении объектов.

Все предметы, имеющие температуру выше абсолютного ноля (-273 градуса), излучают инфракрасные, или тепловые лучи. Это излучение улавливается системой линз или зеркал, количество которых от 20 до 60. Лучи, проходя через эту систему, попадают на сенсор.

В корпусе прибора находятся два датчика, контролирующих температуру в разных зонах. При отсутствии движений на охраняемой территории сигналы одинаковые и не меняются. При движении нагретого тела, например, человека, сигналы на датчиках отличаются друг от друга, что вызывает срабатывание прибора.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Внимание! Максимальная чувствительность достигается при движении объекта вдоль датчика, справа налево и наоборот.

Это необходимо учитывать для того, чтобы избежать мертвых зон. Например, для контроля коридора или двери, прибор необходимо устанавливать так, чтобы его лицевая часть была направлена поперек прохода.

Достоинства инфракрасного датчика:

• точная регулировка зоны контроля;
• на улице не реагирует на качающиеся деревья, а в помещении на занавески;
• ничего не излучает во время работы и безвреден для людей и животных.

Недостатки ИК датчиков:

• возможны ложные срабатывания на теплый воздух от кондиционеров и радиаторов отопления;
• при попадании солнечных лучей и при осадках понижена точность работы на улице;
• узкий диапазон рабочих температур – при высокой температуре тепловое излучение от людей и животных сливается с излучением от окружающих предметов, а при низкой, кожа и одежда остывают и излучение слишком слабое;
• можно спрятаться от датчика за экраном или в костюме, не пропускающем тепловые лучи.

Внешний вид инфракрасного датчика

Микроволновые датчики

Принцип действия и устройство микроволнового датчика аналогичен ультразвуковому – он излучает высокочастотные электромагнитные колебания и принимает отраженный сигнал. Самая распространенная частота излучения – 5,8 гГц.

Срабатывание устройства происходит при изменении частоты отраженного сигнала. При движении объектов в зоне контроля возникает эффект Доплера и меняется частота отраженного сигнала. Эти изменения обрабатываются микропроцессором, и происходит срабатывание устройства.

Достоинства микроволновых датчиков:

• контролю территории не препятствуют перегородки из диэлектрика — тонкие кирпичные стены, деревянные двери и окна без решеток;
• широкий диапазон рабочей температуры;
• высокая чувствительность;
• несколько независимых зон контроля;
• компактность.

Недостатки ВЧ датчиков:

• дороже устройств других типов;
• ложные срабатывания на движение вне зоны наблюдения — за окном или тонкими стенами;
• СВЧ волны наносят вред здоровью, поэтому их мощность не должна, по требованиям ВОЗ (всемирной организации здравоохранения), превышать 1 мВт/см2.

Внешний вид микроволнового датчика

Комбинированные приборы

Комбинированные устройства совмещают датчики разных видов, например, инфракрасный и высокочастотный. В таких приборах недостатки одних типов компенсируются достоинствами других.

Недостатком таких приборов является более высокая цена по сравнению с обычными устройствами.

Основные технические характеристики

При выборе прибора, кроме типа датчика, имеют значение технические характеристики устройства.

Угол обзора

При выборе места установки важно учесть угол обзора.

Потолочные датчики имеют угол обзора до 360 градусов. При его установке на стену не будет использоваться половина возможностей (инфракрасный и ультразвуковой ДД) или появятся ложные срабатывания (ВЧ датчик).

Угол обзора настенного датчика составляет 180 градусов. Такие устройства контролируют территорию перед входом.

Дальность действия

Не меньшее значение имеет расстояние контроля. Попытка увеличить его, повесив устройство выше, чем предусмотрено производителем, приведет к появлению слепых зон. Радиус зоны контроля составляет от 6 до 50 метров. Поэтому для включения уличного освещения дальность датчика должна соответствовать размерам территории.

Мощность подключаемых светильников

Мощность нагрузки, которую можно подключать к устройству, также имеет большое значение. Она определяется по мощности ламп или светильников, которые к нему подключаются. Кроме того, необходимо предусмотреть 20% запас мощности.

Если мощность устройства недостаточна, то светильники можно включить через реле или пускатель.

Дополнительные функции

В некоторых ситуациях только фиксации движения в зоне контроля недостаточно. В этих случаях необходимо приобрести устройство с дополнительными возможностями:

Способ и место установки

Все виды датчиков выпускаются двух типов, отличающихся по месту установки – потолочные, имеющие угол обзора 360 и настенные с углом 180 градусов

Чувствительность и надежность ультразвуковых и микроволновых датчиков максимальны при движении объекта по направлению к устройству, а инфракрасных – поперек зоны контроля. Это необходимо учитывать при выборе места монтажа.

Установка потолочных датчиков

Потолочные датчики устанавливаются на высоте 2,5–3 метра. Территория контроля в этом случае имеет диаметр 10–20 метров. Они устанавливаются в помещении, где контролируют все пространство.

Современный датчик движения Steinel IS D360 встраиваемый в потолок

Установка настенных датчиков

Настенные модели используются как в помещении, так и на улице. Дальность срабатывания таких устройств до 50 метров. Высота установки – 2–2,5 метра. В помещении они монтируются чаще всего в углу, а на улице – на стене здания.

Угол захвата датчика установленного на улице

При использовании приборов на улице необходимо применять всепогодные устройства со степенью защиты IP54–IP65. Под навесом допускается IP44.

Регулировка (настройка)

Датчик движения можно установить с заводскими настройками, но если его параметры отрегулировать, то он будет работать лучше и надежнее, что позволит сэкономить электроэнергию или повысить безопасность.

Стандартные настройки датчика движения

Угол наклона

Прежде всего, нужно установить зону обнаружения. Для этого необходимо выбрать правильный угол наклона. На корпусе устройства есть шарниры, позволяющие произвести регулировку положения.

При неправильном наклоне возможно появление «слепых» зон.

Чувствительность

Кроме положения, большое значение имеет регулировка чувствительности. Она производится колесиком или ручкой с надписью «SENS». Минимальная чувствительность обозначается min (low или –), максимальная – max (high или +).

Настройка производится так, чтобы аппарат срабатывал на человека, но не на животных. Для этого регулятор устанавливается в положение максимальной чувствительности и путем постепенного уменьшения производится поиск оптимального значения.

Если в доме живет большая собака, то настроить прибор так, чтобы он реагировал на людей, но не реагировал на нее, не получится.

Уровень освещенности

Если ДД подключается к системе управления освещением, то необходима настройка датчика уровня освещенности. Он обозначается «LUX».

Для регулировки он вечером устанавливается в положение максимальной чувствительности, и оно уменьшается до срабатывания датчика.

При отсутствии встроенного датчика можно подключить внешний. Его настройка производится аналогично.

Время задержки

Еще один важный параметр – задержка времени отключения. Регулятор, отвечающий за него, обозначается «TIME». Это значение меняется от 5 секунд до 10 минут.

При настройке лучше установить минимальное значение и постепенно увеличивать его до комфортной величины.

Обзор производителей и цен

Среди датчиков движения можно отметить:

• 
  IEK ДД 010 . Это инфракрасный датчик настенно-потолочного исполнения, степень защиты от погодных условий – IP44, что позволяет использовать его на улице под навесом. Дальность наблюдения составляет 10 метров, мощность ламп 1,1 кВт. Приобрести его можно за 399 рублей. Изготовлено это устройство в Китае, гарантийный срок 1год.
• Feron SEN50 . Это устройство мощностью 500 Вт встраивается в потолок, угол контроля 320 градусов. В устройстве есть датчик освещенности с пределом регулировки 3–2000 люкс и задержкой отключения от 5 секунд до 7 минут. Устанавливается прибор на высоте 2,2–4 метра. Степень защиты – IP44. Приобрести устройство можно за 475 рублей. Датчик движения Glowbowl устанавливается в унитазе. Это устройство включает светодиодную подсветку внутренней части и избавит от необходимости маленькому ребенку искать ночью выключатель. Питание осуществляется тремя батарейками ААА. Приобрести его можно за 650 рублей.

Кроме выбора отдельной модели, можно подобрать и производителя. Самые известные среди них:

• Odeon Light – итальянская компания, известная прекрасным дизайном и хорошим качеством.
• Итальянский Холдинг «LIGHTSTAR GROUP» более 20 лет известен продукцией премиум-класса. В холдинг входят два бренда, выпускающих световую аппаратуру – «Lightstar» и «Osgona», а также мебельный «Carpenter by Lightstar Group».
• Итальянская компания Artelamp. Основные виды деятельности – производство и дистрибуция интерьерной светотехнической продукции. Компания работает в 20 странах мира, в том числе в странах Восточной Европы.
• ТМ Camelion . Под этим брендом поставляет продукцию АО «Энергосистемы и Технологии» (АО «ЭСТ»).
• Компания ESYLUX. Расположена в городе Аренсбург (поблизости от Гамбурга, ФРГ).

Датчики движения – это удобные современные приборы, которые при корректном подборе позволяют автоматизировать управление светом и охрану дома, а также использоваться в системе «умный дом».

Эргономичность системы управления освещением определяет не только нюансы удобного пользования приборами. Это еще и средство экономии электроэнергии, которая достигается за счет сбалансированного контроля рабочих режимов. В связи с этим становятся все популярнее системы автоматизированного управления светильниками, не зависящие от самого владельца. Настроив сеть по конкретным параметрам, можно не беспокоиться о регуляции рабочего процесса - он будет находиться под контролем электроники. Самым же распространенным инструментом управления этого типа является датчик движения для включения света. Фото уличной модели данного устройства представлено ниже. Это типовое исполнение детектора, конструкция которого наделена базовыми оболочками внешней защиты.

Устройство и принцип работы датчика

Внешне такие приборы напоминают небольшие пластиковые короба, внутри которых содержатся чувствительные элементы. Устройство крепится в точке, где предполагается прохождение человека. Например, у ворот, возле лестничной площадки, на крыльце и т.д. При подходе к обслуживаемой зоне сенсор фиксирует приближение и дает сигнал на замыкание цепи, после которого происходит автоматическое включение светильника. В качестве целевого управляемого оборудования используются прожекторы, фонари, подсветки, плафоны и другие осветительные устройства. В зависимости от настроек уличный датчик движения для включения света может выдерживать определенную паузу перед тем, как замкнуть цепь. Эта возможность оправдана, если хозяину нужно пройти несколько метров до места, где будет включен прибор. Небольшая задержка позволит сэкономить небольшое количество ватт, но при долгосрочном использовании это даст существенную экономию. Базовый же выбор следует делать исходя из принципа работы вышеупомянутого чувствительного элемента. В зависимости от способа реакции на движение подобные датчики классифицируются на несколько типов.

Ультразвуковые модели

Принцип действия основывается на изменениях в параметрах ультразвуковой волны, которую выпускает прибор. В конструкции предусмотрен чувствительный элемент в виде излучателя с частотным диапазоном 20-60 кГц. Распространение волны происходит в обслуживаемой зоне и при столкновении с движущимся объектом действует обратный прием сигнала с последующей активацией замыкания. Доступная стоимость и независимость от температуры воздуха - главные достоинства таких датчиков движения для включения света. Уличное применение ультразвуковых моделей выгодно и тем, что они отличаются низкой чувствительностью к факторам стороннего воздействия. То есть случайное попадание листа в поле охвата реагирующей волны не приведет к ложному срабатыванию прибора освещения. С другой стороны, животные могут испытывать тревожные состояния от действия ультразвука, а злоумышленник при желании сможет «обойти» датчик, двигаясь плавно.

Инфракрасные датчики

В данном случае устройство реагирует на тепловое излучение. Для этого предусматривается соответствующая оптическая начинка с линзами и чувствительным сенсором, фиксирующим инфракрасные волны. В зависимости от мощности конкретного прибора количество линз может составлять 20-60 шт. Следовательно, чем их больше, тем дальше будет распространяться зона приема сигнала. К сильным сторонам подобных устройств как раз можно отнести широкий угол обзора и дальность - уличные датчики движения для включения света на основе оптических сенсоров могут обслуживать радиус более 10 м с 360-градусным сканированием. Но именно высокая плотность захвата целевой зоны обуславливает серьезный недостаток в виде большого процента ложных срабатываний. Классический пример - это влияние солнечных лучей на инфракрасные приемники. Зато вред для животных и самого человека от подобных детекторов минимален.

Микроволновые модели

Реагирование, как и в случае с ультразвуковыми устройствами, происходит в результате изменения параметров волнового излучения. Как правило, используются датчики, обеспечивающие сверхчастотное рассеивание мощностью 1 мВт/см 2 . Это позволяет детекторам не просто сканировать целевую площадку на предмет наличия движений, но также обнаруживать людей за перегородками, дверью и даже тонкими стенами. Качество реакции при этом не зависит от погодных явлений и температурного режима. Чем же придется расплачиваться за такие преимущества? Микроволновый уличный датчик движения для включения светотехники дорого стоит, но самое главное - имеют место потенциальные риски негативного влияния на здоровье человека от действия подобного излучения как такового. В целях минимизации вреда специалисты рекомендуют для бытовых нужд приобретать модели начального уровня с небольшими рабочими показателями.

Комбинированные устройства

Как видно из названия, это в некотором смысле гибрид на базе нескольких сенсоров. В частности, речь идет об объединении двух источников излучения - ультразвукового и микроволнового. Результат комбинации позволил устранить часть недостатков, характерных для каждой из этих технологий сканирования по отдельности. Так, были устранены слабые места эксплуатационного процесса в виде высокого процента ложных срабатываний и низкой точности. Как правило, это более гибкие и в плане монтажа датчики движения для включения света. Уличный способ их применения вполне оправдывает себя и с точки зрения физической защищенности, и в плане широких возможностей подключения к разным типам светового оборудования.

Основные характеристики для выбора

Первостепенные рабочие параметры представляют уже упомянутые показатели дальности срабатывания и угла охвата. Минимальный радиус составляет 4-6 м. Это устройства, которые подходят для узких проходных зон, лестничных площадок и небольших проемов. Максимальная же дистанция может достигать 20-25 м - оптимальные характеристики уличных датчиков движения для включения света на открытой территории перед коттеджем. Что касается угла обзора, то и он подбирается с учетом конкретных условий применения. Чем свободнее место, тем шире должен быть угол - от 60 до 360 градусов.

Отдельное внимание уделяется защитным качествам прибора, так как он будет использоваться на открытом воздухе со всеми угрозами погодных явлений. Как минимум, класс защищенности должен соответствовать маркировке IP54. Это обозначение указывает на высокую степень пыле- и влагоизоляции. Но лучше всего сразу ориентироваться на уличный датчик движения для включения света IP65, который также имеет надежную оболочку на случай целенаправленного физического воздействия. Корпус обеспечивается ударостойким покрытием с полным набором водо-, пыле- и морозостойких прослоек.

Отзывы о моделях RANEX

Компания предлагает стандартные, но при этом качественные и функциональные версии сенсоров для любой системы уличного освещения. Пользователи датчиков этой марки отмечают их конструкционные достоинства в виде прочности, надежности и долговечности, а также эргономику управления и гибкость в настройках. К примеру, многие хвалят уличный датчик движения для включения света RANEX за способность выдерживать температурные нагрузки в диапазонах от -20 до 60 °С, не утрачивая при этом точность фиксации объекта. По стоимости это тоже вполне привлекательный вариант. За 600-800 руб. можно найти подходящий прибор для загородного домовладения.

Отзывы о моделях Brennenstuhl

Устройства этой линейки в большей степени ориентируются на коммерческое использование, но и частные владельцы нередко приобретают их по причине высокой надежности. Также среди положительных сторон эксплуатации регулировочной электроники данной фирмы отмечают небольшую долю ложных срабатываний, возможность реализации автономного энергоснабжения и дальность действия. Например, уличный датчик движения для включения света на 20 метров с инфракрасными сенсорами способен обслуживать полностью открытую зону с максимальным обзором. При необходимости некоторые модели можно подвергать перенастройке, уточняя спектр охвата и радиус. По словам пользователей, это дает возможность делать работу прибора незаметной для животных.

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.

Типы датчиков движения

Датчики движения различают по принципу действия от этого зависит их работа, точность срабатывания и особенности использования. У каждого из них есть сильные и слабые стороны. От конструкции и рода используемого элемента зависит и конечная цена такого датчика.

Датчик движения может быть выполнен в одном корпусе и в разных корпусах (блок управления отдельно от датчика).

Контактные

Самый простой вариант датчика движения - использовать или . Геркон (герметичный контакт) это переключатель который срабатывает при появлении магнитного поля. Суть работы заключается в установки концевого выключателя с нормально-разомкнутыми контактами или геркона на дверь, когда вы её откроете и зайдете в помещение контакты замкнутся, включат реле, а оно включит освещение. Такая схема изображена ниже.

Инфракрасные

Срабатывают от теплового излучения, реагируют на изменение температуры. Когда вы входите в поле зрения такого датчика он срабатывает на тепловое излучение от вашего тела. Недостатком такого способа определения являются ложные срабатывания. Тепловое излучение присуще всему что есть вокруг. Приведем несколько примеров:

1. стоит в помещении с электрообогревателем, который периодически включается и отключается по таймеру или термостату. При включении обогревателя возможны ложные срабатывания. Можно попробовать этого избежать долгой и скрупулезной настройкой чувствительности, а также попыткой направить его так, чтобы в прямой видимости не было обогревателя.

2. При установке на улице возможны срабатывания от порывов тёплого ветра.

В целом эти датчики нормально работают, при этом это самый дешевый вариант. В качестве чувствительного элемента используется PIR-сенсор, он создает электрическое поле пропорционально тепловому излучению.

Но сам по себе сенсор не имеет широкой направленности, поверх него устанавливается линза Френеля.

Правильнее будет сказать - многосегментная линза, или мультилинза. Обратите внимание на окошко такого датчика, оно разбито на секции это и есть сегменты линз, они фокусируют попадающие излучения в узкий пучок и направляют его на чувствительную область датчика. В результате этого на маленькое приемное окошко пироэлектрического сенсора попадают пучки излучений с разных сторон.

Для увеличения эффективности детектирования движения могут устанавливать сдвоенные, или счетвертненные сенсоры или несколько отдельных. Таким образом, расширяется поле зрение прибора.

Исходя из вышесказанного нужно отметить и то, что на датчик не должен попадать свет от лампы, а также в поле его зрения не должно быть ламп накаливания, это также сильный источник ИК-излучения, тогда работа системы в целом будет нестабильной и непредвиденной. ИК-излучения плохо проходят через стекло, поэтому он не сработает, если вы будете идти за окном или стеклянной дверью.

Это самый распространённый вид датчика его можно купить а можно и собрать самому на основе, поэтому рассмотрим его конструкцию подробно.

Как собрать ИК-датчик движения своими руками?

Самый распространенный вариант - это HC-SR501. Его можно купить в магазине радиодеталей, на али-экспресс, часто поставляется в наборах Arduino. Может использоваться как в паре с микроконтроллером, так и самостоятельно. Он представляет собой печатную плату с микросхемой, обвязкой и одним ПИР-сенсором. Последний накрыт линзой, на плате есть два потенциометра, один из них регулирует чувствительность, а второй время которое на выходе датчика присутствует сигнал. При детектировании движения на выходе появляется сигнал и держится установленное время.

Он питается напряжением от 5 до 20 вольт, срабатывает на расстоянии от 3 до 7 метров, а сигнал на выходе держит от 5 до 300 секунд, вы можете продлить этот период, если использовать , микроконтроллер или реле задержки времени. Угол обзора порядка 120 градусов.

На фото изображен датчик в сборе (слева), линзу (справа внизу), обратную сторону платы (справа вверху).

Рассмотрим плату подробнее. На её передней стороне расположен чувствительный элемент. На задней - микросхема, её обвязка, справа два подстроечных резистора, где верхний - время задержки сигнала, а нижний - чувствительность. В нижней правой части джампер для переключения режимов H и L. В режиме L датчик выдает выходной сигнал только она период времени выставленного потенциометром. Режим H выдает сигнал, пока вы находитесь в зоне действия датчика, а когда вы её покидаете сигнал, исчезнет через время заданное верхним потенциометром.

Если вы хотите использовать датчик без микроконтроллеров, тогда соберите эту схему, все элементы подписаны. Схема питается через гасящий конденсатор, напряжение питания ограничено на уровне 12В с помощью стабилитрона. Когда на выходе датчика появляется положительный сигнал реле Р включается через NPN транзистор (например BC547, mje13001-9, КТ815, КТ817 и другие). Можно использовать автомобильное реле или любое другое с катушкой на 12В.

Если вам нужно реализовать какие-то другие функции - можно использовать его в паре с микроконтроллером, например . Ниже представлена схема подключения и программный код.

Ультразвуковые

Излучатель работает на высоких частотах - от 20 кГц до 60 кГц. Отсюда выходит одна неприятность - животные, например собаки, чувствительны к этим частотам, более того они используются для их отпугивания и дрессировки. Такие датчики могут раздражать их и с этим возникают проблемы.

Ультразвуковой датчик движения работает на эффекте Допплера. Излучаемая волна, отражаясь от подвижного объекта, возвращается и принимается приёмником, при этом длина волны (частота) незначительно изменяется. Это детектируется, и датчик выдает сигнал, который используют для управления реле или симмистором и коммутации нагрузки.

Датчик неплохо отрабатывает движения, однако если движения очень медленные - он может не срабатывать. Преимуществом является то, что они не чувствительны к изменениям условий окружающей среды.

Лазерные или фотодатчики

В них есть излучатель (например ИК-светодиод) и приемник (фотодиод аналогичного спектра). Это простой датчик, возможна реализация в двух исполнениях:

1. Излучатель и фотодиод монтируются в проходе (контролируемой зоне) напротив друг друга. Когда вы проходите через него вы заслоняете излучение и оно не достигает приемника, тогда срабатывает датчик и включается реле. Это можно использовать и в системах сигнализации.

2. Излучатель и фотодиод стоят рядом друг с другом, когда вы находитесь в зоне действия датчика излучение отражается от вас и попадает на фотодиод. Это называется также датчиком препятствия, с успехом применяется в робототехнике.

Микроволновый

Состоит также из передатчика и приемника. Первый генерирует сигнал высокой частоты, второй их принимает. Когда вы проходите рядом изменяется частота. Приемник настроен таким образом, что при изменении частоты сигнал усиливается и передается на исполнительный орган, например реле, и происходит включение нагрузки.

Микроволновые датчики движения очень чувствительны, позволяют «увидеть» объект даже за дверью или за стеклом, однако это вызывает и проблемы ложного срабатывания, когда объект находится вне поля предполагаемой видимости.

Это достаточно дорогостоящие датчики, но они реагируют даже на самые незначительные движения.

Подобным образом работают и емкостные приборы. Такая схема изображена ниже.

Как подключить датчик движения?

Можно придумать бесчисленное множество вариантов и схем подключения датчика движения в зависимости от ваших потребностей, иногда нужно чтобы система срабатывала при движении в разных местах, например уличное освещение по пути от дома до ворот и наоборот, в других случаях необходимо принудительное включение или отключение света и т.д. Мы рассмотрим несколько вариантов.

Обычно у датчика движения есть три провода или три клеммы для подсоединения:

1. Приходящая фаза.

2. Фаза, отходящая для питания нагрузки.

Если вам не хватает мощности датчика - используйте промежуточное реле и . Для этого вместо лампочки в нижеуказанных схемах подключаются выводы катушки.

На фото ниже изображены клеммы к которым подсоединяются питающие провода.

Заключение

Использование датчиков движения, как бы это ни звучало, это шаг . Во-первых, это поможет экономить электроэнергию и ресурс ламп. Во-вторых, это избавит от необходимости каждый раз щелкать выключатель. Для освещения на улице при правильной настройки можно сделать так, чтобы свет включался, когда вы подходите к воротам дома.

Если расстояние от ворот до дома 7-10 - можно обойтись и одним датчиком, тогда не придется прокладывать кабель на второй датчик или собирать схему с проходным выключателем.

Как уже было сказано чаще всего встречаются ИК-датчики, их достаточно для простых задач, если вам нужна большая чувствительность или точность - присмотритесь к датчикам других типов.