Датчик движения для включения света как работает

Выбор датчика движения на свет

Чтобы сэкономить до 30% электричества и повысить комфортность жизни рекомендуется использовать детектор движения для включения света. Это нехитрое и недорогое устройство самостоятельно включает свет при входе в комнату или в определенную зону на улице (к примеру, в калитку), и выключает его после того, как человек (или животное) уходят из зоны действия датчика. В этой статье мы рассмотрим, какие бывают датчики, чем они отличаются и что можно выбрать для дома или ландшафтного дизайна.

Для чего нужны датчики

Изначально их разработали, как средство для обнаружения человека и передачи сигналов на пульт охраны. Впоследствии устройства стали использовать в более мирных задачах. Сегодня они прочно вошли в нашу жизнь – их устанавливают в подъездах, перед входом в дом, в кладовках, в длинных коридорах, в системах “умный дом” и пр.

Классический настенный датчик

Использовать их очень удобно – вам не нужно преодолевать неосвещенную зону, чтобы включить свет, не нужно шарить рукой по стене в поисках выключателя или возвращаться через всю комнату, чтобы выключить. Автоматика все делает сама, а вам остается лишь наслаждаться комфортом внедрения подобного решения. Давайте разберем более детально, где будет целесообразно установить современный датчик движения и освещенности для включения света:

1. При входе в подъезд или на крыльцо.
2. При входе на лестницу, в межэтажных площадках (не нужно держать свет в подъезде постоянно включенным, он будет включаться только на нужном этаже, сопровождая движущегося человека, выключаясь через время).
3. В погребе, в подвале, цокольном этаже.
4. Длинные проходные коридоры.
5. Прихожая, сени.
6. Санузел (особенно в общественных местах).
7. Для освещения участка во дворе, после входа в калитку.
8. В качестве своеобразной сигнализации (если кто-то попадает в зону действия, включается свет).

Одним словом, датчик помогает включать и выключать свет там, где это сложно сделать вручную. Впрочем, многие люди вообще отказываются от классических выключателей, меняя их на датчики и настраивая их соответствующим образом. К тому же к ним можно подключить не только приборы освещения, но и различные бытовые приборы – компьютеры, телевизор и пр. Если вы переживаете по поводу того, что датчик будет срабатывать неверно или с запозданием, то можно продублировать его обычным выключателем – это серьезно расширит его возможности. Если вам нужно освещение на длительное время, то вы используете выключатель. Если только для освещения на несколько минут, то – цифровое устройство.

Рассмотрим, как выбрать датчик движения для включения света и для чего он нужен. Кроме удобства, он обеспечивает значительную экономию. Представим, что свет в подъезде включается в 20-00 и горит не выключаясь до 00-00. За 4 часа 9 лампочек по 100 ватт сжигают 900*4=3,6 кВт, умножим это на 6 подъездов в типичном доме и получим 21кВт ежедневно или 630 киловатт в месяц на освещение подъездов. Установив датчики, вы снизите время работы ламп до 40-60 минут, то есть экономия составит 4-6 раз.

Внимание: практика показывает, что при установке в квартире или доме расходы на освещение уменьшаются на 30-40%. Постоянно растущие цены на электроэнергию приводят к тому, что монтаж оборудования быстро окупается.

Классический светодиодный прожектор с датчиком движения

Типы датчиков

Существует три основных вида датчиков:

1. Пассивные (инфракрасные).
2. Микроволновые.
3. Ультразвуковые.

Первые считаются самыми дешевыми – их чаще всего используют в домашних условиях. Они достаточно функциональны и хорошо зарекомендовали себя в работе. Отметим, что универсального датчика нет – он так или иначе требует подстройки и установки в определенных зонах. Одни типы лучше подходят для одних условий, вторые – для других.

Пассивное устройство

Рассмотрим принцип работы инфракрасных датчиков движения для включения света. По сути, их можно сравнить с направленными термометрами – как только в зоне видимости появляется теплый объект и он движется, то срабатывает система и зажигается свет. Чтобы “научить” датчик видеть объекты определенного размера и при определенных условиях, используются специальные ручки, установленные на датчике. С их помощью можно выставлять нужные значения.

К примеру, если датчик настроен на взрослого человека, а в зону его действия входит собака, то он сравнивает температуру с заданными параметрами и “понимает”, что что-то происходит. Затем он сравнивает размеры человека и собаки и не включает свет, поскольку они сильно отличаются. А вот отличить подростка от взрослого он уже не сможет.

Выставленный на максимальную чувствительность прибор будет срабатывать даже на кошку, поэтому обычно чувствительность прикручивают до тех пор, пока он не начнет срабатывать на нужный объект. Например, если во двор заходят только взрослые, то ручкой выставляется минимальная чувствительность, необходимая для сработки на объект. Это позволит избежать ложных срабатываний на птиц, кошек, собак и пр.

Установка потолочных светильников

Ультразвуковое устройство

Далее рассмотрим принцип работы датчика движения для включения света, использующего ультразвуковой принцип. Если инфракрасный датчик пассивный, то есть не посылает сигналы, а улавливает их, то ультразвуковой работает по обратному принципу. Он через заданные промежутки времени посылает звуковые волны и принимает их отражения. Если “картинка” меняется, то значит что-то произошло и прибор включает освещение. Цена на такое устройство выше, чем на вышеописанный, но и качество обнаружения лучше. Чувствительность прибора можно также можно регулировать, чтобы он не срабатывал на движущиеся от ветра ветки, пролетающих голубей или кошек.

Внимание: ультразвуковой датчик не срабатывает на температуру, поэтому свет будет включаться на движение крупных объектов. Светильник загорится, и если кто-то войдет в поле зрения устройства, и если просто на ветру будет колыхаться повешенная простыня. Поэтому устройство обычно не применяют для включения освещения – датчики ставят внутри домов и квартир в качестве сигнализации.

Микроволновые приборы

Далее рассмотрим, как работают микроволновые датчики на движение для включения света. Эти устройства также относятся к активным, постоянно сканируя пространство в своей зоне ответственности. Цена на них достаточно высока (это самые дорогие устройства), поэтому их не используют массово. Регулировка чувствительности помогает найти ту грань, когда сработка должна происходить, но при этом избежать ложных срабатываний на естественно движущиеся предметы.

Ручки регулировки освещенности, времени и чувствительности

Где ставить прибор

Приборы отличаются не только по типу датчика, но и по способу установки. Одни предназначены для работы на улице (имеют защиту от воды), вторые – в помещении. Одни устанавливаются на стену, вторые – на потолок.

Мы не рекомендуем ставить уличные датчики в помещении, поскольку они достаточно громоздкие и не очень красиво выглядят. Квартирные устройства тоже не надо выносить на улицу – они не выдержат перепадов температуры и влаги, поэтому быстро выйдут из строя.

Выбрав тип и вид приборов, продумайте, где вы их собираетесь размещать. У устройств есть “угол обзора” и расстояние, на котором он может срабатывать, поэтому обязательно читайте инструкцию перед установкой. Для автоматического включения света в помещении могут использоваться круговые датчики, которые сканируют пространство на 360 градусов – их обычно вешают по центру комнаты. Для освещения длинных коридоров лучше выбирать направленные, равно как и для улицы. Расположите сканер так, чтобы он захватывал наибольший полезный угол, а если одним устройством не удается перекрыть всю площадь, то установите и второе.

Учитывайте нюансы сенсоров при установке. К примеру, пассивный инфракрасный не сможет определить открытие двери – он зажжет свет только после того, как в проеме появится человек. Если нужна сработка на открытие, то используйте микроволновый или ультразвуковой прибор.

Угол обзора у разных приборов может сильно отличаться. Выше мы писали про круговой датчик движения на свет – он сканирует область на 360 градусов. Обычные инфракрасные модели, устанавливаемые на стенках, охватывают угол от 90 до 200, а некоторые и до 250 градусов.

Во время установки устройства соблюдайте технику предосторожности. Ничего сложного в этом нет. Крепится прибор на двух саморезах или “быстром монтаже”. Подключение происходит через колодку (ноль синий, фаза коричневая, заземление желто-зеленое).

Теперь, когда вы знаете, как работает датчик движения для включения света, пришло время разобрать, как его подключить. Для питания классических бытовых устройств вполне достаточно медного кабеля на 1.5 квадрата. Перед подключением обязательно обесточьте линию. Подключение проводится через контактную планку – вам нужно будет просто прикрутить зачищенные провода к соответствующим выводам. Землю можно не подключать, если у вас нет заземления.

Датчик можно красиво вписать в любой интерьер

Как настраивать

Итак, вы установили и подключили настенный или потолочный датчик движения для включения света. Что делать дальше? Пришло время его правильно настроить. Большинство устройств имеет три настройки – уровень освещенности, чувствительность и продолжительность работы после обнаружения движения. Дождитесь вечера и приступайте к настройке.

Первым делом определитесь, когда устройство должно начинать работать. Используйте для этого регулировку освещенности. Дождитесь того момента, когда, на ваш взгляд, пора включать свет, и выставите ползунок на нужный уровень (махайте перед сканером рукой и крутите ручку, чтобы поймать нужный момент).

Далее выставляется чувствительность. Для этого вам нужно будет поставить ручку на среднее значение и попытаться походить в удаленных зонах, где сработка нужна. Найдите оптимальное положение ручки – бывает так, что приходится ставить чувствительность на высокий уровень ради того, чтобы сканер обнаруживал движение на дальнее расстояние, поэтому при движении на близком он срабатывает даже на некрупные предметы. Возможно, светильник лучше будет установить посередине двух объектов (к примеру, между калиткой и входом в дом), чем просто повесить его над входом. Последним регулируется продолжительность свечения. Для подъезда вполне достаточно 30 секунд (за это время человек гарантированно пройдет один пролет), для частного двора может понадобиться 2-3 минуты. Определяется все это экспериментальным путем, поэтому готовьтесь к тому, что вам придется побегать к устройству, чтобы отстроить его.

Это вся необходимая информация про световые датчики движения – используя ее, вы сможете сделать правильный выбор и настроить его. Минимум раз в год протирайте защитное стекло или пластик, установленный на сенсоре, от пыли, чтобы не снижать его чувствительность. При замене лампы не завышайте ее потенциал, устанавливая в 500-ваттные устройства 800-ваттные светильники – это приведет к перегреву и выходу всего узла из строя.

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.

Содержание статьи

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 конечный выключатель или геркон. Геркон (герметичный контакт) это переключатель который срабатывает при появлении магнитного поля.

Суть работы заключается в установке конечного 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.

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 магнитный пускатель с катушкой на 220В. Для этого вместо лампочки в нижеуказанных схемах подключаются выводы катушки.

Схема №1. Лампа включается только от датчика движения.

Схема №2. Лампа включается от датчика движения или от выключателя (принудительное включение).

Схема №3. Датчик движения отключается. Так он не будет срабатывать, когда вам это не нужно, например, в светлое время суток.

Схема №4 – включение лампы от двух датчиков, расположенных в разных местах.

На фото ниже изображены клеммы к которым подсоединяются питающие провода.

Заключение

Использование датчиков движения, как бы это ни звучало, это шаг к умному дому. 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.

Датчик движения, его характеристика, виды и принцип работы

По словам специалистов, если используется датчик движения (сенсор), это позволяет экономить 30% электричества. Если в него входит ещё и фотореле, то экономия составит 58%. В случае достоверности показателей выбор датчика движения является целесообразное решением.

Принцип работы датчика движения

Датчики движения работают по принципу охраны, которая держит под контролем местность, охваченную сектором обзора.

Их работа состоит в фиксировании инфракрасного излучения. Когда в месте установки устройства появляется живой объект, то в него поступают импульсы. Они действуют на цепь и в результате появляется освещение. Когда объект покидает зону, импульсы перестают поступать, цепь разрывается и свет отключается.

Датчики движения работают в автоматическом режиме, что снижает расходы на освещение. Приборы функциональные, в них есть сенсор, позволяющий включать и выключать уличный свет, бытовую технику, кофеварку, музыкальный центр и другие бытовые приборы.

Данное оборудование имеет существенную стоимость, а потому могут подойти не каждому. Их монтаж требует определенных знаний и выполнения строгих требований, а следовательно, провести установку самостоятельно могут не все, ведь допущение даже незначительно ошибки может вывести прибор из рабочего состояния.

Устройство работает то время, которое указано в настройках. Можно выбрать интервал от 5 секунд до 10 минут. К примеру, если вы поставили таймер на 5 минут, и в течение этого времени движений не будет, то прибор выключит свет.

Как применяется датчик движения?

Детекторы движения эксплуатируются с разными целями и в разных условиях. Они обеспечивают автоматическое включение и отключение оборудования, которое может быть сложным техническим комплексом, а может быть и обыкновенным источником света. Приборы света включаются, когда в поле их видимости появляется объект и отключаются спустя некоторое время после того, как двигательная активность погаснет.

Кроме того, такие приборы широко используются в системах «умного дома». Они регулируют систему вентиляции, кондиционирования, отопления, открывают автоматические ворота и двери и управляют другими механизмами в помещении.

Многофункциональность — главное преимущество датчиков движения. Они компактные и идеально подходят для любого интерьера, и могут быть беспроводными, что очень удобно.

Разновидность датчиков движения

Существуют разные виды данного оборудования, которые реагируют на движение. Их работа основана на разных технических принципах, но все они выполняют одну и ту же функцию: фиксируют движущиеся объекты, запускают реле, к контактам которого может подключиться любое устройство внешнего типа.

Выделяют следующие виды приборов движения:

• инфракрасный;
• ультразвуковой;
• радиоволновый;
• фотоэлектрический;
• комбинированный.

Инфракрасный датчик движения

Принцип работы таких устройств состоит в обнаружении изменений инфракрасного излучения окружающих объектов.

Такой датчик нежелательно устанавливать на кухне, так как там постоянные перепады температур, а, как известно, такие приборы не любят ее перепады.

Инфракрасные датчики имеют как плюсы, так и минусы. К первым относятся:

• возможность точного регулирования дальности и угла обнаружения объектов;
• удобство применения вне помещения, так как он реагирует только на объекты, у которых своя температура;
• при работе безопасны для человека, так как ничего не излучают.

К минусам относятся:

• возможность ложных срабатываний;
• низкая точность работы на улице;
• небольшой диапазон рабочих температур.

Несмотря на имеющиеся недостатки, инфракрасные датчики движения, из-за не высокой стоимости и простоты использования получили большое применение в бытовых условиях, что привело к появлению различных решений конструктивного исполнения.

Датчики движения различного конструктивного исполнения (меняющейся зоной захвата, фиксированной зоной захвата, встраиваемый, локального применения).

Ультразвуковой датчик движения

Ультразвуковой прибор — излучает волны, невосприимчивые человеком. Устройства могут улавливать такие изменения, за счет внутреннего генератора. При движении в зоне охвата прибора объекта излучаемые волны отражаются, и это фиксируется прибором. В итоге включается реле и подключается внешнее оборудование.

Преимущества ультразвуковых приборов:

• не реагируют на погодные явления;
• действуют на все объекты;
• независимые от показателей температуры;
• за счет проводного питания обеспечивается непрерывная работа датчика.

• у домашних животных датчик вызывает дискомфорт (реакция на ультразвук);
• дальность действия прибора с ограничениями;
• возможность ложных срабатываний на объекты далеко за пределами зоны охвата.

Не рекомендуется использовать такой датчик в условиях резких перепадов влажности и температур. Многие модели чувствительны к ним.

Радиоволновый датчик движения

Радиоволновые приборы применяют для охраны разных объектов и могут быть установлены внутри помещения или снаружи. Их задача заключается в обнаружении движения в контролируемой зоне и в формировании тревожного сигнала.

Датчик обнаруживает разницу частот излучаемых и принимаемых радиоволн. Если объект неподвижный, то разницы не будет, при его перемещении происходит эффект Допплера (увеличивается или уменьшается частота отраженного сигнала).

Применяются такие приборы реже, чем инфракрасные, несмотря на большое количество преимуществ.

Радиоволновой прибор не выдает ложную тревогу ни при каких обстоятельствах. У него есть еще одно свойство, которое можно рассматривать как преимущество, так и недостаток: высокая проникающая способность излучения в диапазоне коротких волн.

Преимущество здесь в том, что внутри помещения, где стоит датчик, для него почти не существует слепых зон. Отсюда и минус: можно регистрировать движения за пределами охраняемого объекта за счет прохождения радиоволн сквозь стены. В итоге происходят ложные срабатывания.

Фотоэлектрический датчик движения

Фотоэлектрический прибор работает почти также как и ультразвуковой. Отличие его заключается в применении оптического излучения вместо ультразвукового. За счет этого обеспечивается высокое качество фиксирования, быстрое действие, отсутствие «слепой зоны».

У таких устройств приемник и излучатель находятся в одном корпусе. Луч отражается от рефлектора, который находится на расстоянии до 7 метров, и возвращается обратно. Датчик подает сигнал, в случае если световой поток прерывается контролируемым объектом.

Фотоэлектрические датчики применяют для контроля за производственными и упаковочными линиями, а также для предотвращения несанкционированного доступа на закрытую территорию.

Комбинированный датчик движения

Комбинированные устройства включают в себя несколько технологий, к примеру, микроволновой и инфракрасный приборы. Это самое удачное решение, если необходимо точно определить помещение в зоне действия устройства. Несколько работающих каналов обнаружения движущегося объекта делают работу этого прибора достаточно продуктивной, дополняя и компенсируя недостатки друг друга.

Разнообразие комбинированных датчиков движения

Основные принципы работы датчиков движения

При упоминании прибора под названием «датчик движения», в первую очередь возникают ассоциации с охраной банков, музеев и секретных объектов. Воображение рисует картинку пересекающихся лазерных лучей, через которые виртуозно пробирается шпион или грабитель.

Отчасти, это верно, поскольку некоторые виды датчиков обнаружения движения используются в охранных комплексах. Однако по мере удешевления технологии, эти устройства стали доступными для широких масс. Тем более что принцип работы датчика движения никогда не являлся секретом, и от использования его в домашних условиях удерживала только высокая стоимость.

Для чего нужен датчик движения

В шпионских боевиках он показан, как грозный страж, включающий пулеметы при проникновении на важный объект. Может быть, такая система и существует, проверять не будем. На самом деле, датчики движения регистрируют любые виды перемещения объектов, и сообщают информацию в некую электронную систему.

Что происходит дальше

В зависимости от того, как устроен алгоритм работы, после срабатывания сенсора может произойти следующее:

• включение (отключение) освещения;
• запуск вентиляции;
• начало (прекращение) работы некоего механизма;
• включение отопительной системы;
• срабатывание охранной тревоги;
• старт видеозаписи;
• передача информации на центральный пульт управления объектом либо механизмом.

Список можно продолжить, но из него уже понятно назначение прибора: любые его разновидности предназначены для подключения некоего алгоритма при появлении в секторе обзора предмета или живого организма.

Принцип действия датчика движения

За исключением механических приспособлений, вроде натянутой проволоки или веревки (такие типы датчиков движения существовали до изобретения электричества), сенсоры представляют собой электронное устройство. Для того чтобы обнаружить перемещение объекта, необходимо работа по принципу радара. Собственно, радары и эхолокаторы — это разновидности вышеупомянутых датчиков, только покрупнее масштабом. Принцип работы бытового (гражданского) датчика движения также основан на пересечении любого вида излучения. По принципу работы с сигналом, сенсоры бывают трех видов:

• Прерывающие (линейные): в основе излучатель линейного сигнала (как правило, лазерный луч), и приемник. Пока фотодатчик фиксирует излучение — прибор в состоянии покоя. При пересечении луча движущимся объектом — устройство подает сигнал.Преимущество такой технологии в простоте реализации. Недостаток — одиночный луч легко обойти. Кроме того, такой сенсор состоит из двух частей, что не всегда удобно.
• Отражающие (объемные): в основе лежит принцип работы радара. Излучатель посылает рассеянный или концентрированный сигнал (по выбору заказчика). Если на его пути нет препятствия, датчик в состоянии покоя. Любой попавший в сектор действия предмет, отразит часть излучения.Отраженные волны улавливаются приемником, установленным в том же корпусе, и сенсор переводится в состояние тревоги. Преимущества: широкий сектор обзора, удобно монтировать (электроника в одном корпусе), возможность настройки. Недостаток: нужно отсекать ложные срабатывания, иначе прибор будет функционировать невпопад.
• Пассивные: сами ничего не излучают. Как же работают такие датчики движения? Их чувствительные сенсоры улавливают волны, испускаемые другими предметами. Преимущество — простота и дешевизна, отсутствие ненужного волнового фона. Недостаток: улавливают только одушевленные предметы (люди, животные). Большинство сенсоров этого типа настроены на тепловой фон живых существ.

Какой прибор выбрать? Зависит от задач. Для защиты или фиксации появления объекта в коридоре или некоем портале (дверь, проем, окно), подойдет прерывающий комплект сенсоров. Если необходимо зафиксировать перемещение в замкнутом пространстве или на территории — лучше выбрать отражающий или объемный датчик.

Именно по этому принципу работают популярные датчики движения для включения (выключения) света. Только при попадании объекта в сектор действия, не срабатывает сигнал тревоги, а включается освещение.

Информация: Экономистами подсчитано, сколько электроэнергии сохраняет использование датчиков движения для автоматического включения света. Деньги, затраченные на приобретение этого оборудования, окупаются в течение 1–2 лет.

Правда, есть несколько оговорок:

• использование сенсора для освещения разумно только на территориях (в помещениях), где редко находятся люди;
• при многократном подключении (отключении), люминесцентные и спиральные лампы быстро выходят из строя: лучше использовать LED или галогеновые светильники.

Устройство и технологии датчика движения

• Начнем с прерывающих. Как мы уже знаем, прибор состоит из излучателя и приемника. Простейшая реализация — фото пара с линзой, формирующей направленный луч. Однако подобные устройств не применяются уже несколько десятков лет. Какой датчик можно считать современным? Тот, который использует когерентный или поляризованный луч. То есть, лазер.

Для справки: Лазерный луч может быть видимым или невидимым. Это расширяет возможности прибора при использовании в охранных системах.

Вариантов исполнения два: в одном корпусе или с разделенным приемником и передатчиком. В первом случае необходимо электрическое объединение двух узлов в единую электрическую систему. Второй вариант использует отражающую поверхность, и луч возвращается в приемный сенсор, расположенный рядом с излучателем.

• Как работает микроволновый датчик движения? Он излучает СВЧ волны, которые формируют вокруг него некий фон из волн высокой частоты. Они отражаются от предметов, и «мозг» датчика запоминает объемную картинку в виде уровня излучения в разных плоскостях. При появлении внутри этого фона постороннего предмета, уровень отраженного излучения меняется. Это фиксируется приемником, и включается сигнал оповещения. После исчезновения объекта, датчик возвращается в состояние покоя.
• Еще один похожий вариант — электромагнитный сенсор. Регистрирует изменение магнитного поля при попадании в сектор объемных предметов. Чувствительность ниже, высокая зависимость от помех.
• Ультразвук. Практическое его применение мы знаем по прибору УЗИ, который применяется в медицине. Бывают и другие варианты использования: датчики движения. Генератор ультразвука постоянно испускает УЗ волны в заданном секторе. Проверить (засечь) работу прибора сложно, поэтому эти виды сенсоров популярны в охранных системах. При возникновении препятствия, звуковые волны возвращаются и регистрируются приемником. Происходит срабатывание датчика.

Несмотря на высокое качество и скрытность, эти виды сенсоров применяются и в системах автоматического включения освещения.

Информация: Единственное ограничение — нежелательно применение на объектах с домашними животными. Некоторые особи негативно реагируют на ультразвук.

Такие датчики отлично работают в помещении и на улице. Выглядят они по-разному, но обязательно с цилиндрическим окошком в корпусе.

• реле времени задерживает момент включения от случайных кратковременных срабатываний;
• сумеречный выключатель отключает прибор в светлое время суток;
• блок ступеней переключения настраивается под определенный размер «объекта», чтобы кошки и птицы не включали свет.

Можно ли изготовить такой прибор самому, и как его отключить

Любой домашний умелец задается вопросом: как сделать датчик движения своими руками? Саму электросхему управления собрать несложно. Проблема в источнике и приемнике излучения. Проще использовать готовый излучатель волн, просто интегрируя его в свой проект. Наиболее удачными являются датчики для систем на базе Arduino.

Еще одна популярная самоделка — лазерная указка с фотоприемником, размещенным на линии пересечения. Но это не более чем развлечение: для серьезных задач такой прибор не подходит.

Еще одна мысль, которая приходит в некоторые беспокойные головы: как отключить датчик движения.

Важное предупреждение: Информация не предназначена для криминального применения!

Если отключение связано с режимом использования — нет проблем. Просто отсоедините сенсор от блока питания, и он перестанет включать свет. Например, когда объект закрыт. В остальных случаях поступайте так (не для злого умысла):

• инфракрасные сенсоры заклеиваются металлическим скотчем;
• микроволновый прибор перестает принимать сигналы, если покрыть окошко прозрачным лаком из аэрозольного баллончика;
• УЗ датчик экранируется только металлом или металлизированным скотчем в 2–3 слоя.

В любом случае, информация о том, что на объекте не работает датчик движения, будет зарегистрирована владельцем. Кроме того, прежде чем вам удастся отключить сенсор, ваше появление будет зафиксировано.

Какой датчик выбрать

О производителе мы не говорим, это личное предпочтение каждого. Исходя из информации в данной статье, вы можете выбрать тип сенсора по виду излучения, подходящий для ваших целей.

Совет: Не пытайтесь получить высокие показатели качества от прибора в нижнем ценовом сегменте.

Равно как и нет смысла искать универсальный датчик: тип определяется условиями применения.