Принцип работы микроволновых датчиков движения, какие их них лучше

Разновидности датчиков объема

Существует три вида регуляторов:

  • микроволновые;
  • инфракрасные;
  • ультразвуковые.

Микроволновые

Микроволновые контроллеры функционируют по принципу радара. Такие устройства излучают электромагнитные волны на сверхвысокой частоте. В зависимости от производителя, этот рабочий параметр может составить до нескольких ГГц.

Достоинства микроволновых устройств:

  1. Датчики могут выявлять движущиеся объекты не только в закрытых пространствах. Возможно их определение за перегородками из диэлектрического материала, поэтому данный тип устройств является и внутренним, и внешним. Это преимущество обеспечивает возможность создания двухзонных систем охраны.
  2. В основе устройства используется сенсор, из-за чего на его действие не влияет температура воздуха.
  3. Микроволновые контроллеры оснащаются специальными регуляторами, позволяющими определить даже незначительные движения.
  4. Датчики объема имеют небольшой размер, что позволяет осуществить скрытый монтаж «девайса».

Минусы микроволновых устройств:

  • более высокая стоимость, если сравнивать с другими разновидностями контроллеров;
  • СВЧ-излучение датчика может нанести вред животному организму, в том числе человеку;
  • есть вероятность появления ложных срабатываний в результате фиксации объектов, которые перемещаются под наклоном и за границей зоны контроля.

Канал «AvtoGSM» представил подробный обзор микроволнового контроллера объема Clifford DPS 2.

Инфракрасные

Данный тип устройств определяет перемещения объектов путем воздействия инфракрасных волн. Основная их особенность заключается в том, что они вычисляют препятствие по уровню температуры, которая отличается от окружающей среды. Поэтому возможно определение не только людей, но и теплокровных существ — животных.

Достоинства инфракрасных контроллеров:

  • возможность точной настройки для изменения параметров обнаружения;
  • фиксация объектов с собственной температурой;
  • безопасность для живых организмов в результате того, что инфракрасные устройства не излучают вредоносных волн и функционируют только на прием сигналов.

Минусы, характерные для таких контроллеров:

  • появление ложных срабатываний в результате температурных перепадов;
  • возможны помехи в работе контроллера после попадания на его чувствительный элемент солнечного света или осадков;
  • некоторые модели устройств изготовлены из материалов, экранирующих тепловое излучение (такие датчики могут быть взломаны преступниками).

Пользователь Dmitry OSIPOV рассказал об основных характеристиках и принципе действия инфракрасных контроллеров объема.

Ультразвуковые

Ультразвуковые устройства предназначены для сканирования пространства с использованием высокочастотных волн. Они настолько высокие, что находятся за пределами восприятия человеком.

Достоинства ультразвуковых контроллеров:

  • доступная по сравнению с другими видами цена;
  • работа контроллера не зависит от температурных перепадов;
  • использование ультразвуковых устройств допускается в тяжелых и неблагоприятных условиях — при высокой влажности или запыленности;
  • животные (собаки и коты) воспринимают ультразвуковые волны и не подходят к охраняемому объекту, в результате ложные срабатывания исключаются;
  • способность выявления объектов датчиками будет всегда на одном уровне независимо от материала, из которого он изготовлен.

Минусы:

  • низкий диапазон действия (хотя для салона автомобиля его достаточно);
  • сенсорный элемент датчика не реагирует на плавные и медленные движения.

Ультразвуковой тип датчиков объема является самым эффективным и менее опасным для человеческого организма.

Трехпроводная схема подключения датчика движения

Датчики с тремя клеммами обычно используются при конструкции типа ИК-сенсор. Довольно распространенной компанией производителем недорогих инфракрасных датчиков движения является IEK. Без особых проблем можно найти хорошие изделия на Алиэкспресс.

Изделия подороже выполнены по аналогичному принципу, схема подключения светильника с датчиком аналогична для модели датчика от любого производителя. Устройства должны иметь степень защиты IP44 от проникновения твердых объектов более 1 мм и капель влаги. Если же датчик движение нужно вынести за пределы дома, то установка возможно только под козырек.

Если желаете защитить прибор от дождя и снега, ищите модель с пылевлагозащитой IP65 и с температурным режимом для вашего климата. Большинство ИК-сенсоров могут работать только до минус 20 градусов Цельсия.

Для подключения трехпроводного ИК-сенсора движения заводится полноценная фаза и ноль. Для правильной расстановки понадобятся все те же основные 4 элемента:

  1. Автоматический выключатель (что в распредщитке).
  2. Распредкоробка (в которой основной монтаж).
  3. Датчик (к нему подведен провод из распредкоробки).
  4. Светильник (второй провод из распредкоробки).

Соединение датчика тремя проводами будет проводится с заводом в распределительный короб трех кабелей:

  1. От автомата три жилы: L (фаза), N (рабочий нуль), нулевой защитный или земля (PE).
  2. На светильник три жилы, если корпус осветительного прибора из метала.
  3. Три жилы на датчик.

Как подключить датчик движения к лампочке с использованием трех жил, детально рассмотрено на схеме.

Нули (N) собираются в одну точку (как в случае с предыдущей схемой). Земля с автоматического выключателя тоже подключается к земле светильника (нулевой привод или PE). На датчик движения с тремя клеммами подается теперь фаза-ноль:

  • Две вводных – для питания 220В, обычно подписаны как L (фаза) и N (ноль).
  • Один вывод – обозначается литерой А.

Монтаж

Для установки трехжильного датчика движения:

  1. Открутите два самореза в корпусе. Клеммы находятся под задней крышкой.

  2. Некоторые модели уже выводятся из корпуса тремя проводами разного цвета. По цвету можно определить, что он значит: земля (А) красный, ноль (N) синий, фаза (L) коричневый. Но если крышка открывается без особых потуг, рекомендуется убедится в правильности определенной маркировки лично, глядя на надписи рядом с клеммами.
  3. Упрощенная схема подключения датчика движения к лампочке выглядит таким вот образом:
  4. Немного наглядности вот на этом рисунке.
  5. Можно обойтись без распредкоробки для соединения проводов и все жилы завести прямо в короб датчика, если внутри достаточно просторно и есть собственный клеммник. Фазу-ноль с одного кабеля подали, а с другого фазу-ноль вывели.
  6. Выходит упрощенная, но такая же трехпроводная схема, только без распределительного короба.

Настройка и регулировка чувствительности

После успешного подключения светильника с датчиком движения нужно правильно выставить его параметры:

  1. На обратной стороне корпуса найдите основные регуляторы. LUX с позициями месяца и солнца отвечает за срабатывание в зависимости от освещенности. Нужно чтобы датчик включался в комнате с окном только когда будет пасмурно или зайдет солнце? Выкрутите регулятор в сторону луны.
  2. Вторым регулятором выставляйте время выключения. Задержку можно выставить с нескольких секунд до 5-10 минут.
  3. Угол поворота всей сферы позволяет регулировать детектирование животных.

Преимущества и нюансы использования

Чтобы на животных не реагировал датчик, не поворачивайте головку сенсора вниз к полу. Выставите его так, чтобы он захватывал движения на уровне головы (плеч) всех жителей дома. Обычно на этом уровне захват животных не происходит.

Если же нужно, чтобы датчик временно не срабатывал, то головку его направьте в потолок. Таким образом захват перемещения невозможен. Захват движения датчиком зависит от угла наклона. В реалиях максимальное расстояние достигает 9 метров. Но по паспорту может быть выше.

Датчик для детектирования применяет ИК-лучи. Если двигаться от луча к лучу, то устройство замечает активность и реагирует. Когда проходишь прямо на луч, чувствительность сенсора минимальна и прибор может не сразу на вас среагировать.

По этой причине установка датчиков движения проводится не прямо над дверным проемом, а немного сбоку. Например, в углу комнаты.

Недостатки

Минусом трехпроводной схемы подключения датчика движения к лампе является отсутствие включения света принудительно. Если датчик по каким-либо причинам придет в неисправность, начнутся проблемы с корректной его работой. Чтобы этого избежать, рекомендуется в схему добавить выключатель.

Трехпроводная схема подключения датчика движения

Датчики с тремя клеммами обычно используются при конструкции типа ИК-сенсор. Довольно распространенной компанией производителем недорогих инфракрасных датчиков движения является IEK. Без особых проблем можно найти хорошие изделия на Алиэкспресс.

Изделия подороже выполнены по аналогичному принципу, схема подключения светильника с датчиком аналогична для модели датчика от любого производителя. Устройства должны иметь степень защиты IP44 от проникновения твердых объектов более 1 мм и капель влаги. Если же датчик движение нужно вынести за пределы дома, то установка возможно только под козырек.

Если желаете защитить прибор от дождя и снега, ищите модель с пылевлагозащитой IP65 и с температурным режимом для вашего климата. Большинство ИК-сенсоров могут работать только до минус 20 градусов Цельсия.

Для подключения трехпроводного ИК-сенсора движения заводится полноценная фаза и ноль. Для правильной расстановки понадобятся все те же основные 4 элемента:

  1. Автоматический выключатель (что в распредщитке).
  2. Распредкоробка (в которой основной монтаж).
  3. Датчик (к нему подведен провод из распредкоробки).
  4. Светильник (второй провод из распредкоробки).

Соединение датчика тремя проводами будет проводится с заводом в распределительный короб трех кабелей:

  1. От автомата три жилы: L (фаза), N (рабочий нуль), нулевой защитный или земля (PE).
  2. На светильник три жилы, если корпус осветительного прибора из метала.
  3. Три жилы на датчик.

Как подключить датчик движения к лампочке с использованием трех жил, детально рассмотрено на схеме.

Нули (N) собираются в одну точку (как в случае с предыдущей схемой). Земля с автоматического выключателя тоже подключается к земле светильника (нулевой привод или PE). На датчик движения с тремя клеммами подается теперь фаза-ноль:

  • Две вводных – для питания 220В, обычно подписаны как L (фаза) и N (ноль).
  • Один вывод – обозначается литерой А.

Монтаж

Для установки трехжильного датчика движения:

  1. Открутите два самореза в корпусе. Клеммы находятся под задней крышкой.

  2. Некоторые модели уже выводятся из корпуса тремя проводами разного цвета. По цвету можно определить, что он значит: земля (А) красный, ноль (N) синий, фаза (L) коричневый. Но если крышка открывается без особых потуг, рекомендуется убедится в правильности определенной маркировки лично, глядя на надписи рядом с клеммами.
  3. Упрощенная схема подключения датчика движения к лампочке выглядит таким вот образом:
  4. Немного наглядности вот на этом рисунке.
  5. Можно обойтись без распредкоробки для соединения проводов и все жилы завести прямо в короб датчика, если внутри достаточно просторно и есть собственный клеммник. Фазу-ноль с одного кабеля подали, а с другого фазу-ноль вывели.
  6. Выходит упрощенная, но такая же трехпроводная схема, только без распределительного короба.

Настройка и регулировка чувствительности

После успешного подключения светильника с датчиком движения нужно правильно выставить его параметры:

  1. На обратной стороне корпуса найдите основные регуляторы. LUX с позициями месяца и солнца отвечает за срабатывание в зависимости от освещенности. Нужно чтобы датчик включался в комнате с окном только когда будет пасмурно или зайдет солнце? Выкрутите регулятор в сторону луны.
  2. Вторым регулятором выставляйте время выключения. Задержку можно выставить с нескольких секунд до 5-10 минут.
  3. Угол поворота всей сферы позволяет регулировать детектирование животных.

Преимущества и нюансы использования

Чтобы на животных не реагировал датчик, не поворачивайте головку сенсора вниз к полу. Выставите его так, чтобы он захватывал движения на уровне головы (плеч) всех жителей дома. Обычно на этом уровне захват животных не происходит.

Если же нужно, чтобы датчик временно не срабатывал, то головку его направьте в потолок. Таким образом захват перемещения невозможен. Захват движения датчиком зависит от угла наклона. В реалиях максимальное расстояние достигает 9 метров. Но по паспорту может быть выше.

Датчик для детектирования применяет ИК-лучи. Если двигаться от луча к лучу, то устройство замечает активность и реагирует. Когда проходишь прямо на луч, чувствительность сенсора минимальна и прибор может не сразу на вас среагировать.

По этой причине установка датчиков движения проводится не прямо над дверным проемом, а немного сбоку. Например, в углу комнаты.

Недостатки

Минусом трехпроводной схемы подключения датчика движения к лампе является отсутствие включения света принудительно. Если датчик по каким-либо причинам придет в неисправность, начнутся проблемы с корректной его работой. Чтобы этого избежать, рекомендуется в схему добавить выключатель.

Схемы сборки

Микроволновый

Для контроля открытых пространств и контроля наличия объектов в нужной зоне, существует емкостное реле. Принцип действия данного устройства заключается в измерении величины поглощения радиоволн. Каждый наблюдал или был участником этого эффекта, когда, приближаясь к работающему радиоприемнику, частота на которой он работает, сбивалась и появлялись помехи.

Поговорим о том, как сделать датчик движения микроволнового типа. Сердцем данного детектора является радио микроволновой генератор и специальная антенна.На данной принципиальной схеме представлен простой способ сделать микроволновый датчик движения. Транзистор VT1 является высокочастотным генератором и по совместительству радио приемником. Детекторный диод выпрямляет напряжение, подавая смещение на базу транзистора VT2. Обмотки трансформатора Т1 настроены на разную частоту. В начальном состоянии, когда на антенну не воздействует внешняя емкость, амплитуды сигналов взаимно компенсируются и на детекторе VD1 нет напряжения.При изменении частоты, их амплитуды складываются и детектируются диодом. Транзистор VT2 начинает открываться. В качестве компаратора для четкой отработки состояний «включено» и «выключено», используется тиристор VS1, который управляет силовым реле на 12 Вольт.

Ниже предоставлена действенная схема реле присутствия на доступных компонентах, которая поможет собрать детектор движения своими руками или просто пригодится для ознакомления с устройством.

Тепловой

Тепловой ДД (PIR) самый распространенный сенсорный аппарат в хозяйственном секторе. Это объясняется дешевыми комплектующими, простой схемой сборки, отсутствием дополнительных сложных настроек, широким температурным диапазоном работы.

Готовый аппарат можно купить в любом магазине электротоваров. Часто этим сенсором снабжаются светильники, устройства сигнализации и прочие контроллеры. Однако сейчас мы расскажем, как сделать тепловой датчик движения в домашних условиях. Простая схема для повторения выглядит следующим образом:Специальный тепловой датчик В1 и фото элемент VD1 составляют автоматизированный комплекс управления освещением. Устройство начинает работать только после наступления сумерек, порог срабатывания можно выставить резистором R2. Датчик подключает нагрузку при попадании перемещающегося человека в зону контроля. Время встроенного таймера для отключения можно выставить регулятором R5.

Самоделка из модуля для Arduino

Недорогой сенсор можно сделать из специальных готовых плат для радио конструктора. Так можно получить довольно миниатюрное устройство. Для сборки нам понадобятся модуль датчика движения для микроконтроллеров Arduino и модуль одноканального реле.

На каждой плате распаян разъем из трех штырьков, VCC +5 вольт, GND -5 вольт, OUT выход на детекторе и IN вход на плате реле. Для того, чтобы сделать устройство своими руками, необходимо с источника питания подать на платы 5 Вольт (плюс и минус), например, от зарядки для телефонов, а out и in соединить вместе. Соединения можно проводить с помощью разъемов, но надежнее будет все спаять. Можно руководствоваться схемой ниже. Миниатюрный транзистор, как правило, уже встроен в модуль реле, поэтому дополнительно его ставить не нужно.

Теперь вы знаете, как сделать датчик движения своими руками. Надеемся, предоставленные схемы и видео помогли вам в сборке самодельного сенсора!

Будет полезно прочитать:

  • Как подключить датчик движения для освещения
  • Как сделать регулятор освещения
  • Автоматические ворота для гаража своими руками

УСТАНОВКА И ПОДКЛЮЧЕНИЕ

Выбор места установки сенсорного выключателя определяется местными требованиями, дизайнерскими решениями, удобством использования. В большинстве случаев место установки не отличается от обычного выключателя. Главное, чтобы был удобный доступ и обеспечивались требования по электрической безопасности.

Особенно это важно при их установке в помещениях с повышенной влажностью – ванных комнатах, санузлах. Хотя современные устройства имеют гальваническую развязку сенсора от питающей сети, лишний риск здесь не оправдан, поэтому выключатель нужно устанавливать только вне помещения. Для устройств с функцией дистанционного управления при помощи пульта требование удобства доступа становится неактуальным

Для устройств с функцией дистанционного управления при помощи пульта требование удобства доступа становится неактуальным

Здесь больше внимание должно уделяться требованиям функциональности.. Монтаж также не составляет проблем. Все устройства имеют съемную переднюю панель

Блок управления с коммутационными элементами крепится в стандартном подрозетнике, как в сплошной стене, так и в обшитой гипсокартонными листами перегородке

Все устройства имеют съемную переднюю панель. Блок управления с коммутационными элементами крепится в стандартном подрозетнике, как в сплошной стене, так и в обшитой гипсокартонными листами перегородке

Монтаж также не составляет проблем. Все устройства имеют съемную переднюю панель. Блок управления с коммутационными элементами крепится в стандартном подрозетнике, как в сплошной стене, так и в обшитой гипсокартонными листами перегородке.

Коммутируемые электропровода необходимо надежно закрепить в соответствующих клеммах и только после этого можно надеть переднюю панель.

Как уже упоминалось выше, не все сенсорные коммутационные изделия корректно работают с некоторыми типами источников света. Тут надо полагаться на известность производителей оборудования и на мнение мастеров, которые уже имели опыт работы с конкретным оборудованием.

Обычно, если устройство стабильно работает с люминесцентными светильниками или светодиодными лампами, то оно абсолютно свободно может управлять галогенными или обычными лампами.

Основное требование к установке выключателей: нельзя превышать допустимую мощность нагрузки. Это может привести к выходу изделия из строя и даже к возможности пожара.

Выключатели должны точно соответствовать используемому напряжению. То есть устройства, рассчитанные на коммутацию 12-и вольтовых источников света, нельзя устанавливать в сеть 220 В и наоборот.

2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Технические характеристики

После того, как определились с тем, какой датчик движения для включения света вы будете ставить, надо подобрать его технические характеристики.

В технических характеристиках беспроводных моделей есть еще частота, на которой они работают и тип элементов питания

Угол обзора

Датчик движения для включения света может обладать различным углом обзора в горизонтальной плоскости — от 90° до 360°. Если к объекту могут подходить с любого направления, ставят датчики с радиусом 180-360° — в зависимости от его расположения. Если устройство закреплено на стене, достаточно 180°, если на столбе — уже нужно 360°. В помещениях можно использовать те, которые отслеживают движение в узком секторе.

В зависимости от места установки и требуемой зоны обнаружения выбирают радиус обзора

Если дверь одна (подсобное помещение, например), может быть достаточно узкополосного датчика. Если в помещение входить могут с двух-трех сторон, модель должна уметь видеть, как минимум, на 180°, а лучше — во все стороны. Чем шире»охват», тем лучше, но стоимость широкоугольных моделей значительно выше, так что стоит исходить из принципа разумной достаточности.

Есть также угол обзора по вертикали. В обычных недорогих моделях он составляет 15-20°, но есть модели, которые могут охватывать до 180°. Широкоугольные детекторы движения обычно ставят в охранных системах, а не в системах освещения, так как стоимость их солидная. В связи с этим, стоит правильно подбирать высоту установки прибора: чтобы «мертвая зона», в которой детектор просто ничего не видит, была не в том месте, где движение наиболее интенсивное.

Дальность действия

Тут снова-таки, стоит выбирать с учетом того, в помещении будет устанавливаться датчик движения для включения света или на улице. Для помещений радиуса действия в 5-7 метров хватит с головой.

Дальность действия выбирайте с запасом

Для улицы желательна установка более «дальнобойных». Но тут тоже смотрите: при большом радиусе охвата ложные срабатывания могут быть очень частыми. Так что слишком большая зона покрытия может быть даже недостатком.

Мощность подключаемых светильников

Каждый датчик движения для включения света рассчитан на подключение определенной нагрузки — он может пропускать через себя ток определенного номинала. Потому, при выборе, надо знать, суммарную мощность ламп, которые устройство будет подключать.

Мощность подключаемых светильников критична, если включаться будет группа фонарей или один мощный

Чтобы не переплачивать за повышенную пропускную способность датчика движения, да еще и сэкономить на счетах за электричество, используйте не лампы накаливания, а более экономичные — газоразрядные, люминесцентные или светодиодные.

Способ и место установки

Кроме явного деления на уличные и «домашние» есть еще один тип деления по месту установки датчиков движения:

  • Корпусные модели. Небольшая коробочка, которая может монтироваться на кронштейне. Кронштейн закрепляться может:
    • на потолке;
    • на стене.

  • Встраиваемые модели для скрытой установки. Миниатюрные модели, которые могут устанавливаться в специальные углубления в незаметном месте.

Если освещение включается только для повышения комфорта, выбирают корпусные модели, так как при равных характеристиках они дешевле. Встраиваемые ставят в охранных системах. Они миниатюрные, но более дорогие.

Дополнительные функции

Некоторые детекторы движения имеют дополнительные возможности. Некоторые из них явное излишество, другие, в определенных ситуациях, могут быть полезны.

  • Встроенный датчик освещенности. Если датчик движения для включения света установлен на улице или в помещении с окном, включать свет в светлое время суток нет необходимости — освещенность достаточная. В этом случае либо в цепь встраивают фотореле, либо используют детектор движения со встроенным фотореле (в одном корпусе).
  • Защита от животных. Полезная функция, если есть коты, собаки. С такой функцией ложных срабатываний намного меньше. Если собака большого размера, даже эта опция не спасет. Зато с кошками и мелкими собаками она работает неплохо.

  • Задержка отключения света. Есть устройства, которые выключают свет сразу после того как объект покидает из зону действия. В большинстве случаев это неудобно: свет еще нужен. Потому удобны модели с задержкой, а еще удобнее те, которые позволяют эту задержку регулировать.

Это все функции, которые могут быть полезны

Особенно обратите внимание на защиту от животных и задержку отключения. Это действительно полезные опции

Принцип работы

Внутреннее устройство прибора

Светильники, имеющие датчик для реагирования на движения в заданной области, являются экономичными благодаря особому принципу своей работы. Конечно, в зависимости от вида внутренняя начинка прибора может меняться, но принцип остается неизменным. Здесь имеется специальное считывающее устройство — датчик. Он постоянно сканирует зону, определенную под его область работы. При появлении в этой области движения, устройство регистрирует его и подает сигнал к встроенной лампочке. Благодаря этому происходит включение света в момент попадания человека в зону действия светильника с датчиком. Время оценки датчиком контролируемой области на предмет появления движения может варьироваться в зависимости от модели. Зачастую оно составляет до 10 секунд. Затем, при отсутствии изменений, прибор продолжает функционировать в спящем режиме.

Чтобы избежать ненужной активации в дневное время суток, подобного рода светильники имеют задаваемый показатель «уровень освещенности». Его необходимо установить на требуемый уровень. После этого свет станет включаться только тогда, когда освещенность будет ниже установленного уровня. Благодаря этому устройство станет срабатывать только в ночное время.