Датчик движения для включения света – устройство, принцип работы, схемы подключения

Включать освещение в некоторых помещениях или на улице на весь темный период неразумно. Чтобы свет горел только тогда когда нужно, в цепь питания светильника ставят датчик движения. В «нормальном» состоянии он разрывает цепь питания. При появлении в его зоне действия какого-то движущегося предмета, контакты замыкаются, освещение включается. После того, как объект пропадет из зоны действия, свет выключается. Такой алгоритм работы отлично показал себя в уличном освещении, в освещении подсобных помещений, коридоров, подвалов, подъездов и лестниц. В общем, в тех местах, где люди появляются только периодически. Так что для экономии и удобства лучше поставить датчик движения для включения света.

Где используются, виды

Изделия бывают нескольких видов — потолочные, настенные и для скрытого монтажа. Также они условно делятся на несколько типов по принципу действия (на этом подробнее остановимся ниже).

При выборе учитывайте и место установки. Датчики делятся на бытовые и для уличного освещения.

В последнем случае применяются материалы, защищающие устройство от негативных природных воздействий. Оно может подключаться на лестнице или на улице. Бытовые устройства предусмотрены для монтажа внутри дома.

В зависимости от обстоятельств датчики, контролирующие движение, могут подключатся к прожектору, лампам и даже умному дому Ардуино.

Основные производители устройств — ЭРА, Эван, TDM, LLT, Orbis, Duwi, Camelion, Brennenstuhl, Elektrostandard, FERON, REV, REXANT, Rubetek и другие.

Характеристики

При покупке датчика движения важно учесть ряд параметров, от которых зависят особенности, место подключения, а также условия для применения.

Главные характеристики при выборе:

1. МАССА. Современные датчики освещения имеют массу от 25 до 240 г.
2. Максимальная мощность нагрузки. При выборе изделия необходимо смотреть на допустимую нагрузку. Так, один датчик может коммутировать устройства мощностью от 60 до 2300 Вт. Учтите, что при использовании более мощных устройств может потребоваться замена проводки или установка автомата с более высоким номинальным током.
3. НАПРЯЖЕНИЕ. Рабочее напряжение колеблется в широком диапазоне от 1,5 до 220 Вольт. Условно датчики движения делятся на несколько групп — 1,5 В, от 2.2 до 3.6 В, на 220 В, на 5 или 9 В.
4. МАКСИМАЛЬНЫЙ УГОЛ ОБЗОРА. Здесь диапазон находится в пределах от 30 до 360 градусов. В последнем случае устройство работает по всему периметру помещения.
5. ДАЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ. Минимальный и максимальный параметр расстояния составляет 8 и 120 м. Здесь нужно учитывать объект, на котором предусматривается освещение. Не стоит выбирать датчики с чрезмерно завышенным параметром, ведь они могут реагировать на движение посторонних.
6. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ВЫСОТА УСТАНОВКИ. Здесь допустимый параметр колеблется в диапазоне от 1,2 до 16 м.
7. НАЛИЧИЕ СВЕТОДИОДНОГО ИНДИКАТОРА. В некоторых датчиках устанавливается светодиод, который при наличии сигнала начинает моргать. Возможны и другие варианты светодиодной индикации.

Это основные характеристики, которые необходимо учесть при покупке. Более подробно на критериях выбора мы остановимся ниже.

ТОП лучших производителей на отечественном рынке светотехники

Этот сегмент рынка прочно завоевали китайские производители, среди которых выделяются Feron и Mighty Light. Они одни из первых представили свою продукцию, которая отличается мощным световым потоком.

Качественные светильники с датчиком движения предлагают немецкие производители Steinel и Euroelectric. Первый предлагает светодиодные лампы с датчиком движения в основе которого сенсор воспринимающий инфракрасное излучение. Второй специализируется на уличных вариантах, работающих в широком диапазоне температур. Одна из лучших моделей для настенного крепления — ST-69-2.

Рекомендуем к прочтению: как может быть реализована подсветка ступеней лестницы с датчиком движения.

Польская компания Hardt поставляет лампы с датчиком движения с защитой от влаги и пыли для нужд ЖКХ, модель Led-Hardt будет отличным выбором.

Москва и регионы России находятся в поле деятельности многочисленных дилерских центров и интернет-магазинов, куда будет обеспечена быстрая доставка любых видов ламп с датчиками движения.

Схема и принцип работы

На рынке представлен большой выбор датчиков, реагирующих на движение и позволяющих настроить включение освещения на разных объектах. При покупке таких устройств необходимо учесть наличие нескольких видов.

Инфракрасные

Изделия чувствуют тепло, излучаемое человеческим телом. Основным элементом является сенсор с установленной на него линзой Френеля, реагирующий на приближение тепла и перемыкающий контактную группу.

Принцип действия:

• излучение фокусируется в узкий луч света и направляется к датчику;
• сенсор улавливает сигнал, принимает его и дает команду на срабатывание.

Такие устройства условно делятся на пассивные и активные. В первом случае реагирование происходит на изменение температурного режима, а во втором – срабатывание происходит в случае прерывания сигнала.

Как работает

Большинство приборов используют технологию инфракрасного излучения, ведь тепловая энергия человека находится именно в этом диапазоне. Важным элементом индикатора движения считается оптическая система, реагирующая на наличие и изменение тепловой радиации инфракрасного диапазона и подает электрический сигнал. Затем вспомогательные устройства включают и выключают свет.

Критерии выбора

При покупке датчика присутствия для включения света важно учесть ряд критериев, касающихся особенностей установки и эксплуатации.

Выделим базовые рекомендации:

1. ОПРЕДЕЛИТЕСЬ С МЕСТОМ ДЛЯ МОНТАЖА. Для установки на улице желательно выбирать устройства с защитой от IP 55 и выше (лучше от 65). Если изделие монтируется под навесом и защищено от воды, подойдет степень IP Если датчик движения планируется установить внутри, к примеру, для включения освещения в доме, квартире или гараже, к степени защиты нет особых требований.
2. УЧТИТЕ ВОЗМОЖНЫЕ ПРЕПЯТСТВИЯ (СТЕНЫ). Чаще всего используются звуковые или инфракрасные датчики. Для охраны больше подходят микроволновые изделия.
3. ОПРЕДЕЛИТЕСЬ С УГЛОМ ОБЗОРА. Если вход в помещение, где настраивается освещение, возможен с нескольких точек, желательно выбирать датчик с углом в 360 градусов и креплением на потолке. При наличии только одного прохода достаточно и 180 градусов.
4. ОПРЕДЕЛИТЕСЬ С МОЩНОСТЬЮ. Перед покупкой устройства учтите потребление приборов, которые будут к нему подключены. Суммируйте полученные значения и добавьте сверху 10-20% для запаса.
5. ПРОДУМАЙТЕ РАДИУС ДЕЙСТВИЯ. Для небольшой комнаты достаточно минимального параметра в 6-10 метров. Для работы на большой территории лучше выбирать датчики с большим радиусом.
6. УЧТИТЕ НАЛИЧИЕ ЖИВОТНЫХ. При наличии в квартире или во дворе дома домашних питомцев, которые могут влиять на датчик, лучше брать устройства со специальной защитой.
7. ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ НА НАЛИЧИЕ ФОТОРЕЛЕ. Это большой плюс, ведь в таком случае изделие включается только при отсутствии света.

Отдельное внимание уделим выбору приборов освещения:

1. При монтаже датчика на улице используйте прожекторы светодиодного типа, которые легко переносят температурные перепады и меньше нагружаются проводку.
2. На открытых площадках лучше использовать фонари, работающие на люминесцентном принципе.
3. При организации подъездного освещения можно использовать все виды ламп, но в целях экономии лучше выбрать светодиодный вариант.

Зная особенности выбора датчика движения и элементов освещения, проще сделать правильную покупку и не ошибиться с выбором.

Особенности конструкции ламп

Сенсор взаимодействует с любыми из представленных на рынке видов ламп — накаливания, светодиодными, и другими. Наибольшим спросом на рынке пользуются светодиодные лампы с детектором движения.

Кроме того, что они сами по себе обеспечивают экономию электроэнергии, компактность и удобство монтажа обеспечивают преимущество в конкуренции с другими вариантами освещения.

По способу использования ламп различают следующие категории:

• стационарные, установка которых требует наличие питающей электрической сети;
• переносные, которые работают на автономных источниках (аккумуляторы, солнечные и обычные батареи) и не привязаны к электрической розетке.

По способу соединения сенсора с источником света имеет место быть два варианта: выносной и встроенный. В выносном конструктивном исполнении детектор и лампа выполнены в виде отдельных элементов, между которыми действует проводная связь. В другом варианте лампочка с датчиком движения смонтированы в одном корпусе.

Лампочки с чувствительным сенсором движения для дома и аналогичный уличный светильник различаются степенью защиты от внешних факторов. Погодные условия в виде дождя, снега и других природных осадков, перепады температур предъявляют определенные требования к конструкции уличного светильника по степени защищенности от попадания внутрь пыли, влаги.

Как подключить для освещения: на лестнице, к квартире, на улице

Существует пять разных схем подключения для управления освещением. Рассмотрим особенности каждого из вариантов и распространенные ошибки.

Схемы без выключателя

Для начала выделим схемные решения, которые не подразумевают применение выключателя.

Двухпроводное подключение

Это наиболее простой вариант, подразумевающий применение нескольких элементов — автоматический выключатель на 220 В, датчик, распределительная коробка и источник освещения). Принцип сбора схемы такой же, как и при монтаже светильника.

Сначала питание подводится к индикатору, а через него направляется на лампу. Цепочку лучше собирать в индивидуальном контуре, а не в общей цепочке освещения.

Упрощённая схема показана ниже.

Таким методом можно подключить датчики движения для включения света на лестнице, в квартире или другом объекте.

Алгоритм действий имеет такой вид:

1. Заведите кабель с тремя жилами и проводом на 1,5 квадрата в распредкоробку и подпишите жилы (укажите фазу, заземленный и нулевой провода).
2. Протяните две жилы к месту монтажа контролирующего изделия, подающего команду на включение освещения.

3. Разместите устройство на высоте 120-200 см от пола. При монтаже обратите внимание, чтобы оно не мешало открытию дверей или другим механизмам. Не рекомендуется осуществлять установку возле нагревательных элементов.

4. Кабель, который идет к источнику освещения, также заведите в коробку.
5. Соедините все жилы с помощью специальных клеммников — фазный, нулевой и землю.

6. Подключите провода к датчику. Фазу садите на клемму с L, а второй провод (с лампы) на значок нагрузки.

7. Закончите монтаж установкой коробки и настройкой. Установите автоматический режим, временной интервал работы и уровень чувствительности.

Регулировка (настройка)

После монтажа, датчик движения для включения света необходимо настроить. Для настройки почти всех параметров на корпусе есть небольшие поворотные регуляторы. Их можно поворачивать, вставив в прорезь ноготь, но лучше использовать маленькую отвертку. Опишем регулировку датчика движения типа ДД со встроенным датчиком освещенности, так как они чаще всего ставятся в частных домах для автоматизации уличного освещения.

Угол наклона

Для тех датчиков, которые крепятся на стенах, сначала надо выставить угол наклона. Они закреплены на поворотных кронштейнах, при помощи которых и изменяется их положение. Его надо выбрать так, чтобы контролируемая область была самой большой. Точные рекомендации дать не получится, так как зависит это от угла вертикального обзора модели и от того, на какой высоте вы его повесили.

Регулировка датчика движения начинается с выбора угла наклона

Оптимальная высота установки датчика движения — около 2.4 метра. В этом случае даже те модели, которые могут охватывать всего 15-20° по вертикали контролируют достаточное пространство. Настройка угла наклона — это очень приблизительное название того, чем вам придется заниматься. Будете понемногу менять угол наклона, проверять, как срабатывает в таком положении датчик с разных возможных точек входа. Несложно, но муторно.

Чувствительность

На корпусе эта регулировка подписана SEN (от английского sensitive — чувствительность). Положение можно менять от минимального (min/low) до максимального (max/hight).

В основном, регулировки выглядят так

Это — одна из самых сложных настроек, так как от нее зависит будет ли срабатывать датчик на мелких животных (кошек и собак). Если собака большая, избежать ложных срабатываний не удастся. Со средними и мелкими животными это вполне возможно. Порядок настройки такой: выставляете на минимум, проверяете, как срабатывает на вас и на обитателей меньшего роста. Если необходимо, понемногу чувствительность увеличиваете.

Время задержки

У разных моделей диапазон задержки выключения разный — от 3 секунд до 15 минут. Вставлять его надо все также — поворотом регулировочного колеса. Подписано обычно Time (в переводе с английского «время»).

Время свечения или время задержки — выбираете как вам больше нравится

Тут все относительно легко — зная минимум и максимум вашей модели, примерно выбираете положение. После включения фонаря замираете и засекаете время, по истечении которого он отключится. Далее меняете положение регулятора в нужную сторону.

Уровень освещенности

Эта регулировка относится к фотореле, которое, как мы договорились, встроено в наш датчик движения для включения света. Если встроенного фотореле нет, ее просто не будет. Эта регулировка подписывается LUX, крайние положения подписаны min и max.

Находится они могут на лицевой или тыльной стороне корпуса

При подключении регулятор выставляете в максимальное положение. А вечером, при том уровне освещенности, когда вы считаете должен уже включаться свет, поворачиваете регулятор медленно к положению min до тез пор, пока лампа/фонарь включатся.

Вот теперь можно считать, что реле движения настроено.

Как избежать ложного срабатывания

Во избежание ложного включения освещения в рассмотренных выше схемных решениях следуйте таким советам:

1. Не размещайте датчики возле деревьев или устройств нагрева.
2. Разрывайте всегда только фазу.
3. Следите, чтобы к датчику не проникали лучи света, к примеру, от лампы накаливания.
4. Крепите изделие с учетом типа (настенный, потолочный).
5. Не монтируйте устройство возле кондиционеров или окна, где имеет место движение воздуха.
6. Следите, чтобы стекло инфракрасного изделия было чистым и неповрежденным.

Следование указанным выше советам позволяет быстро и без ошибок подключить устройство для контроля освещения на лестнице, в квартире или на улице.

Как подключиться к прожектору

Еще один вопрос, который требует рассмотрения — как правильно подключить датчик движения к прожектору.

Для этого можно использовать одну из следующих схем:

1. С ТРЕМЯ КОНТАКТАМИ. В этом случае с щитка подводится фаза к клемме L. С выхода А провод идет ко входу L прожектора. Подача напряжения осуществляется в случае срабатывания датчика движения. Контакты N объединяются и направляются к щитку. Земля направляется напрямую к прожектору и подключается к PE для отвода возможного напряжения от металлического корпуса.

2. С ПРИМЕНЕНИЕМ ОДНОКЛАВИШНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ. В рассмотренном выше решении применение выключателя не предусмотрено. Но это можно исправить. Как правило, выключатель монтируется в разрыв фазы (до изделия, контролирующего движение). В таком случае при отключении выключателя снимается напряжение со всей схемы. Второй вариант подключения выключателя — параллельно фазе и выходу из датчика движения. При таком решении можно включать освещение, не привязываясь к остальным устройствам. При отключении выключателя вся схема работает в обычном режиме.
3. С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДВУХКЛАВИШНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ. В таком случае внедряется некий симбиоз двух рассмотренных выше схемных решений. Один контакт выключателя разрывает фазу, а второй подходит параллельно. При отключении обоих кнопок с цепи полностью снимается напряжение. При отключении первой клавиши датчик работает в обычном режиме и включает прожектор при появлении движения. Если сработана только вторая клавиша, на лампу сразу подается напряжение.
4. ДВА ДАТЧИКА. Здесь работает тот же принцип, который рассматривался выше. Два контролирующих движение органа располагаются параллельно, после чего подключаются к питающей цепи и прожектору.
5. ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЛАМПЫ НА МЕНЬШЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ. Если необходимо включить прожектора на меньшее напряжение (12, 24 или 36), перед входом устанавливается блок питания, снижающий 220 В до необходимого уровня. При этом на вход БП поступает три провода (с землей), к датчику направляется только питание.
6. ДЛЯ ОТДЕЛЬНОГО ФОТОРЕЛЕ. При установке старых контроллеров движения без фотореле последнее приходится подключать отдельно. В таком случае с выхода датчика провод идет на реле, а уже после этого на вход прожектора. Нули объединяются, а земля идет к источнику освещения.

Выше приведены основные схемы, позволяющие подключить прожектор с выключателем или без него. Здесь уже каждый принимает решение с учетом текущих задач и особенностей помещения.

Достоинства и недостатки

Устройства включения и выключения света с датчиком обеспечивают такие преимущества:

1. Экономный расход электроэнергии. Все устройства имеют автоматические контроллеры, благодаря которым свет отключается, когда в помещении нет людей.
2. Удобная эксплуатация. Главное преимущество дистанционного управления — отсутствие нужды в непосредственном нажатии на клавишу выключателя. Это очень удобно в темном или слишком большом по площади помещении.
3. Функциональность. Современные модификации работают в беспроводном режиме. При необходимости приборы подключают к электробытовой технике (компьютеру, телевизору и т. п.).

Не лишены подобные устройства и недостатков:

1. Высокие цены. За комфорт, удобство и функциональность приходится платить дополнительно.
2. Трудоемкая установка. Хотя устройство по силам установить неспециалисту, нужно обладать определенными навыками и знаниями в области электротехники.

Как подключить к Ардуино

Не меньший интерес представляет подключение датчика движения к Ардуино для организации умного дома.

Для решения задачи необходимо подготовить:

• плату Ардуино;
• PIR устройство контроля движения;
• беспаечную плата-макет;
• сопротивление на 220 Ом и светодиод;
• провода типа «папа-папа» и «папа-мать».

Название контактных соединений у разных производителей может отличаться, поэтому перед выполнением работы необходимо изучить особенности модуля.

Одни вывод подключается к GND, следующий к VCC (5 В), а оставшийся к OUT (передает цифровой сигнал с сенсора PIR).

PIR датчики почти идентичные по конструкции. Они имеют необходимую чувствительность на расстоянии до шести метров, а обзорность составляет 110*70 градусов. На выходе появляется 0 или 1 в зависимости от выявления факта движения.

Видео описание

В видео показано, как надо подключать датчик движения:

Схема подключения с выключателем

Сразу надо оговориться, что датчик движения и выключатель в схеме подключаются параллельно друг друга. Поэтому, кроме того, что все провода, а именно заземление и ноль, соединяются точно так же, как и в предыдущем случае, соединение фазных жил проводится вот так:

• провод от автомата соединяется с входящей жилой в датчик;
• этот же провод от автомата соединяется с выключателем;
• выходной провод от прибора движения соединяется со светильником;
• от него же прокладывается провод к выключателю.

Эта схема позволят включать освещение с помощью выключателя в независимости от времени суток, а также в независимости от того, работает ли датчик движения, или он сломан.

Схема подключения датчика с выключателем Источник elektromontagy.ru

Можно ли сделать своими руками?

Несмотря на невысокую цену датчиков, многие пытаются сделать устройства самостоятельно и сэкономить деньги. Преимущества такого решения заключается в возможности хорошо разобраться в принципе действия, снизить расходы на обслуживание и «заточить» устройство под конкретные условия применения.

Кроме того, при правильной сборке можно уменьшить расходы и даже модернизировать систему.

Но есть и минусы. Перед тем как приступить к работе, необходимо закупить оборудование, нарисовать схему, определиться с размерностью и другими моментами. Это требует опыта и знаний. При этом нет гарантий, что готовая схема будет работать.

Если принято решение самостоятельно собрать датчик движения, подготовьте следующие элементы:

• корпус для сбора схемы;
• набор элементов;
• паяльник и провода разного сечения;
• крепление;
• отвертка;
• прочие материалы — изолента, пассатижи, кембрик.

Для включения освещения будет применятся датчик с вмонтированным в него фотоэлементом. В роли выключателя будет выступать фотореле.

Для сбора схемы потребуется:

• конденсатор (С1);
• операционный усилитель DA1;
• фототранзистор (VT1);
• сопротивление R1 для нагрузки коллектора и создания рабочей точки;
• резистор R2 для реализации обратной связи.

При правильной сборке схема действует так. После поступления света на VT1 элемент срабатывает, и фототранзистор открывается с последующей зарядкой С1. При снятии напряжения с VT1 происходит разряд конденсатора и снижение напряжения.

В роли источника освещения для фотоэлемента может выступать простой лазер или светодиод инфракрасного типа.

Сборка проходит по такому алгоритму:

1. Соберите источник питания, отрегулируйте его и проконтролируйте выдаваемый ток.
2. К минусу источника питания подключите сопротивление.
3. Подсоедините диод при помощи катода.
4. На анод выведите подстроечный резистор.
5. Соедините транзисторный эмиттер с минусовым проводом источника питания.
6. Подсоедините сопротивление с базовой схемой.

После сборки остается опробовать правильность работы изделия при попадании на него света. Возможные ошибки необходимо устранить сразу при обнаружении.

Видео описание

В видео показана схема подключения датчика движения, устанавливаемого вместо выключателя:

Другие схемы подключения

Ситуаций, когда надо грамотно подойти к подключению датчиков движения немало. К примеру, если необходимо установить этот прибор в длинном с поворотами коридоре. Понятно, что подводка кабеля к каждому датчику – это большие финансовые затраты и большой объем работ. Поэтому предлагается схема параллельного монтажа двух приборов движения. То есть прокладывается одна общая питающая линия вдоль коридора. А уже в неё врезаются параллельно друг друга датчики движения.

При этом человек, проходящий по коридору, сначала попадает в зону действия одного датчика, который включает первую на пути лампочку. Затем выходит из этой зоны, попадая в другую соседнюю. И так далее по всей длине коридора. То есть по пути движения лампочки загораются и гаснут.

Другой вариант – когда необходимо включать освещение мощного действия. Ведь стандартный девайс рассчитан на максимальную нагрузку, равную 1 кВт. Или датчик сегодня подключают на системы вентиляции или открытия дверей. В этом случае необходимо в схему добавлять магнитные пускатели или контакторы. Нагрузку подключают через контакты пускателя, а вот клеммы датчика соединяют с катушкой через фазный контур.

Схема параллельного подключения двух датчиков движения Источник i0.wp.com

Возможные проблемы

К ложным срабатываниям и некорректной работе датчика, про которые мы упоминали выше, могут приводить и другие причины:

1. Установка настенного датчика на потолок. Если была допущена такая ошибка, то устройство будет работать не корректно ведь углы обзора у них отличаются.
2. Произвольное включение датчика после его отключения. Такое часто происходит с ИК изделиями, когда рядом с устройством находится источник света, луч от которого напрямую поступает на чувствительный элемент. Поэтому важно размещать далеко от осветительных приборов.
3. Влияние сквозняков, ветра и бликов. Нельзя монтировать датчик на кондиционеры, над окнами, в коридорах, где дует сильный сквозняк. Над местами, где скапливается вода и куда попадают прямые солнечные лучи. Отраженные блики попадая на чувствительный элемент датчика будут приводить к частому его срабатыванию.

Для чего требуются датчики движения для включения света?

Датчики освещения, безусловно, обеспечивают дополнительный комфорт, однако «попутно» их установка помогает решить и множество других проблем. К примеру, благодаря наличию автоматического управления освещением энергопотребление в доме сокращается на 30–60%. Кроме того, за счет уменьшения продолжительности работы осветительных приборов существенно увеличивается срок их использования: лампочки гораздо реже перегорают. Также сенсоры удобны тем, что свет выключится сам, если вы забыли сделать это, уходя на работу либо вовсе уезжая в отпуск на долгое время.