Выключатель ик датчик движения руки

Выключатель ик датчик движения руки

Автомат включения/выключения света на ИК датчиках.

Автор: Alexey ALF
Опубликовано 31.08.2009

Однажды ночью уважаемый Кот решил немного перекусить. Приличные Коты ведь ночные животные, днем они предпочитают спать, переваривая все, что съели ночью. Придя на кухню, Кот мяукнул на чистом кошачьем языке: — Ну почему же так темно? Приличные хозяева оставляют свет, чтобы я мог немного позавтракать! И, хотя уважаемый Кот в ночи видел не хуже, чем ночью, он так долго прожил со своими Обожаемыми хозяевами, что любил, чтобы было светло там, где он. И хозяева услышали возмущение Кота, и поняли, что не подумали о своем мяукающем члене семьи.

История, конечно, кошмарная, но спасибо за заботу. о мяукающем, гм, члене, гм, семьи. Прим. Кота.

Устройство предназначено для автоматического включения кухонной подсветки при нахождении рядом человека или Кота.

Сами лампы закреплены на днище шкафов, которые висят над рабочим столом. Мне хотелось сделать устройство, включающее свет, когда к рабочему столу кто-то подходит. Устройство получилось из двух блоков — собственно автоматический выключатель и блок ИК-сигналов.
Принцип работы устройства: ИК-светодиод излучает модулированный сигнал 36кгц, и, пока рядом никого нет, сигнал уходит в никуда. Свет не горит. При нахождении рядом (

2-3 метра) кого- либо ИК-сигнал светодиода отражается от объекта и принимается приемником ИК-сигнала TSOP1736. Сигнал от TSOP принимает DA2, работающая как таймер. Пока рядом кто-то есть, свет горит, на вход таймера поступают импульсы и он не стартует. Но, как только от датчика отошли, импульсы больше не сбрасывают таймер, и включается задержка на выключение ( у меня настроено

2 минуты). Это сделано на случай, если человек отошел, к примеру, к холодильнику.
Через 2 минуты свет выключается. Схема в дежурном режиме ожидания. Время задержки регулируется R11.
На DA1 собран генератор импульсов 36 кгц, совместимых с приемником TSOP1736. TSOP был выбран, как нечувствительный к дневному, электрическому свету и помехам. Ложные срабатывания могут быть только от пульта ДУ от телевизора.
Схема включения ламп выполнена на оптроне MOC3041 и тиристоре BT139-600. Тиристор включает лампы, а оптрон выполняет функцию гальванической развязки с сетью 220 вольт.
На транзисторе VT1 сделан «индикатор присутствия», светодиод горит, пока рядом кто-то есть. R6 и R7 регулируется мощность излучения, и, соответственно, дальность срабатывания устройства.

Изначально я планировал два датчика в двух концах кухни, но потом оказалось, что достаточно одного, если в качестве подсветки используются лампы накаливания. Если использовать ЛДС, то чувствительность TSOP резко падает из-за излучения ЛДС в широком спектре.

Блок ИК-сигналов — выносной блок с TSOP1736, ИК-светодиодом HL1 (HL2),VT1 с обвязкой.

Блок крепится на днище шкафов, в месте, где TSOP лучше всего ловит отраженный сигнал от человека.

О деталях.
ИК-светодиоды — TSAL 3200 (60мвт, 940 нм)
VD1 — VD4 — КД522
Трансформатор — с напряжением на II 9вольт. В активном режиме схема потребляет

35 мА. У меня установлен трансформатор Diemen E3005005 2x9V 0.6 VA.
Тиристор BT139-600 — у меня переключает 4 лампы по 20 ВТ каждая, теплоотвод не установлен.

Благодарности:
1. Уважаемому РадиоКоту за статьи про таймер 555;
2. Уважаемому Валерию Парусову (Автомат управления освещением санузла), у которого я подглядел схему включения ламп на оптроне и тиристоре.

Расстановка датчиков движения

Расстановка в доме или квартире датчиков движения — всегда вдумчивый процесс. Надо чётко понимать, какую роль выполняет датчик, какого он типа, что должно попадать в его область видимости.

Кстати, мне очень не нравится выражение «объёмник». Я даже не пойму, откуда оно появилось. Можно подумать, что датчик каким-то образом измеряет объём помещения, не занятый человеком, что никак не отражает его работу.

Мы не будем сейчас рассматривать типы датчиков движения по принципу работы (они бывают инфракрасные, ультразвуковые, микроволновые и комбинированные), про это и так достаточно много написано, а рассмотрим варианты их установки, которые от принципа работы датчика зависят мало.

В наших системах у датчика движения может быть два назначения: управление освещением (или чем-то ещё вроде вентиляции) и охрана. Охранная система в доме может быть сделана на базе контроллера автоматики, при этом каждый датчик движения заводится отдельным кабелем на дискретный вход контроллера, а может быть автономной, на базе отдельной панели охранно-пожарной сигнализации. Если все датчики заходят на входы контроллера, то через программу (в EasyHome это несложно) мы можем на любой датчик вешать любые функции, и любое сочетание датчиков ставить и снимать с охраны набором пароля.

По типу установки датчики движения для помещения бывают трёх видов:

Датчик настенный 90 градусов

Самый распространённый датчик движения, чаще всего встречается. Сзади у него кронштейн, им датчик крепится к стене или потолку (если кронштейн развернуть вверх креплением). Кронштейн позволяет крутить датчик вправо-влево и вверх-вниз.

Обычно у датчика угол обнаружения 90 градусов, то есть, если его установить в углу помещения (где он обычно и ставится), он контролирует помещение полностью. Дальность обнаружения от 7 до 10 метров. По типу датчик может быть инфракрасный (самый недорогой), бывают также ультразвуковые и комбинированные. При выборе места для датчика главное ориентироваться на то, чтобы датчик не был закрыт мебелью или шторой.

Есть важный момент — если на датчик попадают прямые солнечные лучи через окно, он может дать ложную сработку. Поэтому датчики обычно размещаются не напротив окна, а на той же стене, где окно. Но если прямое солнце на датчик попадать не будет (всегда закрыта штора или окно закрыто от солнца), то можно как угодно размещать.

Если у окна будет штора, то датчик сдвигается от стены так, чтобы штора свободно двигалась мимо него. Надо понимать, что при закрытой шторе, белый датчик на её фоне может некрасиво выделяться.

На датчике всегда есть светодиодный индикатор, который горит при сработке датчика, но его можно отключить, убрав внутри датчика перемычку либо вовсе откусив диод с платы датчика.

Датчик можно покрасить краской в любой цвет, кроме линзы, она должна оставаться чистой, разумеется.

Датчики движения всегда имеют какой-то «иммунитет от животных». Обычно пишут про животных массой до 5 кг, есть модели с иммунитетом от животных до 27 кг. Если почитать инструкцию к датчику, видим, что иммунитет — это не какая-то интеллектуальная функция анализа объекта, а просто уменьшенная чувствительность и корректировка положения чувствительного элемента под линзой так, чтобы датчик не видел зону ближе к полу. Если мелкое животное окажется прямо перед датчиком (птица, например), то он, конечно, сработает.

Чувствительность датчика движения для систем охранной сигнализации не очень велика, на мелкие движения они не реагируют. Теоретически, мимо датчика даже можно очень медленно и осторожно пройти так, что он не среагирует (это сложно, на самом деле). Но если перейти на специализированные «датчики присутствия» или более дорогие датчики движения, то у них будет не один чувствительный элемент, а 4 и больше, что увеличит чувствительность датчика.

Но никакой датчик не сможет видеть в помещении неподвижного человека! Датчик может иметь большую задержку выключения или быть очень чувствительным, но неподвижного человека он не увидит.

Датчики движения такого типа стоят от 500 рублей до нескольких тысяч рублей, при этом с ростом стоимости никакие качественные характеристики у них не увеличиваются, кроме, разве что, добавления ультразвукового сенсора, что, надо сказать, тоже не много даёт, особенно в жилом помещении (ультразвук не очень полезен, особенно для животных).

Датчик потолочный 360 градусов

Среди датчиков движения для управления светом такой тип более распространён. Это либо встраиваемые в гипрок датчики, либо накладные. Самый недорогой накладной датчик Фотон-21:

Стоит меньше тысячи рублей, диаметр порядка 105мм, дальность обнаружения до 10 метров (при высоте установки 5 метров), угол 360 градусов. Поскольку потолок обычно ниже 5 метров, то и дальность у него будет сильно меньше, зато смотрит во все стороны.

Именно поэтому практичнее в комнатах использовать датчики движения с углом 90 градусов, что одного такого датчика достаточно на среднее помещение. А датчик 360 градусов гораздо эффективнее в коридорах и холлах (куда можно войти с нескольких сторон), а также там, где обычный датчик по дизайну не проходит вообще никак.

По поводу дизайна — гораздо лучше смотрятся врезные датчики движения. Они ставятся как встраиваемые светильники — делаем отверстие в гипроке, подгибаем пружинные «лапки» датчика и вставляем его в отверстие, там они расправляются и держат датчик.

В случае с датчиками на 90 градусов до 1500-2000 рублей это были российские датчики охранной сигнализации, они хоть и недорогие, но достаточно надёжные и, что важно, сертифицированные. Встраиваемых датчиков такой ценовой категории нет (или я не нашёл), тут либо китайские модели, либо немецкие (и прочие европейские). Китайские — это вот такие:

Есть под брендом Arlight по цене порядка 700 рублей.

Что самое полезное для нас — эти датчики можно найти и на 230, и на 12, и на 24 вольта. 24 вольта актуально для контроллера Beckhoff и прочих более серьёзных ПЛК. 12 вольт — для EasyHomePLC. А 230 вольт используйте, когда ПЛК в системе нет вообще, датчик напрямую управляет светом. Кстати, я заказывал датчики на 12 вольт с Aliexpress — внешне они абсолютно неотличимы от моделей на 230 вольт, даже на клеммах написано L и N. Так что надо сразу помечать на датчике напряжение, чтобы не перепутать.

Область видимости такого датчика — конус. Чем он ниже висит, тем меньше зона обнаружения. У китайских датчиков зона обнаружения при высоте установки 2,5-3 метра получается небольшая. Она даже в описании нигде не написана, надо экспериментировать.

Посмотрим более серьёзный датчик PD2-M-2C-11-48V-3A-FC фирмы B.E.G. (Германия). Стоит у нас 13-14 тысяч рублей. Срок поставки непопулярных моделей с напряжением 24В обычно большой — до двух месяцев.

Напряжение питания у него 11-48 вольт, так что подходит для любых ПЛК. Можно подключить выключатель для прямого управления светом. Вот его зона покрытия:

Как мы видим, датчик может работать и в коридоре длиной до 10 метров, и даже в рабочем кабинете может отслеживать небольшие движения, но только если расположен прямо над столом. Если цена не смущает, то вариант отличный.

Кстати, покупать датчики с напряжением работы 230 вольт вместо необходимых 12 или 24 вольт не следует. Понятно, что они могут быть в наличии или дешевле, но датчик на 230 вольт всегда щёлкает при сработке, там стоит реле. А слаботочный датчик бесшумный.

При выборе места для датчика на 360 градусов следует, во-первых, приблизить его к тому месту, где нужна бОльшая чувствительность, во-вторых, расположить его так, чтобы он смотрелся гармонично, обычно либо по оси со светильниками, либо между ними.

Для длинного коридора можно поставить два разнесённых датчика для увеличения чувствительности. Либо больше датчиков, но дешёвых китайских.

Есть совсем компактные датчики, например, Thermokon RDI (тоже Германия), стоит порядка 7000 рублей.

Диаметр видимой части всего 28 миллиметров. Но диаметр зоны охвата всего 3 метра. На Aliexpress тоже есть похожие варианты.

Настенный датчик движения

И третий тип — это настенные датчики. Они есть в большинстве коллекций электроустановки Giga, Jung, Schneider и прочих, но на 230 вольт. Нам нужна модель на 24 вольта. Вот 180-R-11-48V-RR от B.E.G.

Стоит 10-11 тысяч рублей. Есть разные рамки на выбор. Вот область обнаружения:

Такой датчик можно поставить на лестнице, хотя, я бы предпочёл на лестнице два потолочных 90-градусных. Как я уже писал, функциональность и ценю выше эстетичности.

У Wiren Board есть классный универсальный датчик, в котором помимо параметров воздуха есть датчик движения и даже ИК-передатчик для управления техникой.

По паспорту у него дальность 8 метров и угол обнаружения около 100 градусов. Для его работы в качестве датчика движения надо тщательно выбрать место размещения, чтобы датчик смотрел на человека, движение которого нужно видеть. Для коридора подойдёт не очень, для кладовой, где по стенам шкафы, наверное, тоже. Для лестницы — подойдёт. Для целей сигнализации — хуже. Надо помнить, что работает он по ModBus, далеко не для всех систем подойдёт.

109,025 просмотров всего, 138 просмотров сегодня

Принципы работы инфракрасных датчиков

Использование электронных устройств регистрирующих изменения каких-либо физических параметров, позволяет в автоматическом режиме контролировать работу многих приборов и механизмов. Инфракрасные датчики применяются именно для этих целей, но с появлением «умных» устройств, сфера применения изделий значительно расширилась.

В этой статье будет подробно рассмотрен принцип работы сенсора, реагирующего на ИК-излучение, а также приборов, в которые устанавливаются изделия этого типа.

Что представляет собой ИК-датчик

Ик датчики — это устройства, способные реагировать на фоновое инфракрасное излучение. Прибор регистрирует любое тепловое излучение. Это значит, что сработать такое устройство может не только при нахождении в зоне действия датчика теплокровных животных или человека, но и даже на перемещающийся неодушевлённый предмет.

Инфракрасный тепловой датчик может использоваться в различных условиях. Если эксплуатация осуществляется в местах, где устройство может подвергнуться физическому воздействию, то его изготавливают в защищённом корпусе. В различных гаджетах, например в смартфонах, ИК-детектор размещается на передней панели, чтобы обеспечить возможность реагирования сенсора на движение рук владельца телефона.

Принцип работы ИК датчика

Инфракрасные датчики могут иметь различную конструкцию, а принцип работы таких устройств может отличаться в зависимости от способа регистрации инфракрасного излучения. В такие приборы могут устанавливаться активные или пассивные ИК-элементы, а также комбинация этих двух типов детекторов ИК-излучения.

Активные

Работа активных датчиков похожа на систему радарного обнаружения самолётов, но только в инфракрасном диапазоне. Система этого типа состоит из двух основных элементов: генератора и приёмника ик-излучения. Первый элемент излучает сигнал в инфракрасном диапазоне, а второй — обрабатывает отражённый сигнал.

Если в зоне действия системы этого типа появляется какое-либо движение, то происходит доплеровский сдвиг частоты, на который и реагирует приёмник сигнала. Благодаря высокой степени чувствительности таких сенсоров они получили большее распространение, но по этой же причине такие устройства часто срабатывают ложно, например, при качании ветвей деревьев во время сильного ветра.

Пассивные

Пассивные устройства состоят только из приёмников сигнала. Излучателя в таких приборах нет, но благодаря высокой чувствительности сенсоров и применению линзы Френаля, удаётся добиться высоких результатов по обнаружению инфракрасного излучения, как в помещениях, так и на открытых площадках. Оптическая система разбивает детектируемое пространство на большое количество отдельных частей, что позволяет электронной системе сопоставлять уровень ИК излучения, исходящего из разных точек пространства. При обнаружении значительных расхождений в уровне излучения прибор срабатывает, и сигнал о наличии движения передаётся в систему звукового оповещения.

В качестве сенсора в пассивных устройствах используются пироэлектрические преобразователи. В приборе применяется чётное количество полупроводниковых элементов. Это необходимо, чтобы разделить между собой сигнал, поступающий от различных секторов линзы.

Комбинированные

В комбинированных инфракрасных системах применяются одновременно активный и пассивный датчики. Таким образом значительно снижается количество ложных срабатываний, ведь для включения электрического света, сирены сигнализации или других устройств необходимо получить «добро» от обоих сенсоров.

Комбинированные инфракрасные детекторы не лишены недостатков. Если по тем или иным причинам, какой либо датчик не сработает при наличии движения в зоне действия устройства, то подобные действия не приведут к срабатыванию охранной или пожарной системы.

Где купить

Различные компоненты систем безопасности легко доступны для приобретения в специализированных магазинах вашего города. Но существует другой вариант, который недавно получил ещё и значительные улучшения. Долго ждать посылку из Китая больше не требуется: в интернет-магазине АлиЭкспресс появилась возможность отгрузки с перевалочных складов, расположенных в различных странах. Например, при заказе вы можете указать опцию «Доставка из Российской Федерации».

Переходите по ссылкам и выбирайте:

Применение в охранных и пожарных сигнализациях

Наиболее часто инфракрасные датчики применяются в охранных системах. Наличие движения легко определяется как пассивными, так и активными устройствами. Сигнализации этого типа являются достаточно надёжными, что позволяет оперативно передавать информацию о возможном нарушении периметра на звуковое устройство или на пульт охраны. Аналогичным образом действуют приборы, установленные перед раздвижными дверьми супермаркетов. При выявлении движения детектор включает электрическое реле привода электродвигателя.

Способность эффективно регистрировать инфракрасное излучение является незаменимым в противопожарных системах. При обнаружении открытого огня или значительного нагрева, такая система также начинает подавать тревожный сигнал либо включает автоматическую установку пожаротушения. Противопожарные ИК-устройства широко используются в заводских залах, на объектах, где хранятся взрывоопасные и легковозгораемые вещества.

Противопожарные устройства этого типа имеют серьёзные недостатки. Ложное срабатывание датчика может произойти в результате воздействия прямых или отражённых солнечных лучей, а также тепловых приборов. По этой причине инфракрасные детекторы пламени часто объединяются в системы, в которых используются иные принципы обнаружения возгораний.

Как известно, не бывает дыма без огня. По этой причине, установить факт возгорания можно с помощью миниатюрные инфракрасных устройств, с помощью которых регистрируется наличие газообразных продуктов горения. Приборы этого типа также имеют излучатель и приёмник ИК-излучения, но только в этом случае они располагаются напротив. Дым, проходя через инфракрасный луч, отражает большую часть сигнала. Приёмник, в свою очередь, регистрируют «недостачу» и включает электрическую цепь звукового устройства или системы пожаротушения.

Применение ИК-датчиков в быту и на производстве

В современных приборах и на производственных установках инфракрасные датчики используются для дистанционного управления, передачи информации, измерения расстояния, скорости и температуры.

Для регулировки температуры

При организации многих технологических процессов важно поддерживать температуру в заданных пределах. Механические устройства имеют значительные погрешности, поэтому если необходимо регулировать нагрев или охлаждение веществ с точностью до 0.1˚С, применяются специальные инфракрасные устройства. Такие приборы, объединённые в электрическую цепь с микропроцессорной платой, могут изменять температурный режим в автоматическом режиме.

Основное достоинство таких устройств заключается в возможности дистанционного измерения тепловых показателей. Например, при выплавке стали благодаря использованию инфракрасных пирометров можно точно определить температуру без непосредственного контакта с жидким металлом.

Температурные инфракрасные датчики могут быть выполнены в виде портативного устройства. Благодаря наличию низкого уровня искажения, такие изделия используются, в том числе, в качестве медицинских приборов для моментального определения температуры тела человека.

Инфракрасные ПДУ

Принцип работы пульта дистанционного управления также основан на инфракрасном излучении. На передающем сигнал устройстве устанавливается передатчик, который, при нажимании какой-либо кнопки, посылает зашифрованный сигнал на приёмник. Принявшее сигнал устройство обрабатывает полученную информацию и выполняет необходимое действие.

В современных устройствах принимающий сигнал от ПДУ датчик представляет собой объединённый в одном корпусе чувствительный элемент и усилитель. Таким образом экономится место на печатной плате, а также решается проблема, при необходимости, быстрой замены приёмного устройства.

Инфракрасные датчики в системах дистанционного управления позволяют организовать эффективный способ передачи информации на небольшом расстоянии. Среди основных плюсов такого способа можно назвать высокие показатели помехоустойчивости. Направленность системы в одну сторону является её серьёзным недостатком, но, при необходимости, можно увеличить угол эффективного использования ПДУ с помощью отражения от зеркальных поверхностей.

Датчик расстояния

Излучая и улавливая инфракрасный луч можно достаточно точно измерить расстояние от датчика к неподвижному объекту. Специальные устройства, выполняющие такую функцию состоят из ИК-светодиода и принимающего отражённое излучение сенсора.

Чувствительный элемент генерирует электрическое напряжение, величина которого зависит от угла падения отражённого инфракрасного луча. Эта зависимость, при измерении расстояния в определённых значениях, линейна. При удалении ИК-приёмника от объекта, напряжение уменьшается. Процессор обрабатывает сигнал от приёмника и выводит на дисплей значение расстояния либо активирует какую-либо электрическую систему.

Приобрести инфракрасные датчики можно в Москве, а также на Алиэкспресс либо других аналогичных торговых площадках.

Счётчик оборотов двигателя

Во многих системах оборудованных двигателями возникает необходимость вести подсчёт оборотов вращения подвижных частей силовых агрегатов. Механические устройства для этой цели уже давно не используются по причине отсутствия устойчивости к износу.

Инфракрасные датчики являются отличной заменой таким приборам.

Принцип работы бесконтактного устройства подсчёта оборотов очень прост:

• Инфракрасный луч направляется на вращающееся колесо, в котором имеется прорезь.
• После совершения полного оборота луч свободно проходит через отверстие и регистрируется приёмником.
• Процессор осуществляет подсчёт частоты электрических импульсов и выводит значение на цифровой дисплей.

Если по каким либо причинам такую конструкцию инфракрасного подсчёта частоты вращения невозможно реализовать на практике, то на валу размещают светоотражающий материал, который будет возвращать ИК-луч после каждого полного оборота.

Подключение датчика

Если монтаж инфракрасного датчика осуществляется своими руками, то прежде чем организовать подключение, необходимо ознакомиться с основными правилами установки таких устройств. Наиболее часто такие устройства устанавливаются самостоятельно для автоматического включения света в комнате либо для автоматического запуска уличных светильников, работающих от солнечных батарей.

Работа по подключению ИК датчика выполняется в такой последовательности:

• Правильно подобрать место для установки. Чувствительный элемент лучше регистрирует движения, осуществляемые поперёк контролируемой области. Высота монтажа зависит от модели датчика (2.5–4.0 м).
• Отключить электричество в доме и подвести провода от щитка или распределительной коробки к месту подсоединения датчика.
• Снять защитную пластиковую оболочку детектора.
• Подключить проводники к устройству согласно схеме указанной в инструкции или на самом приборе.
• Установить датчик на заранее подготовленное место, используя встроенный пружинный фиксатор.
• Проверить и настроить инфракрасный выключатель.

Большая часть производимых датчиков имеет встроенные элементы регулировки времени свечения лампы и порога срабатывания. На плате переменные резисторы обозначаются соответственно TIME и LUXE.

Чувствительность устройства следует настроить в первую очередь. Для этой цели необходимо установить регулировку времени свечения лампы на минимальное значение. Затем, вращением регулятора чувствительности в различные положения, подобрать наиболее подходящий режим работы осветительного прибора.

Когда чувствительность датчика будет настроена, следует установить реле времени на наиболее подходящий промежуток работы осветительного прибора.

Установку сигнализаций и пожарного оборудования следует доверить квалифицированным специалистам. Ошибки в монтаже таких устройств могут обойтись значительно дороже стоимости услуг профессионального монтажника.

Вывод

Инфракрасные датчики являются недорогими, надёжными устройствами, с помощью которых можно сделать свою жизнь более безопасной и комфортной. Покупка таких изделий в проверенных местах и правильный монтаж оборудования позволят прослужить системам этого типа в течение многих лет без необходимости проведения ремонта и замены основных компонентов.

Видео по теме

Схемы датчиков движения: виды, устройство, подключение и принцип работы

Датчики движения являются одним из основных элементов систем охранной сигнализации. Они фиксируют малейшие перемещения физического объекта, оказавшегося в зоне контроля такого датчика, и своим срабатыванием активируют подачу сигнала тревоги. По своей конструкции такой датчик – это реле, реагирующее на движение, и поэтому такие устройства получили широкое распространение в системах автоматического управления светом. Существуют датчики движения, работа которых основана на разных физических принципах, поэтому схема датчика движения может отличаться. Все устройства такого типа очень компактны, отличаются хорошим дизайном и вписываются в интерьер любого помещения.

Содержание:

Устройство, виды и особенности датчиков движения

Существуют и широко применяются следующие типы датчиков движения:

1. Радиоволновые;
2. Ультразвуковые;
3. Инфракрасные;
4. Гибридные.

Радиоволновые или СВЧ датчики работают на доплеровском эффекте. Основными элементами такого датчика являются излучатель СВЧ сигнала и приёмник отражённого сигнала. Если в поле излучения перемещается какой-либо объект, то частота отражённого сигнала меняется. Электронная схема обрабатывает разницу между прямым и отражённым сигналом и переключает реле, которое может включить сирену или подать сигнал тревоги. Радиоволновые датчики движения отличаются высокой чувствительностью, но стоят достаточно дорого. В детских и лечебных учреждениях микроволновые датчики не применяются из-за СВЧ излучения, несмотря на то, что уровень его минимален и абсолютно безвреден. Из-за высокой чувствительности радиоволновые датчики подвержены ложным срабатываниям.

Ультразвуковые датчики так же используют эффект Доплера, только вместо колебаний высокой частоты в таких системах применяется ультразвук. Эти устройства нашли применение в системах парковки «Парктроник», а в быту применяются достаточно редко. Частоту 25-60 КГц хорошо слышат кошки и собаки, поэтому применение таких датчиков вызывает у них сильный стресс. Кроме того, ультразвуковые датчики имеют небольшой радиус действия и их можно обмануть если передвигаться медленно.

В охранной сигнализации и системах автоматического управления освещением чаще всего применяются инфракрасные объёмные датчики движения. Тепловое (инфракрасное) излучение объекта, который проходит в зоне захвата датчика, через линзу Френеля попадает на ИК-сенсор, после чего на выходе электронной схемы формируется сигнал тревоги (происходит разрыв цепи).

Устройство ИК датчика движения

Вследствие невысокой стоимости такие устройства широко применяются для автоматического управления освещением, например, в подъезде, когда при появлении человека освещение включается на 1-3 минуты, а затем выключается. Для управления светом на стоянке или придомовой территории используются уличные датчики движения.

Гибридные или комбинированные датчики движения представляют собой два датчика разной конструкции, размещённые в одном корпусе и подключаемые к различным входам прибора охранной сигнализации. Обычно в одном корпусе объединяют инфракрасный и радиоволновой датчики движения. Применение таких устройств повышает надёжность охранной системы. Они могут использоваться в банках, депозитариях и денежных хранилищах. Схема включения датчика движения для сигнализации позволяет подавать тревожный сигнал и управлять работой сирены или прожектора. Датчики движения могут иметь следующие основные характеристики:

• Чувствительность;
• Наличие антисаботажной зоны;
• Объём зоны захвата по горизонтали и вертикали;
• Напряжение питания.

Датчики движения с постоянной чувствительностью не рекомендуется применять в квартирах, где имеются домашние животные, иначе, при отсутствии хозяев, на каждый проход кошки будет включаться сигнал тревоги. Величину порога срабатывания можно регулировать, в зависимости от конструкции, плавно или специальными перемычками на плате. Так же существуют модели датчиков, которые не реагируют на животных.

Антисаботажная зона – это дополнительная зона захвата направленная от датчика вертикально вниз и блокирующая попытку вывести прибор из строя. В паспорте указывается угол обзора датчика в градусах и размеры зоны гарантированного срабатывания. Все датчики независимо от конструкции подключаются к типовым устройствам, поэтому схема подключения датчика движения всегда одинакова, а их напряжение питания обычно равно 12V. На корпусе, обычно, установлен светодиод, индицирующий режим ожидания или срабатывания.

Типовая схема детектора движения

Все модели объёмных инфракрасных датчиков движения по схемотехнике и конструкции похожи между собой. Отличия могут быть в некоторых электрических параметрах и дизайне корпуса. Схема датчика движения состоит из следующих элементов:

• ПИК сенсор;
• Операционный усилитель;
• Схема термокомпенсации;
• Компаратор;
• Реле.

Пассивный Инфракрасный Сенсор фиксирует температуру постороннего объекта оказавшегося в зоне захвата. Сигнал усиливается операционным усилителем и поступает на компаратор, который сравнивает сигнал соответствующий температуре окружающей среды и сигнал, поступивший с ПИК сенсора. Разница в уровнях сигналов означает наличие теплового фона постороннего объекта. Разностный потенциал вызывает срабатывание реле, контакты которого могут использоваться для включения различных устройств.

Принцип действия инфракрасного датчика движения

Если температура в помещении приближается к температуре человеческого тела, что может нарушить работу устройства, включается система термокомпенсации. Популярная модель инфракрасного датчика движения Colt 10 DP имеет следующие основные характеристики:

• Зона обнаружения объекта – 10 метров 90°;
• Не реагирует на животных до 10 кг;
• 3 установки чувствительности;
• Цифровая схема термокомпенсации;
• Не восприимчив к электромагнитному излучению до 50 В/м;
• Имеет защиту от статического электричества;
• Напряжение питания – 9-16 В;
• Диапазон рабочих температур -25… + 60°С.

В схеме датчика установлено твердотельное реле, с помощью которого можно управлять внешними устройствами.

На рисунке ниже представлена типовая схема датчика движения на примере LX-02.

Схема типового детектора движения на примере LX02

Подключение датчика движения для освещения

Невысокая стоимость и надёжность инфракрасных датчиков движения позволяет использовать их для автоматического включения освещения. Схема датчика движения для освещения состоит из тех же элементов, что и традиционный охранный датчик. Основу его составляет элемент чувствительный к инфракрасному излучению. Электронная схема обрабатывает сигнал и через реле управляет источником освещения. Такие системы широко используются в подъездах многоэтажных домов, когда освещение включается только при появлении в помещении человека. Через определённое время свет автоматически выключается. Схема подключения датчика движения для освещения очень проста, и вполне может быть выполнена самостоятельно.

Подключение ИК датчика движения, используемого для включения света

Под задней крышкой датчика движения расположена колодка с тремя клеммами, которые подписаны буквами «L», «N» и «A». Клемма «L» подключается к фазовому проводу сети, который нужно определить с помощью отвёртки-индикатора. На клемму «N» подаётся нулевой провод, а источник освещения подключается между клеммами «N» и «A», то есть реле датчика движения управляет фазой, а ноль подаётся постоянно. Датчики движения для включения света так же могут использоваться как элемент охраны загородного дома, когда при проникновении нарушителя, включается прожектор и сирена.

Подключение датчика с выключателем

Для того чтобы источником освещения можно было управлять как через автомат так и вручную к схеме добавляется выключатель. Подключение датчика движения через выключатель выполняется очень просто. Сетевое напряжение 220 вольт так же подаётся на клеммы «L» и «N», а между клеммами «L» и «A» ставится обычный двухпозиционный выключатель.

Схема включения датчика для сигнализации

Практически все модели датчиков движения, независимо от принципа работы, подключаются к приёмно-контрольному прибору (ПКП) охранной сигнализации по типовой схеме. Для того чтобы открыть доступ к панели подключения необходимо снять декоративную крышку. Под ней находится плата электроники и колодка из трёх сдвоенных клемм:

• Питание — +12 В и «Общий»;
• Реле – N,C;
• Тампер – T,T.

Подключение ИК датчика движения с системой сигнализации

На клеммы питания подаётся питающее напряжение от блока питания или прибора охранной GSM сигнализации. Клеммы реле не полярные и в режиме ожидания они замкнуты. При появлении физического объекта в зоне обнаружения, его тепловое излучение принимает ПИК сенсор, что вызывает срабатывание реле и цепь размыкается. Это влечёт за собой включение сигнала тревоги приёмно-контрольного прибора. На самом приборе можно выбрать режим с самовосстановлением, когда прекращение действия источника излучения переводит датчик движения в режим ожидания и сигнал тревоги отключается автоматически.

При другом режиме сигнал тревоги подаётся постоянно до нажатия кнопки «Сброс» на базовом блоке охранной системы. Схема подключения датчика движения к сигнализации подразумевает защиту устройства от несанкционированного вскрытия корпуса. Для этого в конструкции датчика предусмотрен микровыключатель, контакты которого выведены на клеммы «Тампер».

Для того чтобы избежать ложных срабатываний датчика движения необходимо соблюдать некоторые правила. По технологии такие датчики обычно устанавливаются на стенах или в углах помещений на высоте не менее 2-х метров. Монтаж датчика выполняется с помощью специального кронштейна, которым можно выбрать ориентацию сенсора по горизонтали и вертикали. Датчик нельзя направлять на окна, источники искусственного освещения и на устройства, генерирующие сильное электромагнитное излучение. В быту к таким устройствам относятся, прежде всего, микроволновые печи.