Схема включения датчика движения для включения света: Схема подключения датчика движения

Датчик движения для включения света: устройство, виды, схемы подключения

В современном мире человек стремится автоматизировать любые процессы, включая свои повседневные действия. Именно поэтому в быту все чаще устанавливают датчик движения для включения света. Как он устроен и что необходимо знать для выбора конкретной модели, мы рассмотрим в данной статье.

Устройство и принцип работы

Конструктивно датчик движения содержит несколько составляющих элементов, которые будут отличаться в зависимости от типа.

Рис. 1. Устройство датчика движения

Для примера рассмотрим устройство инфракрасного сенсора, который состоит из:

• пироэлемента PIR, реагирующего на изменение физических параметров окружающей среды;
• полевого транзистора T1, выступающего в роли электронного ключа;
• шунтирующего резистора R1, подключенного параллельно к пироэлементу.

Принцип действия заключается в способности пироматериала изменять собственные характеристики в зависимости от степени теплового излучения, попадающего на него. Световой поток уменьшает сопротивление пироэлемента PIR и через него приходит сигнал на открытие полевого транзистора. В таком состоянии ток будет протекать через нагрузку, в роли которой может выступать катушка реле или другой логический элемент. В случае появления человека или другого объекта в области действия датчика, световой поток прервется и перестанет воздействовать на пироэлемент, сработает автоматика, выдающая соответствующий сигнал о возникновении движения.

Разновидности

Разделение датчиков движения для включения света на виды осуществляется по нескольким критериям. По принципу действия их можно разделить на:

• Инфракрасные – основаны на измерении величины температуры предметов, попадающих в зону охвата датчика движения. Основным недостатком является ложная реакция на элементы системы отопления или лампы накаливания, расположенные в непосредственной близи.

Рис. 2. Инфракрасный датчик

Ультразвуковые – функционируют на основе эффекта Доплера. Излучаемая волна звука в диапазоне частот от 20 до 60 кГц не слышима человеческим ухом в соответствии с п.2.1.1.3 ГОСТ Р 50030.5.2-99. Сталкиваясь с препятствием, ультразвук отражается и возвращается к приемнику, о чем передается сигнал на электронный ключ или реле.

Рис. 3. Ультразвуковой датчик

Микроволновые – используют специальную антенну, посылающую высокочастотный сигнал в окружающее пространство. При столкновении сигнала с движущимся предметом возникает отраженный сигнал, который возвращается к датчику. На сегодняшний день это самые чувствительные, но и самые дорогие модели для включения света.

Рис. 4. Микроволновой датчик

• Лазерные – состоят, как правило, из светодиода и фотодиода, монтируемых в контролируемой области. Светодиод излучает сигнал, который распространяется в окружающее пространство. Как только в области действия возникает объект, преграждающий световой поток, он отражается и воспринимается фотодиодом. С которого сигнал подается на исполнительный орган датчика движения.
• Томографические – используют радиоволны для диагностики пространства. В отличии от других моделей способны проникать за стены, конструктивные элементы и прочие преграды. Используются для включения освещения на больших площадях, в торговых центрах и т.д.

В зависимости от способа взаимодействия с движущимися объектами датчики движения могут быть активными, пассивными или комбинированными. Активные самостоятельно излучают измеряемые сигналы, а после их воспринимают. Пассивные ориентированы на собственные излучения человеческого организма или отталкиваются от их взаимодействия с окружающей средой.  Комбинированные состоят из активного излучателя, установленного с одной стороны и пассивного приемника, расположенного с другой стороны.

В зависимости от места установки датчики движения подразделяются на устройства наружного и внутреннего применения. Первые предназначены для использования под открытым небом. Вторые используются для размещения в помещениях, иногда под навесами, на верандах, крытых террасах и патио.

Технические характеристики

При выборе конкретной модели необходимо руководствоваться основными  техническими характеристиками, которые позволяют адаптировать датчик движения под местные условия.

Угол обзора.

Рис. 5. Угол обзора

В зависимости от охватываемой области, датчики движения могут работать в линейном формате, к примеру, контролируя какой-либо проход или охватывать сегмент в 90°. Если территория, по которой могут перемещаться люди, представляет собой дорогу или площадь, то берутся устройства с углом обзора в 180° или 360°. Следует отметить, что все датчики имеют угол охвата и по вертикали. Наиболее простой вариант составит 15° – 20°, а самые дорогие смогут отслеживать все 180° в вертикальной плоскости.

Дальность действия.

По дальности действия датчики движения подбираются в зависимости от поставленной задачи. Если вам необходимо следить за помещением, то расстояния в 5 – 7м будет более чем достаточно. Для открытой территории или длинных коридоров потребуется от 8 до 16м. Заметьте, при слишком большой траектории вас будут тревожить частое включение света, когда оно не требуется.

Мощность подключаемых светильников.

Любой датчик движения, включающий свет, может обеспечивать питание нагрузки лишь до установленного предела. Поэтому суммарная мощность осветительного оборудования, подключаемого в цепь питания, не должна превышать допустимого номинала. Если вы хотите обеспечить лучшую освещенность территории, то используйте светодиодные, ртутные или натриевые лампы  вместо лампочек Ильича.

Тип питания.

В зависимости от типа подводимого питания, все датчики движения подразделяются на беспроводные и проводные. Первый вариант использует аккумуляторы, накапливающие электрическую энергию и отдающие их для включения света. Второй вариант подключает 230 В от бытовой сети, это более распространенный вариант, поскольку световой поток не теряется по мере разряда батареи.

Степень защиты (IP).

В соответствии п. 3.4 ГОСТ 14254-2015 степень защищенности от возможного попадания твердых частиц и влаги обозначается кодом IP. За буквенным обозначением следует цифровая маркировка, первая из которых согласно разделу 5 ГОСТ 14254-2015 обозначает меру защиты от пыли и других частиц и варьируется от 0 до 6. Вторая цифра, в соответствии с разделом 6 ГОСТ 14254-2015 варьируется от 0 до 9. Для обоих показателей 0 – означает отсутствие защиты, а максимальная цифра – максимально возможную защищенность.

Схемы подключения

Для решения различных задач датчики движения подключаются по различным схемам. Наиболее простой вариант – прямое включение осветительного прибора, как показано на рисунке ниже.

Рис. 6. Схема подключения датчика движения

Если вы допускаете возможность коммутации осветительного оборудования в обход датчика движения по личным надобностям, то лучше использовать схему с функцией шунтирования:

Рис. 7. Схема с шунтирующим выключателем

Как видите, здесь клавишный выключатель позволяет включить освещение даже без сигнала от сенсора. Для тех случаев, когда датчик движения должен срабатывать только в темное время суток, применяется схема с фотореле:

Рис. 8. Схема с фотореле

Если вы хотите, чтобы осветительное оборудование включалось от движения в нескольких зонах, тогда используется схема подключения одного светильника к двум и более датчикам:

Рис. 9. Схема с двумя датчиками движения

Место установки

В зависимости от места установки все датчики движения можно разделить на:

• настенные;
• потолочные;
• угловые;
• универсальные.

Последний вариант можно смонтировать на любой объект – стену, потолочные элементы, столбы и консоли. Такое разнообразие им обеспечивает специальный кронштейн, идущий в комплекте к устройству.

Частные ошибки при монтаже

Наиболее часто при установке датчика движения допускаются следующие ошибки:

• рядом с датчиком движения располагается осветительное оборудование, приводящее к сбоям в работе;
• угол обзора не захватывает часть территории, из-за чего включение света происходит через раз;
• в зоне контроля расположен калорифер или кондиционер, воздушные потоки которых влияют на корректную работу;
• перед сенсором находиться громоздкий предмет, существенно сужающий угол обзора.

Регулировка

После монтажа любой сенсор можно отрегулировать под параметры помещения или особенности ландшафтного дизайна территории. Для этого вы можете воспользоваться функционалом на корпусе, назначение которого мы рассмотрим более детально.

Рис. 10. Регулировка датчика движения

Угол наклона.

Необходимость регулировки угла наклона зависит от совпадения активной зоны с нужной вам дорожкой, тротуаром или пространством у крыльца. Если вам нужно сместить активную зону, то можно подрегулировать датчик на кронштейне. В некоторых моделях для этого используются специальные ручки. Однако заметьте, в моделях с малым углом по вертикали активную зону следует регулировать не только поворотом, но и высотой подвешивания.

Рис. 11. Регулировка угла наклона

Чувствительность.

Функция чувствительности позволяет отрегулировать включение света в зависимости от размеров объекта. На корпусе она обозначается SEN и может регулироваться от минимума до максимума. Чем меньшую чувствительность вы выставите, тем хуже будет реагировать датчик движения на небольшие объекты, к примеру, кошек или собак. По мере необходимости, чувствительность повышают, чтобы включение света происходило при движении самого меньшего члена семьи.

Время задержки.

Данный параметр указывает, в течении какого времени продлиться включение света. Для его регулировки необходимо воспользоваться ручкой с пометкой Time. Как правило, большинство датчиков движения позволяют выставить время свечения от нескольких секунд до 10 – 15 минут. Но, при необходимости на рынке можно подобрать и другой диапазон.

Уровень освещенности.

Такая опция доступна лишь моделям со встроенным фотореле, реагирующим на смену времени суток. На корпусе оборудования она помечена переключателем LUX, который позволяет изменять предел срабатывания в зависимости от снижения интенсивности солнечных лучей.

Какой лучше выбрать?

Если вы планируете установку датчика движения на улице или хотите подвязать его работу под смену времени суток, то лучше брать модель со встроенным фотореле. Это решит проблему ручного включения света с наступлением сумерек, и исключит необходимость покупки и подключения дополнительного оборудования.

Если в зону действия часто попадают собаки, кошки и прочая живность, лучше приобрести модель с защитой от животных. В таком случае освещение не будет срабатывать ложно.

При выборе производителя, отдавайте предпочтение известным брендам. Так как дешевые китайские датчики движения могут быстро выйти со строя, из-за чего система перестанет реагировать на перемещение.

Если вам нужна незаметная модель для сигнализации, выбирайте датчик движения спокойных цветов. Желательно брать миниатюрные датчики движения, которые легко прячутся за конструктивные элементы и детали строений.

Схема подключения датчика движения для освещения с выключателем

Основной функцией датчика движения является мгновенное включение света, когда какой-либо объект попадает на определенный участок, называемый зоной обнаружения. Вариантом его использования довольно много и одним из них является схема подключения датчика движения для освещения с выключателем. Правильно подключить прибор вполне возможно самостоятельно, зная основные принципы его работы и общее устройство.

Содержание

Принцип действия сенсорного выключателя

В настоящее время существуют различные типы детекторов, применяемых для регулировки освещения. Звуковые датчики реагируют на уровень шума, колебательные приборы включают свет при обнаружении поблизости объекта, находящегося в движении. В основе работы инфракрасных датчиков лежит реагирование на выделяемое тепло.

При устройстве наружного освещения лучше всего использовать датчики движения колебательного действия. Кроме того, они достаточно эффективны в подъездах или квартирах. Инфракрасные и звуковые конструкции применяются в основном для охранных систем. Принцип действия всех приборов очень простой: обнаружив звуки, повышенную температуру или какой-то объект, детектором подается специальный сигнал, воздействующий на реле. Далее происходит замыкание цепи и включение светильника.

Как подключить датчик движения

Большое значение в дальнейшей эксплуатации придается правильно выбранной схеме подключения. Среди нескольких вариантов, наиболее простым считается прямое соединение датчика со светильником. Однако, несмотря на свою простоту, этот способ меньше всего подходит для квартиры или частного дома. Во всех случаях свет будет включаться только после обнаружения объекта.

Лучше всего использовать схему с выключателем, в которой возможно переключение цепи и управление светом с помощью обыкновенного клавишного устройства. Поступление тока будет происходить, минуя детектор и помещение становится освещенным, пока цепь вновь не разомкнется вручную. В обоих случаях не требуется выведения отдельной линии из распределительной коробки, не нужно дополнительно штробить стены. Датчик движение легко соединяется с розеткой, с помощью электрического шнура с вилкой. Иногда он врезается напрямую в месте соединения люстры с электрической сетью. Существуют современные беспроводные модели, функционирующие от обычных батареек.

Если вместе с детектором планируется использование мощных источников света, то в электрическую схему включается магнитный пускатель. Это связано с номинальной мощностью датчиков движения, составляющей 0,5-1,0 кВт. В случае превышения светильниками номинальной мощности сенсора, необходимо обязательно воспользоваться магнитным пускателем.

Довольно часто применяется схема подключения сразу с несколькими детекторами. Действие обычного детектора распространяется на расстояние не более 12 м. Поэтому для контроля значительной территории одного датчика будет недостаточно. То же самое касается длинных извилистых коридоров и лестничных маршей. Здесь любой поворот создает преграду, лишающую возможности контроля. Чтобы обеспечить устойчивую работу системы, детекторы подключаются сразу в нескольких точках.

Монтаж детектора движения

После того как выбрана наиболее подходящая схема подключения датчика, можно приступать к монтажным работам. В первую очередь выбирается самая оптимальная точка для установки детектора. Как правило, это потолок или угловая часть комнаты. При устройстве наружного освещения монтаж осуществляется, исходя из конкретных условий. Главным фактором является угол обзора, который полностью зависит от размещения сенсора. Количество мертвых зон должно быть минимальным.

Перед подключением нужно обесточить электрическую сеть. Затем три провода соединяются со светильником и соответствующими клеммами в датчике, расположенными на корпусе. Чтобы правильно выполнить подключение нужно пользоваться цветовой маркировкой проводов и обозначениями разъемов. Если фаза и ноль будут подключены неправильно, можно серьезно повредить не только проводку, но и сам прибор.

Регуляторы, находящиеся на корпусе должны быть настроены и выставлены в оптимальное положение. Обычно выставляются регуляторы уровня освещенности, времени задержки отключения света, чувствительности к срабатыванию и уровень шума, обеспечивающий замыкание цепи. Правильно отрегулированная схема подключения датчика движения для освещения с выключателем позволит включать свет лишь на строго необходимое время, способствуя существенной экономии электроэнергии.

После монтажа и подключения системы, необходимо включить питание и протестировать работу оборудования. Может понадобиться изменение регулировок или место расположения самого прибора.

Типовые схемы подключения датчиков движения

Использование выключателя света с датчиком движения

По

Тимоти Тиле

Тимоти Тиле

Тимоти Тиле — местный электрик № 176 IBEW с более чем 30-летним опытом работы в жилых, коммерческих и промышленных электросетях. Он имеет степень младшего специалиста в области электроники и прошел четырехлетнее обучение. Он писал для The Spruce о проектах электропроводки и домашней установки более восьми лет.

Узнайте больше о The Spruce’s Редакционный процесс

Обновлено 14.10.22

Рассмотрено

Ларри Кэмпбелл

Рассмотрено Ларри Кэмпбелл

Ларри Кэмпбелл — подрядчик-электрик с 36-летним опытом работы в области электропроводки в жилых и коммерческих помещениях. Он работал техником-электронщиком, а затем инженером в IBM Corp., является членом Наблюдательного совета Spruce Home Improvement Review Board.

Узнайте больше о The Spruce’s Наблюдательный совет

Фотография Бретта Холмса / Getty Images

Стандартные выключатели света не так уж сложны в использовании. Большинство людей включают их, не задумываясь. Но что, если вы входите в прачечную с охапкой одежды и даже не видите выключателя, не говоря уже о том, чтобы включить его? Или когда вы несете тяжелую коробку или пакеты с продуктами из гаража и не можете дотянуться до выключателя, чтобы выключить его? Выключатели света с датчиком движения — отличное решение. Читайте дальше, чтобы узнать, что они из себя представляют и как они используются.

Типы датчиков движения

Существует два основных типа переключателей датчиков движения: активные и пассивные. Активные датчики или радары излучают звуковые волны, ожидая возвращения сигнала. Например, некоторые устройства открывания гаражных ворот активируются, если кто-то входит в комнату или движется внутри комнаты, потому что датчик замечает, что скорость возвращающихся звуковых волн изменяется, и срабатывает переключатель.

Пассивные датчики также называют пассивными инфракрасными датчиками (PIR) или пироэлектрическими детекторами. Они обнаруживают тепло тела человека и животных. Датчик использует фотодетектор, который преобразует свет с определенной длиной волны в электрический ток. Обнаруживаемая разница запускает мини-компьютер, размещенный в детекторе, для активации переключателя. Чтобы предотвратить нежелательное переключение, компьютер игнорирует медленные изменения комнатной температуры из-за солнечного света.

Переключатели занятости и отсутствия

Переключатели датчика движения могут автоматически включать или выключать свет или и то, и другое. Выключатели присутствия и отсутствия включают свет, если обнаруживают движение в комнате, поэтому, если вы совершенно неподвижны, они могут выключить свет. Тем не менее, между ними есть некоторые различия, которые следует отметить.

Выключатели присутствия

Выключатели присутствия включают свет, когда вы входите в комнату; когда вы уходите, переключатель ждет заданное время, прежде чем автоматически выключать свет.

Свободные переключатели

Свободные выключатели необходимо включать вручную, но они автоматически выключают свет, когда вы выходите из комнаты. Если у вас есть дети, которые, как правило, оставляют свет в спальне включенным, то выключатели с датчиком движения вакансионного типа являются хорошим решением. Вы также можете приобрести выключатели с датчиком движения со встроенным диммером, позволяющим вручную устанавливать желаемый уровень освещенности. Этот переключатель является полезной функцией для ванных комнат и спален, где вам может не понадобиться полная яркость ночью, утром или когда другие спят.

Выбор светильника с датчиком движения

Из многих причин для приобретения светильников с датчиками движения три наиболее важных соображения — это энергосбережение, защита от кражи или преступности и удобство. Вы можете сэкономить на затратах на электроэнергию, используя лампочки, и внести свой вклад в более экологичный образ жизни, установив датчики движения. Очень легко забыть выключить свет, например, в гараже или подвале, и можно оставить свет включенным на всю ночь.

Если вы используете прожекторы для защиты своего дома от злоумышленников, включение света на всю ночь может не предупредить вас об изменении периметра, тогда как включение света датчика движения может привлечь ваше внимание. Освещение с датчиком движения снаружи дома также удобно при выносе мусора, выгуле собаки ночью, прибытии домой после наступления темноты или уходе утром до восхода солнца.

Для удобства освещение с датчиком движения поможет забывчивым членам семьи, которые выходят из комнаты, не выключая свет, справиться с задачей. Еще одним преимуществом является то, что если у вас заняты руки, вам не нужно искать выключатель, а в некоторых случаях, если выключатель находится в необычном месте или дальше, вы можете избавиться от необходимости использовать выключатель в нужное время. все.

В случае гаражей и мест, где вы ожидаете, что ваши руки будут заняты, лучше всего подойдет переключатель присутствия. Свободные выключатели или выключатели, которые необходимо включить, имеют тенденцию экономить больше энергии, потому что жилец может захотеть оставить свет выключенным или приглушить его до более низкого уровня.

Электропроводка

Выключатели с датчиком движения предназначены для замены любого стандартного однополюсного настенного выключателя. Конкретные конфигурации проводки зависят от продукта. Некоторые переключатели включают нейтральный провод, подключенный для питания светодиода, а другие — нет (стандартные переключатели обычно не подключаются к нейтральному проводу цепи).

Обязательно ознакомьтесь со схемой подключения, прилагаемой к вашей конкретной модели коммутатора, чтобы убедиться в правильности ее подключения.

В типичной установке переключатель детектора движения имеет три провода. Черный провод подключается к входящему «горячему» проводу, который подает питание на коммутатор. Синий провод соединяется с исходящим проводом цепи, подключенным к свету; это называется ногой переключателя. Зеленый провод — это земля, и он соединяется с системой заземления цепи.

Предупреждение

Перед началом любых работ с электропроводкой отключите питание прибора на главной панели. Проверьте провода, чтобы убедиться, что ток отключен, используя тестер напряжения, чтобы проверить провод заземления (зеленый), провод питания (черный) и нейтральный провод (белый).

Можно ли подключить два датчика движения к одному источнику света?

Датчики движения не вездесущи — они не могут быть всевидящими, потому что они в определенной степени являются направленными.

Они предназначены для покрытия определенной области, на которую они направлены.

В противном случае они срабатывали бы постоянно.

Но что, если у вас есть один свет, который вы хотите активировать в зависимости от движения в разных местах?

Вы не можете охватить все одним датчиком, но можете ли вы подключить один свет (или набор огней) к двум датчикам?

К одному источнику света можно подключить два датчика движения, но не последовательно; в противном случае, чтобы свет работал, оба должны быть активированы. Вы можете подключить датчики к свету отдельно в параллельной цепи, и они будут работать независимо.

Чтобы объяснить немного подробнее, давайте посмотрим на:

• Возможно ли, чтобы два датчика движения работали на одном и том же источнике света
• Почему нельзя последовательно подключить датчики движения
• Как подключить несколько датчиков движения к одной цепи

Могу ли я подключить два датчика движения к одному источнику света?

Можно подключить два датчика движения к одному и тому же источнику света, если правильно их подключить.

Это может быть очень полезно.

Для внутренних датчиков вам может понадобиться, чтобы освещение лестницы было прикреплено к датчику движения вверху и внизу лестницы, чтобы свет включался, когда вы приближаетесь к ним с любого этажа.

Снаружи вы можете подключить все освещение к датчикам движения, охватывающим переднюю и заднюю часть дома.

Используя наружное освещение для отпугивания потенциальных злоумышленников, вы получите больше зоны действия без необходимости дублировать освещение — достаточно нескольких датчиков.

Теоретически вы можете иметь столько датчиков, сколько захотите, что может быть полезно для наружного освещения, если вы хотите охватить более двух направлений и у вас обширный сад.

Важно то, как они подключены, так что давайте рассмотрим это подробнее.

Можете ли вы последовательно подключить датчики PIR?

Для ясности, датчики движения с гирляндным подключением будут подключаться к одной и той же цепи в одном контуре.

Это называется последовательной цепью, в которой ток проходит от источника питания через каждый компонент.

Это не сработает, если вам нужно несколько датчиков движения на одной цепи.

Это потому, что датчик движения подобен выключателю света, который естественно находится в положении «выключено».

Когда нет движения, датчик движения находится в собственном положении «выключено», и цепь разорвана.

Как только происходит движение и срабатывает датчик, он замыкает цепь, как при включении выключателя света.

За исключением случаев, когда по истечении заданного периода времени он автоматически переключается обратно в положение «выключено» и размыкает цепь.

Ток будет течь только по полной цепи, поэтому, если где-то в цепи есть разрыв, ни одно из устройств, подключенных к цепи, не будет получать питание.

Это означает, что если у вас есть два датчика движения на одной цепи, они оба будут в выключенном состоянии, когда нет движения, и ток не будет течь.

Если сработает только один датчик, другой все равно разорвет цепь, поэтому свет работать не будет.

Технически, да, вы можете гирляндно подключить датчики PIR и подключить их последовательно, но только если вы хотите, чтобы свет работал при срабатывании обоих датчиков, а не только при срабатывании одного из них.

И я не могу придумать сценарий, когда это было бы полезно — но дайте мне знать, если сможете!

Связанный: Почему датчики движения дают ложные срабатывания?

Как подключить несколько датчиков движения к одной цепи?

Итак, я сказал, что вы можете подключить более одного датчика движения к цепи, но не можете просто подключить их последовательно.

Как сделать так, чтобы это было полезно?

Это достаточно просто, хотя может потребоваться больше работы с проводкой. Вам нужно подключить их параллельно.

Параллельное подключение по существу создает два отдельных контура.

Пока у вас есть датчики движения на разных шлейфах, всегда будет полностью замкнутая цепь при срабатывании одного из датчиков.

Просто подключите питание к двум датчикам движения по отдельности, а затем подключите их оба к свету, прежде чем замкнуть цепь оттуда.

Вот схема:

Как только сработает датчик движения, цепь замкнется, и включится свет.

Единственный недостаток этого — и он очень незначительный — заключается в том, что если вы активируете оба датчика движения один за другим, свет останется включенным на несколько секунд дольше, чем в противном случае.

Давайте используем пример сверху с лестницей. Когда вы приближаетесь к нижней части лестницы, вы активируете датчик на этом этаже, и включается свет.

Затем, когда вы достигаете вершины лестницы, вы активируете датчик верхнего этажа.

Когда датчик нижнего этажа деактивируется, датчик верхнего этажа все равно будет замкнут. Таким образом, свет будет оставаться включенным еще несколько секунд, прежде чем этот датчик снова отключится, и цепь снова разомкнется и прервет поток.

Как я уже сказал, очень незначительное неудобство из-за того, что свет остается включенным немного дольше, чем в противном случае, но стоит упомянуть.