Устройство и принцип работы датчиков движения

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.
• MS-39 EKF. Инфракрасный датчик движения настенного исполнения с дальностью контроля 6 метров. Есть встроенный датчик освещенности, регулировка чувствительности и задержка срабатывания до 10 минут. Степень защиты IP44. Купить это устройство можно за 426 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».

Предыдущая
Датчики движенияОсобенности выбора датчика движения для включения света на лестнице
Следующая
Датчики движенияКак сделать датчик движения своими руками

Спасибо, помогло!2Не помогло

Отличия датчика движения и присутствия

А отличаются они разными зонами чувствительности и
срабатывают на разную интенсивность движения.

То есть, в одном приборе зона контроля разбита на большие
сектора, а в другом – на множество маленьких.

В датчиках движения линза Френеля состоит из более крупных
“квадратиков”, если можно так выразиться, а в датчиках присутствия – более
мелких.

Соответственно, самые обычные датчики движения не имеют
высокой зоны чувствительности и улавливают только явно выраженные перемещения
объекта (бег, ходьба).

А датчики присутствия, наоборот, способны срабатывать всего
лишь на покачивание головы ровно сидящего на одном месте человека или от
небольшого движения пальцев рук (печатание на клавиатуре компьютера).

Теперь понимаете, зачем у таких датчиков глаза мухи

Внимание! – Мы говорим здесь именно о разновидностях PIR датчиков.

На АлиЭкспрессе китайцы их так и называют – высокоточные сенсоры движения.

Подробнее

Есть особо чувствительные датчики присутствия (Steinel True Presence), которые могут даже улавливать движение диафрагмы грудной клетки при дыхании человека!

Но и работают такие устройства немного на других принципах и стоят совсем других денег.

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.

Недостатки:

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

Разнообразие ультразвуковых датчиков движения.

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.

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)

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:

• Датчик освещенности. При использовании прибора для автоматического включения светильников он должен работать только в темное время суток. Для этого необходим датчик освещения, иначе лампы будут гореть в светлое время суток. Он может быть встроенным или подключаться дополнительно.
• Защита от животных. При высокой чувствительности будут ложные срабатывания при перемещении собак или кошек. Для того чтобы предотвратить возникновение этой проблемы, необходима защита от срабатывания прибора при появлении животного весом до 25 кг. Для этого регулируется чувствительность прибора. Но от ложных срабатываний на крупных собак, вес которых близок к весу человека, эта опция не спасает.
• Задержка отключения света. При подключении датчика к системе управления освещением, возможна ситуация, при которой человек какое-то время не двигается, например, в туалете или ванной, но находится в помещении или сделал шаг за порог, но не отошел от двери. Если свет в это время будет гаснуть, то это неудобно и неприятно для глаз. Для предотвращения подобной ситуации используется функция задержки времени.

Область применения

Датчик движения – универсальный прибор, который можно использовать в самых разных бытовых сферах. Промышленное применение таких устройств ещё более широко, однако это отдельная тема.

Автоматизация домашнего освещения

Применение датчиков освещения для автоматизации включения и отключения света в комнатах позволяет экономить на электричестве до 40% денежных средств.

Вместе с установкой инфракрасных сенсоров удаётся разрешить ситуацию, когда хозяева выходят из комнаты, забывая выключить в ней свет.

Охранные функции

Подобное использование тепловой воспринимающей аппаратуры было первым, и оно продолжает давать хорошие результаты. С помощью датчика движения можно:

1. Организовать отправку push-сообщения на смартфон владельца (функция активируется в моменты ухода из квартиры).
2. Запрограммировать включение сигнализации, в том числе отправку тревожного сигнала на пост охраны.
3. Просмотреть время прихода членов семьи в разделе «лог», где ведётся история срабатываний датчика.

Управление климатической техникой

Такая связка применяется реже, чем с освещением, однако также имеет место быть. По сигналу датчика могут быть включены устройства, поддерживающие параметры холода и тепла в квартире: батареи или система тёплого пола, кондиционер, вентилятор, увлажнитель и другие приборы. Таким образом, максимальный расход энергии происходит лишь в нужное время, а не постоянно.

Стоит отметить, что широкому применению инфракрасных датчиков движения в области домашнего климата мешает явление тепловой инерции. Для того, чтобы полноценно прогреть комнату, необходимо время – и делать это нужно заранее, перед входом в неё. Как следствие, комфортная температура достигается не сразу, а тогда, когда это часто не нужно – человек уходит в другое место.

Установка и настройка датчиков движения

Для того, чтобы датчик движения для освещения и схема подключения были максимально совместимы, установку прибора необходимо предусмотреть еще на этапе планирования сети освещения. Благодаря этому вы сможете предусмотреть наиболее удобное место установки датчика, а также сможете подвести электропроводку, необходимую для его подключения.

Возможные схемы подключения датчика движения

Схема подключения датчика движения для освещения во многом зависит от ваших требований к сети освещения. Она может реализовываться непосредственно через датчик, через выключатель, а также возможны варианты подключения двух и более датчиков последовательно.

Мы рассмотрим все приведенные варианты, которые являются наиболее распространенными:

Для подключения сети освещения непосредственно через датчик нам необходимо установить прибор и подвести к нему питающие провода. Многочисленные видео в сети интернет приводят примеры установки датчиков, поэтому на данном аспекте мы не будем останавливаться. Остановимся только на процессе его подключения.

Схема подключения датчика движения

1. Для подключения любого датчика движения нам необходимо снять панель с обратной стороны прибора. Здесь мы увидим три вывода. Обычно они представлены в виде трех клеммников. Кроме того, отдельно обычно имеется место для заземления датчика.
2. Клеммы обычно имеют следующие обозначения: L – фазный провод, приходящий на прибор, N – нулевой провод, приходящий на прибор, А (LS) – фазный провод, выходящий с прибора, PE – место подключения заземления.
3. К выводам L и N подключаем фазный и нулевой провод соответственно. К выводу А подключаем фазный провод, идущий непосредственно к лампам сети освещения.       К выводу PE подключаем наш заземляющий проводник.

• Если нам необходимо, чтобы сеть освещения, запитанная через датчик движения, работала только в определенное время, то применяем способ ее подключения через выключатель. Благодаря такому способу, только при включении выключателя датчик движения будет работать.
  1. При такой схеме монтажа подключение датчика движения выполняется аналогично варианту, приведенному выше. Единственное отличие заключается в подключении приходящего фазного провода.
  2. Фазный провод, который подключается к выводу L, предварительно подключается к выводу выключателя. То есть путь фазного провода выглядит следующим образом – от распределительной коробки к выключателю, а уже от выключателя к выводу L датчика движения.
• Для охвата территорий большого размера иногда может потребоваться установка двух и более датчиков движения. Обычно это реализуется для охранных систем либо для освещения дорожек большой протяженности. Так же подключение освещения к двум датчикам движения может потребоваться при наличии препятствий лучу одного датчика либо при подключении разнонаправленных устройств.

На фото приведена схема подключения двух датчиков движения

1. Для реализации такой схемы подключения каждый отдельный прибор подключается так же, как нами описано в первом варианте. Небольшое отличие касается только провода, отходящего от вывода А.
2. Фазные провода всех датчиков движения, подключенных к данной сети от вывода А, соединяются, и один результирующий провод идет непосредственно к нашим осветительным приборам. При такой схеме все устройства соединены по логике «или» и при срабатывании любого из датчиков включится освещение.

Настройка датчиков движения

Но для правильной работы устройства не достаточно только правильно его подключить, необходимо еще и правильная регулировка датчика движения для освещения. И это достаточно просто можно выполнить самостоятельно. Итак:

• Прежде всего, необходимо отрегулировать зону действия датчика. Обычно это делается уже после его подключения. Для этого вращаем рабочую часть датчика до достижения минимального количества мертвых зон.
• Следующим этапом идет настройка датчика движения для освещения. Для этого в задней части прибора имеется регулятор «LUX» (DAY LIGHT). Первоначально его следует установить на максимум.Затем в вечернее время, когда уровень естественной освещенности помещения или другого места установки датчика опустится до требуемого уровня, повернуть регулятор до срабатывания датчика. Оставив регулятор в данном положении, мы обеспечим работу устройства при освещенности на данный момент и ниже.

Регулировка датчиков движения

Последним этапом настройки датчика движения является установка времени работы при отсутствии подвижных предметов в зоне действия. Для этого в задней части есть регулятор «Time», вращая который, мы можем выбрать необходимое нам время.

Производители и цены

В приборах движения цена напрямую связана с качеством и производительностью прибора. Чем дороже устройство – тем большую зону оно способно охватить. Среди популярных марок стоит отметить приборы фирм:

• Camelion;
• Theben;
• Ultralight.

Стоимость сенсоров начинается от 400 рублей и доходит до нескольких тысяч. Самые рейтинговые среди бюджетных моделей по версии Яндекс.маркета.

Изображение	Модель	Угол обзора, градусов	Дальность действия, метров	Средняя цена, рубли
	Camelion LX-39/Wh	180	12	558
	Rev 3	180	12	590
	Feron SEN30 (датчик движения руки)	30	5-8	759
	PIR16A	180	12	505
	IEK LDD12-029-600-001	120	9	508
	Elektrostandard SNS M 02	180-360	6	512
	ТДМ SQ0324-0014	120	12	519

V. Как выбрать датчик движения?

При выборе датчика движения нужно учитывать несколько факторов:

1. Тип датчика: существуют разные типы датчиков движения, такие как инфракрасные, ультразвуковые и микроволновые. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, поэтому нужно выбирать тот, который лучше всего подходит для конкретных потребностей.

2. Радиус действия: в зависимости от размера помещения и расположения устройств, нужно выбрать датчик движения с достаточным радиусом действия, чтобы он мог обнаруживать движение в нужных зонах.

3. Чувствительность: некоторые датчики движения имеют возможность настройки чувствительности, чтобы минимизировать ложные срабатывания. Нужно учитывать, что более высокая чувствительность может привести к большему количеству ложных тревог.

4. Угол обзора: угол обзора датчика движения влияет на то, в какой зоне он может обнаруживать движение. Например, если датчик будет использоваться для обнаружения движения в узких коридорах или проходах, нужно выбирать датчик с узким углом обзора.

5. Надежность и качество: при выборе датчика движения нужно убедиться, что он надежен и имеет хорошее качество. Не стоит экономить на этом при использовании таких сложных технологий, так как ненадежные датчики могут приводить к ложным тревогам и сбоям в работе и немного сэкономив, вы получите, зачастую, нерабочую систему.

6. Дополнительные функции: некоторые датчики движения могут иметь дополнительные функции, такие как таймеры, режимы дневной/ночной работы, индикаторы состояния и т.д. Нужно выбирать датчик с дополнительными функциями, которые будут полезны в конкретной ситуации.

Как установить датчик движения ?

Подробно о том, как установить типовой датчик движения я подробно описывал, с множеством детальных фотографий – ЗДЕСЬ. Здесь, в рамках этой статьи, описать лучше неполучится.

Кроме того, если вы следите за нашим сайтом, а делать это можно, например, подписавшись на нашу группу вконтакте, вы должны были видеть пример типовой схемы подключения датчика движения – доступна по ЭТОЙ ссылке.

Схема подключения

Датчики инфракрасного излучения подключается просто – нужно организовать лишь включение и выключение цепи. Подсоединение устройства к подсветке или контуру безопасности происходит по одинаковому принципу.

Схема подключения есть в инструкции к любому прибору:

• Ток приходит на ИК-датчик от сети по нулевому и фазному проводу. Чтобы подключить устройство к электролампочке, фазный провод подсоединяют к одному из выводов осветительного прибора. Второй вывод крепят к нулевому кабелю.
• Кабели от устройств подключают к распределительному щитку: 2 провода от светильника, 2 от сети питания и 3 от ИК-регистратора. Фазу питающего провода соединяют с фазным кабелем датчика, а нулевой провод от питания и нулевой кабель от датчика – к нулевому от светильника.
• Фазный кабель от ИК-датчика соединяют с проводом от светильника. Все кабели окрашены в соответствующие цвета, что облегчает соединение.

Если некоторое время освещение должно поддерживаться независимо от движения человека, в схему включают также выключатель параллельно ИК-устройству.

Классификация

Датчики представлены различными видами, каждый из которых лучше всего подходит для тех или иных условий эксплуатации. Например, датчики движения, устанавливаемые на улице, обладают высокой степенью защищенности корпуса с IP не ниже 55. Внутри помещений вполне достаточно IP22 и более.

В соответствии с типом питания приборы классифицируются на подключаемые к сети 220 вольт и беспроводные, питающиеся от аккумуляторов или батареек. Первая группа считается наиболее востребованной и многочисленной, а вторая используется преимущественно вместе с низковольтными осветительными приборами.

Основной классификацией являются способы, позволяющие определить начало движения в контролируемой зоне. Они основаны на различных принципах обнаружения:

• Акустические устройства, реагирующие на шум. Относятся к категории пассивной аппаратуры. Они включаются при появлении различных звуков.
• Приборы движения и освещённости инфракрасного типа. Срабатывают при наличии теплового излучения, выделяемого теплокровными существами – людьми или животными. Реакция на животных нередко приводит к ложным срабатываниям. Эти виды датчиков тоже являются пассивной коммутационной аппаратурой.
• К видам активных устройств можно отнести различные типы микроволновых приборов, оборудованных сенсором. Они испускают излучение в микроволновом диапазоне и следят за их возвращением. Когда в зону контроля попадает передвигающийся объект, изменяющиеся волны дают команду на срабатывание или выключение прибора. Для охранных систем применяются устройства с повышенной чувствительностью, способные определять объект независимо от наличия конструктивных элементов и других помех.
• Примерно по аналогичной схеме работают ультразвуковые коммутирующие сигнальные устройства. Они отличаются лишь диапазоном, в котором происходит излучение волн. Применяются очень редко и только в нежилых помещениях, или используются как уличный прибор.
• Наиболее дорогими и эффективными считаются комбинированные устройства, сочетающие в себе различные способы фиксации движения. Такая конструкция предотвращает ложные срабатывания, повышая надежность следящих систем.

Особенности и критерии выбора

Параметры, по которым выбирают датчик, определяются его техническими характеристиками

Важно оценить, какие именно показатели нужны для устройства, работающего в доме, вне дома или на открытой территории:

• Для обширных помещений или двора подбирают устройства с большой зоной обнаружения. В небольшую комнату или на лестничную площадку покупают простые модели с дальностью работы 10, 6 и 4 м.
• Для жилых комнат годятся варианты с невысокой защитой от влаги. Для улицы или влажных помещений (бассейнов, лечебниц) нужны изделия с высоким IP.
• Если устройство будут монтировать на стену, лучше купить модель с защитой от подкрадывания. Иначе, двигаясь вдоль стены, злоумышленник сможет проникнуть в дом.
• Уровень чувствительности – определяет, насколько медленные и незначительные движения может уловить датчик. Для защиты квартиры от воров или для включения освещения в комнате, когда в нее заходят, достаточно «грубых» приборов. На склады, где хранится дорогостоящая или опасная продукция, покупают чувствительные датчики.

Оценивают стоимость приборов, особенно если для системы безопасности их требуется несколько.

Разновидности датчиков движения

Назначение подобных детекторов может быть различным, и зависит от того, с какими приборами они сопряжены:

• Охрана. В случае обнаружения движения на охраняемой территории, датчик включает тревожную сигнализацию.
• Видеорегистрация. Подключение детекторов движения к системе видеофиксации позволяет сэкономить объёмы памяти на записывающих устройствах, включая камеры лишь при появлении движущегося объекта.
• Освещение. Наиболее часто встречающаяся функция сенсоров движения, это включение и отключение осветительных приборов. Подключение датчика позволяет сэкономить расход электроэнергии и эксплуатационный ресурс ламп.
• Климатические системы. Датчики могут интегрироваться и с приборами, отвечающими за комфортный микроклимат в помещении. Например, при входе человека в комнату включаются вентиляция, обогрев или кондиционер.

Общий принцип действия данных приборов состоит в использовании различных волн и улавливании их отражения. По своему устройству датчики могут состоять из двух отдельно работающих компонентов – активной и пассивной части. Активная испускает лучи в пространство, а пассивная принимает и анализирует их отражение. Обычно они устанавливаются друг напротив друга, чтобы испускаемый луч беспрепятственно доходил до приёмника. При попадании между ними движущегося объекта, луч прерывается, и происходит срабатывание детектора.

Другой вариант датчика движения – комбинированный, в корпусе которого одновременно располагается и излучатель, и приёмник-анализатор. Статичные предметы отражают излучённые волны в неизменном порядке, а при появлении в поле зрения датчика передвигающегося объекта, отражения становятся хаотичными. Это сразу же фиксируется датчиком, и он отдаёт команду на сработку сигнализации или включение освещения.

По способу сопряжения сенсора с другими приборами (освещение, видеокамера, сигнализация) устройства фиксации движения бывают:

• Проводные. Информация от них поступает по отдельно подведённой линии проводов.
• Беспроводными. Данные с детектора передаются при помощи радиоволн, GPS или WiFi-соединения.

В работе устройства могут использоваться различные типы волн. По этому показателю все сенсоры фиксации движения разделяются на несколько типов:

• Фотоэлектрические. В основе их лежат излучатель и фотоэлемент, испускающие и улавливающие оптические лучи в видимом диапазоне.
• Ультразвуковые. В таких приборах в качестве рабочего излучения применяются ультразвуковые волны.
• Микроволновые. Детектор излучает электромагнитные волны сверхвысокой частоты.
• Томографические. Подобные приборы испускают радиоволны в различных диапазонах и анализируют их отражение от окружающих объектов.
• Инфракрасные. ИК-датчики способны улавливать тепловое излучение, и реагировать на него. Благодаря этому, освещение не будет автоматически включаться при покачивании кустов от ветра, либо при колыхании сквозняком штор в помещении.

Инфракрасные датчики на сегодня являются самым распространённым типом детекторов движения. На них приходится более половины всего выпускаемого и продаваемого объёма таких устройств. Поэтому, далее мы будем именно на примере ИК-детектора рассмотрим, как подключить датчик движения на лампочку своими руками.

Внешняя поверхность их состоит из множества отдельных линз, фокусирующих ИК-излучение из окружающего пространства на принимающий элемент, установленный внутри прибора. Каждая из линз имеет свою зону ответственности, и когда там появляется движение, уровень ИК-излучения растёт. Это позволяет анализатору определять, в какой части отслеживаемой прибором зоны появился человек.

Установка датчика

Процесс установки датчиков движения технически не сложен и не составит труда для профессионала в этом деле. Без специальных познаний, лучше этим не заниматься.

Кабель ДД соединяется с общей проводкой целого дома или помещения, через стандартную коробку распределения.

Совместно с датчиком движения, как правило, сразу происходит установка таймера, сенсорных устройств, реагирующих на изменения интенсивности внешнего освещения. Это делается для того, что бы ДД включался только при наступлении темноты на улице.

В процессе установки датчиков, нужно учитывать габариты помещения, расположение оконных и дверных проемов, наличие козырьков, поскольку все это оказывает влияние на правильную и достоверную работу приборов.

Подробные инструкции по установке ДД и мер безопасности, которые следует при этом соблюдать, указаны в паспортах купленных приборов.