Как подключить датчик

Подключение датчиков движения. Виды и схемы. Работа и особенности

Датчиком движения называется электронное инфракрасное устройство, обнаруживающее перемещение живых существ и включающее питание освещения и других электронных устройств. Чаще всего такие датчики монтируют для освещения, но могут применяться для других целей, например, включения звуковой сигнализации.

Датчик движения функционирует по принципу электрического выключателя. Обычный электрический выключатель мы включаем и выключаем механически рукой, а датчик движения включается автоматически, реагируя на движение, и выключается автоматически при прекращении движения.

Датчик движения используют совместно с освещением, а также на включение звуковой сигнализации, на открытие дверей, как например, двери супермаркета, и т.п.

Типы датчиков движения

По месту расположения:

• Периметрические, используются на улице.
• Периферийные.
• Внутренние.

По принципу действия:

• Ультразвуковые – реакция на волны звука повышенной частоты.
• Микроволновые – реагируют на радиоволны высокой частоты.
• Инфракрасные – используют излучение теплоты.
• Активные – оснащены приемником и передатчиком.
• Пассивные – без передатчика.

По виду срабатывания:

• Тепловые – срабатывают при изменении температуры.
• Звуковые – действуют на колебания воздуха.
• Колебательные – срабатывают на действие магнитного поля.

По конструкции:

• 1-позиционные – оснащены передатчиком и приемником в одном корпусе.
• 2-позиционные – приемник и передатчик в разных корпусах.
• Многопозиционные – оснащены несколькими блоками.

По типу монтажа:

• Многофункциональные.
• Комнатные.
• Наружные.
• Накладные (настенные).
• Потолочные (для подвесного потолка).
• Врезные (для офисов).

Принцип действия

Принцип работы не вызывает трудностей для понимания, и является простым. Детектор обнаруживает объект, выдает сигнал на реле, которое замыкает цепь, лампочка загорается.

Подключение датчиков движения на примере

Чтобы лучше понять, как работает датчик движения, проведем опыт с подключением к лампочке. Для этого нам понадобится:

• Датчик движения.
• Электрическая вилка.
• Отвертка индикаторная для поиска фазы.
• Электрический патрон.
• Лампочка.
• Винтовой зажим.
• Провод.
• Зачистной инструмент.

Сначала сделаем подключение лампочки напрямую в розетку, а потом в разрыв цепи подключим датчик движения для того, чтобы понять работу датчика.

Берем электрический провод и подключаем концы к вилке. Для зачистки провода используем специальный зачистной инструмент, которым удобно пользоваться. С противоположной стороны устанавливаем патрон. Вкручиваем лампочку.

С помощью индикаторной отвертки определяем, где в розетке фаза. Вставляем вилку в розетку и убеждаемся, что лампочка горит. Теперь нужно в разрыв провода установить датчик движения. Отключаем электропитание и разрезаем обе жилы. Зачищаем концы проводов.

Теперь наша задача установить датчик в разрыв питающего провода. Нужно подвести к датчику согласно инструкции, ноль для его питания, и фазу пропустить через датчик на лампочку. Фаза зайдет в коричневый провод, выйдет из красного провода и зайдет на лампочку. Соединяем по этой схеме. Берем винтовой зажим и соединяем.

На самом датчике есть два реостата. Один реостат отвечает за время суток. Его можно использовать не только на освещение, но и на включение других устройств. На левом регуляторе слева от него нарисовано солнце, а справа нарисована луна. То есть, для того, чтобы использовать датчик в светлое время суток, переключатель ставим в режим, где обозначено солнце. Если мы датчик будем использовать ночью для освещения, то датчик переключаем в режим темного времени суток.

Для нашего опыта проверки включим в режим светлого времени суток, так как делаем проверку при свете. Второй датчик отвечает за время отключения. Мы можем установить его на минимум, и он будет выключаться через 5 секунд, либо установить на максимум, то есть, увеличить время с момента прекращения движения. Теперь включаем вилку в розетку, согласно ранее установленной полярности. Производим движение рукой, датчик включает лампу. Теперь не совершаем никаких движений, проходит несколько секунд, датчик выключается. Подключение датчиков движения происходит подобным образом.

Схемы подключения

Подключение датчиков движения осуществляется по обычной схеме замыкания и размыкания цепи лампочек. Если необходимо постоянное освещение, но при этом ничего не двигается, то в схему включают параллельно датчику движения обычный выключатель. При включении выключателя свет будет гореть за счет обходной цепи. При отключении выключателя контроль освещения перейдет к датчику движения.

Подключение датчиков движения (несколько)

Чаще всего бывает, что форма помещения не позволяет охватить все его пространство одним датчиком, например, за поворотом в коридоре. В этом случае располагают несколько датчиков, и подключают их по параллельной схеме. В результате срабатывания любого датчика, цепь замыкается, и напряжение подается к приборам освещения. При таком способе соединения нельзя забывать о том, что лампы освещения и датчики необходимо подключать от одной фазы. В противном случае произойдет короткое замыкание.

Датчики движения располагают таким образом, чтобы угол обзора образовался наибольшей величины по направлению на предполагаемую область движения объектов. При этом окна, двери и интерьер помещения не должны экранировать и мешать работе датчика.

Датчики движения имеют свойство допустимой длительной величины мощности от 500 до 1000 ватт. Поэтому они имеют ограничение по использованию с высокой нагрузкой.

При необходимости включения многих мощных приборов освещения, подключение датчиков движения производится через магнитный пускатель.

При приобретении датчика, в его комплекте смотрите инструкцию по установке и настройке. Обычно на корпусе указывают схему устройства. Под крышкой датчика есть колодка для подключения, и видны три контакта по цветам. Провода подключают с помощью зажимов. Если кабель многожильный, то используют втулочные наконечники.

Особенности подключения

Электрический ток поступает на датчик по двум проводникам: коричневый – фаза, и синий – ноль. Из датчика фаза идет на один контакт лампочки. Другой конец лампы подключается к клемме ноля.

При возникновении движения в контрольном месте датчик срабатывает и замыкает контакты реле, которое подает фазу на светильник.

В клеммной колодке есть винтовые зажимы, поэтому провода подключают с наконечниками. Провод фазы рекомендуется подключать по схеме, указанной в инструкции.

Подключение датчиков движения сопровождается некоторыми особенностями:

• После соединения проводки закрывают крышку и переходят к подключению проводов в распредкоробке.
• В коробку подводится 9 проводов: 2 – от лампы, 3 – от датчика, 2 — от выключателя, 2 – ноль и фаза.
• Провода на датчике: коричневый (белый) – фаза, синий (зеленый) – ноль, красный – подключение к сети.
• Соединение проводов производят следующим образом: провод фазы (коричневый) соединяют с коричневым (белым) проводом фазы датчика и проводом от выключателя. Провод нуля питающего кабеля соединяют с нулем датчика и нулем лампы освещения.
• Остались три провода – красный от датчика, коричневый от лампы и второй провод от выключателя. Их соединяют.

Датчик подключен к освещению. После подачи питания датчик показывает свою реакцию на движение, тем самым замыкая цепь освещения.

Инструкция по монтажу

Мы разобрались со схемой подключения и принципом действия. Теперь остался важный и последний этап работы — разобраться с монтажом датчика движения.

Чтобы самостоятельно осуществить монтаж и подключение датчиков движения к питающей сети, необходимо следовать по определенному порядку:

• Выбрать схему подключения (один датчик, либо несколько, с выключателем или без него и т.д.).
• Определить самое подходящее место и направление для монтажа датчика движения. Обычно датчик закрепляют на потолке, либо в углу помещения. При уличном монтаже нужно смотреть по обстановке. Основным параметром является угол обзора датчика. Необходимо выбрать самое подходящее место для расположения корпуса датчика таким образом, чтобы не было мертвых зон (места, которые датчик не охватывает своим действием). Для этого рекомендуется применить опоры фонарей или несущую стену здания.
• В распределительном щите отключить электричество для того, чтобы обеспечить безопасность при подключении проводов.
• По выбранному варианту схемы выполнить подключение трех проводов к контактам корпуса датчика и в корпусе прибора освещения. При этом не нужно забывать о соблюдении маркировки по цветам проводов и обозначениях разъемов, во избежание путаницы. При неправильном подключении ноля и фазы вы подвергаете себя опасности, а также навредите электропроводке, поэтому при подключении нужно работать аккуратно и осторожно.
• На корпусе датчика нужно настроить регуляторы, выбрать их оптимальные настройки. На корпусе датчика могут быть несколько распространенных регуляторов: Lux – уровень света для срабатывания, Time – задержка по времени выключения освещения, Sens – чувствительность сенсора датчика, Mic – уровень шума для срабатывания датчика. Эти настройки в каждом случае индивидуальны.

• Подать питание в распределительном щите и протестировать работу датчика движения. Если необходимо, то изменить расположение датчика, или перенастроить чувствительность и другие настройки.

Корпус датчика рекомендуется располагать как можно дальше от приборов, испускающих электромагнитные волны, так как они отрицательно действуют на работу датчика, и могут создать условия для его ложных срабатываний.

При подключении датчика на садовом участке, лучше расположить его дальше от кустов, деревьев и других объектов, создающих помехи.

Схемы датчиков движения и принцип их работы, схемы подключения

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 концевой выключатель или геркон. 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. ИК датчик движения 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 одновибратор на NE555, 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 платой Ардуино. Ниже представлена схема подключения и программный код.

Как установить датчик движения для включения освещения

30 Ноя 2012г | Раздел: Электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Сегодня расскажу Вам, как установить датчик движения для включения освещения.

Изначально, датчики движения были предназначены только для работы в системах охранной сигнализации. Они реагировали на появление в охраняемой зоне движущегося объекта и передавали сигнал тревоги на специальный контрольный пульт. Но производители пошли дальше и разработали модели, способные включать прожектора, сирены, уличное освещение, дополнительное сигнальное и силовое оборудование.

На сегодняшний день датчики движения для включения освещения выпускаются двух видов – это потолочные и настенные. Хотя принцип работы у них одинаковый, но подбираются они индивидуально, в зависимости от места установки.

При выборе датчиков движения самое главное понимать: как и каким образом они работают.

Принцип работы их простой – при появлении в охраняемой зоне движущегося объекта, датчик переходит в режим тревоги, и своим контактом реле собирает электрическую цепь, в которую включена нагрузка, например, лампа накаливания. Как только движение прекратится, то поистечении выдержки времени контакт реле разомкнется, электрическая цепь обесточится и лампа погаснет. Датчик опять перейдет в режим ожидания.

Потолочные датчики.

У моделей потолочных датчиков охраняемая зона составляет 360 градусов и выполнена в виде конуса с углом расхождения лучей до 120 градусов. Таким образом, создается многолучевой барьер при пересечении которого, например, человеком или животным, датчик фиксирует нарушение и переходит в режим тревоги.

Как правило, потолочные датчики, в зависимости от модели, устанавливают на высоту 2,5 – 3 метра от пола. При этом охраняемая зона в нижней части составляет в диаметре от 10 до 20 метров.

Их лучше устанавливать в небольших помещениях, где нужно контролировать одновременно все четыре стороны, и где установка настенного датчика будет не эффективна.

Настенные датчики.

У настенных датчиков область применения шире. Их устанавливают и в помещениях и на открытом воздухе. Они так же, как и потолочные, создают многолучевой барьер, при пересечении которого датчик переходит в режим тревоги и своим контактом реле замыкает электрическую цепь.

Высоту установки необходимо выбирать в пределах 2 – 2.5 м.

Установка.

Вариантов размещения настенных датчиков много, но самый оптимальный вариант — в углу помещения. Об этом говорит и диаграмма раскрыва лучей на рисунке выше (вид сверху). Вот посмотрите на моем примере. У меня датчик установлен в углу, а справа от него, над дверью, висит светильник.

Из личного опыта скажу, что связку датчик — светильник лучше всего использовать отдельно от действующего освещения. Для этого проведите отдельную линию, в которой будут задействованы только датчик, светильник и выключатель. Так Вы всегда сможете отключить датчик движения, когда в нем нет необходимости.

Кстати, можно использовать и действующий выключатель. Например, если у Вас стоит одинарный, то его меняем на двойной, а свободный контакт выключателя используем для подачи питания 220В на датчик. Если стоит двойной выключатель, то соответственно его меняем на тройной. У меня распределено так:

Давайте рассмотрим вариант установки настенного датчика в прихожей квартиры.

Как правило, в наших квартирах двери из всех комнат ведут в прихожую.
Задача: где установить датчик таким образом, чтобы при выходе из любой комнаты он включал свет? Все очень просто.

Зная диаграмму работы лучей настенного датчика, выбираем самое оптимальное место для установки. Например:

На рисунке желтым цветом обозначена контролируемая зона, при пересечении которой датчик сработает и включится свет. Но также есть и мертвые зоны, где он Вас не видит. Но этими зонами можно пренебречь, так как при выходе из любой комнаты, Вы все равно попадаете в контролируемую зону.

Конечно, физику луча трудно предугадать, поэтому контролируемая зона показана ориентировочно, но именно таким образом она будет распределяться в прихожей с отклонением, плюс-минус несколько сантиметров. Вот реальный пример соответствующий рисунку выше:

В любом случае экспериментируйте. Возможна даже комбинированная установка настенного и потолочного датчиков одновременно, где работа только одного вида будет не эффективна.

Подключение.

ВНИМАНИЕ! Все работы по установке датчика движения для включения освещения производите при отключенном напряжении 220В.

Здесь тоже все просто.
Как правило, вместе с датчиком идет стандартная инструкция по его установке, подключению и настройке. Вначале принципиальная схема подключения потолочного и настенного датчиков движения:

Фаза L проводом (1), и ноль N проводом (2) подают питание 220В на датчик движения. Проводом (3) фаза выходит из датчика, и приходит на один конец лампы накаливания. Второй конец лампы подключен к нулевому проводу. Контакт реле показан условно, чтобы легче было понять принцип работы датчика.

При появлении движения в контролируемой зоне датчик срабатывает, контакт реле замыкается, и фаза уже проводом (3) приходит на лампу. Лампа включается.

Тут еще надо сказать, что фазный провод желательно подключать именно так, как показано на принципиальной схеме, идущей с инструкцией. Как определить фазный провод можно почитать здесь.

Внутренняя коммутация.

Когда Вы откроете заднюю крышку, то увидите клеммную колодку, и три цветных провода, выходящих изнутри корпуса и подключенных к колодке. Здесь с левой стороны колодки, я нарисовал, как должен подключаться датчик движения. Так же к левой стороне колодки подходят мои провода, не обращайте внимание. Просто я не стал их отключать.

Все три жилы, выходящие изнутри корпуса, имеют стандартные цвета, которые используются в бытовой аппаратуре:

1 – коричневый или сиреневый провод – входящая фаза (L);
2 – синий провод – нулевая жила (N);
3 – красный провод – выходящая фаза.

На следующем рисунке привожу полную монтажную схему подключения датчика движения, светильника и выключателя.

Фаза L (коричневый цвет) заходит в соединительную коробку, и в точке (1), соединяясь с жилой провода А, подключается к нижнему контакту выключателя.
С верхнего контакта выключателя, этим же проводом А, фаза в точке (2) соединяется с жилой провода В и уходит на контакт (1) клеммы датчика.

С контакта клеммы (3) датчика, фаза (красный цвет) трехжильным проводом В уходит в соединительную коробку, где в точке (3) соединяется с жилой провода С, и уходит на контакт лампы накаливания.

Нулевая жила N (синий цвет) заходит в коробку, где из точки (4) уходит на лампу и на контакт (2) клеммы датчика.

Настройка.

И остался последний штрих – это настройка самого датчика движения.

Практически у всех датчиков, предназначенных для включения освещения, есть дополнительные настройки в виде специальных регулировочных потенциометров: «TIME» и «LUX». Этими двумя настройками добиваются корректной работы датчика.

«TIME» – установка задержки отключения. Задает время, в течение которого освещение остается включенным с момента последнего обнаружения движения. В зависимости от модели, значение устанавливается от 1 секунды до 10 минут.

«LUX» — регулировка порога освещенности. Служит для корректной работы датчика в светлое время суток. Если уровень окружающей освещенности ниже заданного порогового значения, то при обнаружении движения датчик сработает. А если уровень освещенности выше установленного порогового значения, то датчик не сработает.

Устанавливаем время «TIME» приблизительно на 5 секунд, а порог освещенности «LUX» выводим на минимум. Подаем питание 220В на датчик.

При первом включении датчик сработает и тут же уйдет в ждущий режим секунд на 15. По истечении этого времени он начнет срабатывать на движение.

Теперь только осталось отрегулировать оптимальное положение наклона головы датчика движения, чтобы он «видел» Вас, то есть максимально настроить контролируемую зону. Здесь достаточно будет проверить реакцию датчика на движение в дальней точке.

И в дополнение к статье посмотрите видеоролик, в котором рассмотрены варианты установки датчика, показана силовая часть и даны две монтажные схемы включения датчика в электрическую сеть.

{SOURCE}