Схема подключения датчика движения через выключатель

Выключатель с датчиком движения

Датчики движения позволяют организовать автоматическое освещение в помещениях и на открытой территории. Используются в местах, где люди появляются редко и надолго не задерживаются.

Алгоритм монтажа зависит от того, какая система освещения реализовывается. Рассмотрим две часто встречающиеся ситуации.

Полностью автоматическое освещение

Чтобы свет всегда включался в автоматическом режиме, следует применить следующий алгоритм монтажа:

1. Один провод питания (ноль) подключается к осветительному прибору напрямую.
2. Второй провод (фаза) подключается через выключатель.
3. Выполняется настройка выключателя (см. ниже пункт «Настройка»).

По такой схеме влиять на работу освещения можно будет только посредством корректировки настроек выключателя.

Схема подключения датчика движения для управления светом без выключателя

Автоматическое освещение с возможностью ручного управления

Чтобы иметь возможность при необходимости управлять освещением вручную, применяется следующий алгоритм:

1. Один провод питания (ноль) подключается к прибору напрямую.
2. На втором проводе (фаза) параллельно датчику подключается традиционный клавишный выключатель. То есть в разрыв этого провода монтируется датчик. А клавишный выключатель подсоединяется в обход датчика.
3. Выполняется настройка датчика.

Схема подключения датчика в цепь с выключателем

По этой схеме свет будет работать в автоматическом режиме, однако останется возможность включить и выключить его вручную. Например, используется, когда в комнате нужно освещение, а движений не происходит.

Настройка параметров датчика движения

Для настройки описанных выше компонентов выключателя с датчиком движения, как правило, предусмотрены регулировочные винты или вращающиеся ручки. Они помечены интуитивно понятными пиктограммами. Настраиваются по следующему принципу:

• Датчик движения (параметр SENS). Вращением винта или ручки увеличивается или уменьшается чувствительность сенсора Оптимальная позиция выявляется опытным путём.
• Фотореле (параметр LUX). Если надо, чтобы свет включался при определенном уровне естественного освещения, нужно дождаться подходящего времени суток и настройкой добиться срабатывания прибора.
• Таймер (параметр TIME). Вращением ручки в ту или иную сторону увеличивается или уменьшается отсрочка, по которой освещение будет самостоятельно выключаться.

Других настроек в классических выключателях с датчиком движения не предусмотрено.

Популярные модели датчиков

Перед покупкой выключателя с датчиком движения нужно обратить внимание на показатели:

• Мощность. Характеристика указывает, на сколько ватт освещения «потянет» выключатель.
• Покрытие датчика движения. Отображается в градусах и метрах. Показывает, как далеко и широко датчик будет регистрировать движение.
• Наличие фотореле. Без него выключатель будет включать освещение и днём, и ночью.
• Наличие таймера. По умолчанию есть во всех приборах этого типа. Однако не всегда имеется регулировка отсрочки.
• Фиксированное включение и выключение. Некоторые выключатели могут работать как самостоятельно, так и с участием пользователя, когда это необходимо.
• Дизайн и компоновка подбираются по вкусу.

Где выгодно использовать выключатели с датчиком движения?

Несмотря на описанные выше преимущества, применять повсюду такие выключатели не имеет смысла — если не двигаться, свет погаснет. По этой причине их неудобно использовать в гостиной, на кухне, в кабинете, детской, санузле, ванной.

Где же применять выключатели с датчиком движения, если только что мы вычеркнули все основные комнаты жилого дома или квартиры? А выгодны они в следующих местах:

• прихожая;
• подвал;
• балкон;
• кладовка;
• гардеробная;
• лестничная площадка;
• крыльцо частного дома;
• двор;
• гараж;
• подъезд.

То есть там, где люди появляются периодически и надолго не задерживаются.

Более того, грамотно совмещая датчик движения с классическим клавишным выключателем, в список можно добавить и вычеркнутые ранее помещения. Рассмотрим, как это реализовать.

Принцип работы

Перед установкой, настройкой и эксплуатацией выключателя с датчиком движения важно понять в общих чертах, как он работает.

Основной элемент выключателей этого класса — датчик движения. Он реагирует на тепловое пятно, которое перемещается в зоне действия прибора. Это может быть идущий человек, пробегающая кошка, собака и т. п. То есть любой объект, который по своей природе теплее, чем окружающая среда.

Уловив движение, датчик передаёт соответствующий сигнал на управляющую электронику. Та, в свою очередь, формирует и передаёт команду на реле, которое замыкает цепь. Свет включается. Далее запускается таймер. Когда движение прекращается на определённое время, электроника посредством реле размыкает цепь. Свет выключается.

Кроме датчика движения и таймера, выключатели оснащаются встроенным фотореле. Это прибор, который корректирует срабатывание в зависимости от освещенности в зоне действия. То есть, если в помещении или на территории светло, выключатель игнорирует движение и не включает освещение, в котором нет необходимости.

Все три компонента — датчик движения, фотореле и таймер — обычно имеют возможность настройки. Для первого можно установить чувствительность, чтобы он не реагировал на мелкие движущиеся объекты. Настройка фотореле позволяет установить уровень освещённости, при котором свет будет включаться. Регулировка таймера даёт возможность задать отсрочку по времени, по которой реле будет размыкать цепь.

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.

Подключение датчика движения. Выключатель с датчиком движения

Принцип работы датчика движения

Подключить датчик движения вместо выключателя не составляет труда и аналогично подключению одноклавишного выключателя. Основное применение датчика движения — это охранная сигнализация и включение освещения.

Подключение датчика движения

В управлении освещением датчик движения позволяет хорошо сэкономить электроэнергию, включая светильники только во время движения объекта. Это инфракрасное устройство имеет настройки, позволяющие настраивать датчик для разных случаев.

Работа датчика заключается в обнаружении инфракрасного излучения, то есть он реагирует на тепло. Это устройство, имея определенную зону действия, будет реагировать на любой объект, выделяющий тепло и включать освещение или охранную сигнализацию. Рабочим элементом устройства является фотоэлемент, который можно отрегулировать так, чтобы он не реагировал на бытовые приборы излучающие тепло или на домашних животных.

Выбор датчика движения

Выбор устройства определяется вашими целями. Если целью является включение освещения на участке, то не все лампы подойдут для этого случая, ведь частое включение ламп быстро выведет их из строя. В таком варианте выбирают прожектор, предназначенный для работы с датчиком движения.

Для уличной установки приборов необходимо выбрать степень защиты светильников и датчиков движения. Рекомендуется выбирать защиту класса IP44 — IP57, которая указывается на упаковке прибора. Существуют активные и пассивные устройства.

Активные датчики движения работают по принципу радара, то есть излучают радиосигнал и принимают отраженный сигнал от объекта. Другие устройства реагируют на излучение объектами тепла. Активные датчики движение на ультразвуковых частотах работают более точно, чем пассивные устройства.

Зона охвата

Устройства, предназначенные для установки на потолок должны иметь зона охвата 360°, настенные устройства имеют зону охвата 180° по горизонтали, а для вертикали 20°. Дальность действия одного прибора не будет превышать 10 — 12 метров, что вполне достаточно.

Зона охвата датчика движения установленного на стене

Для большей дальности ставят несколько устройств. Для длинных и сложных конфигураций коридоров и помещений устанавливают не менее 2‑х датчиков, чтобы охватить всю площадь помещений. Возможно подключение датчика с проходным выключателем.

Подключение датчика движения через выключатель

Датчик движения имеет три клеммы для подключения. K одной клемме подключается фаза, к другой ноль, а к третьей клемме подключается фазовый провод от освещения, сирены сигнализации, которые должны включаться при обнаружении движения. Для правильного подключения прибора датчики имеют разные цвета проводов.

Подключение освещения к датчику движения

Провод сиреневого цвета подключается к фазе сети, а красный провод идет на управляющую нагрузку, синий провод подключается к нулю. Иногда возникает необходимость включения освещения без датчика движения.

Подключение выключателя с датчиком движения

В таком варианте включают выключатель света параллельно датчику движения. При включении выключателя, освещения будет гореть постоянно, как обычное освещение без устройства движения. Если отключить выключатель, то функцию управления светом возьмет на себя датчик движения.

Подключение магнитного пускателя к датчику движения при большой нагрузке

Выключатель подсоединяется между входной фазой прибора и фазой, которая управляет включением освещения. Такой вариант подключения выключателя с датчиком движения используется в помещениях.

Настройка и выбор места установки прибора

Разобраться в настройках не трудно. В основном эти устройства имеют два потенциометра для регулировки. Один из них «TIME» отвечает за продолжительность включения и отключения освещения. Второй потенциометр «LUX» дает возможность включать устройство в светлое время суток.

То есть, датчик включается при пороге освещенности ниже заданной, а при освещении выше заданной устройство отключается. Некоторые приборы имеют настройку чувствительности «SENS», которая позволяет довольно точно настроить устройство. Эти приборы имеют подвижные шарниры для лучшего выбора угла обзора.

Обычно потолочное устройство, с углом обзора 360° устанавливают в помещениях, а настенные приборы имеющие угол обзора 180° устанавливают на улице. Высоту их установки выбирают не более 2‑х метров. Чтобы датчики не реагировали на движения животных, их устанавливают выше от пола, и регулятором чувствительности «SENS» добиваются наилучшего варианта.

{SOURCE}