Делаем датчики движения своими руками

Охранный комплекс: ошеломить преступника

Такая установка обнаруживает проникновение сторонних лиц на объект, формирует и передает разнообразные извещения, управляет звуковыми и световыми извещателями.

Тревожная сигнализация информирует о разбойном нападении. Сигнал тревоги подается путем нажатия кнопки или педали, а может передаваться и автоматически, при разбитии стекла.

Алгоритм работы этой системы также прост. Предположим, в здании «под охраной» произошло движение. Его фиксирует определенный датчик и подает сигнал на ПКП. Сразу включится сирена. И снова – звонок на телефонные номера владельцев помещения, с извещением о том, что сработало средство оповещения. Сигнализация также может быть выведена на пульт охраны, передаваться по радиоканалу, через интернет.

Любую охранную сигнализацию можно доработать, усилив ее ошеломляющий эффект на преступника.

При срабатывании сигнализации можно, например, включить свет во всех комнатах охраняемого объекта

В сопровождении с сиреной такая иллюминация привлечет внимание соседей, и всех проходящих мимо людей. Можно сделать и полностью противоположное – отключить какие либо устройства

Советы по выбору

Большой ассортимент датчиков, предлагаемых различными производителями доставляет определенные трудности при выборе подходящего варианта

Чтобы не ошибиться, стоит обратить внимание на:

• Рабочий цикл. Может варьироваться в большом диапазоне. Чем больше данный параметр, тем дольше прослужит устройство;
• Температуру, при которой возможна эксплуатация. Некоторые модели предназначены для эксплуатации исключительно внутри помещений при положительной температуре. Другие можно смело монтировать на улице. Выбирая прибор, надо точно знать его назначение и согласовать диапазон температур, в котором производитель рекомендует эксплуатировать устройство, с температурой в конкретной местности;
• Материал корпуса. От этого зависит внешний вид изделия, его срок службы, стоимость и место установки;
• Порядок монтажа. Для размещения прибора на подвесном потолке в комплект поставки должен входить специальный крепеж и вес должен быть подходящим;
• Порядок подключения к системе электроснабжения, требуемые разъемы. В некоторых случаях при установке могут возникнуть очевидные трудности;
• Способ подключения и принцип работы отдельных элементов;
• Стоимость. Некоторые производители используют дорогостоящие материалы, существенно повышающие цену модели и незначительно ее эксплуатационные характеристики.

Виды датчиков и принцип работы

Принцип работы в зависимости от вида датчика может несколько отличаться.

Инфракрасные датчики движения для охраны

Инфракрасные датчики охраны периметра

Этот вид охранных датчиков считается самым усовершенствованным и востребованным. Основывается принцип работы на улавливании теплового излучения и определения оптического отражения. Устройство, как и любой другой инфракрасный радиатор, способен выделять большое количество тепловых волн.

Ультразвуковые и радиоволновые датчики

Принцип работы ультразвукового датчика движения

Работа таких устройств основывается на принципе улавливания и отражения звуковых потоков. На сегодняшний день такие виды девайсов уже практически не используются. После подключения и настройки контроллер улавливает звуковые волны в частотном диапазоне 20 – 60 кГц. В качестве обратного импульса при помощи встроенных линз происходит фиксация светового излучения.

Фотоэлектрический датчик

Принцип работы практически идентичен предыдущему, основное отличие – контроллер продуцирует электромагнитное поле. Выявление движений происходит за счет обнаружения импульсов отражения. Электромагнитные контроллеры функционируют при частоте приблизительно 5,8 ГГц.

Назначение и принцип действия

Названий фотодатчиков существует немало. Но едиными остаются принцип работы и устройство датчиков: с наступлением ночи лампа включается и с рассветом выключается. Как это работает: на устройстве установлены фототранзисторы, фотодиоды и фототиристоры. Чувствительные к свету элементы взаимосвязаны с работой реле. Когда естественное освещение меняется и наступает определенный уровень темноты, срабатывает детектор, контакты реле замыкаются, свет включается, с рассветом происходит обратная реакция.

Основное назначение фотодатчика — это контроль освещенности улиц, дворов, частных владений. Такая система позволяет экономить средства и не беспокоиться о безопасности даже во время отсутствия хозяина. Ведь главный показатель наличия жильца в доме — это свет, и при автоматическом регулировании эффект присутствия будет постоянно.

Возможные применения

Как мы уже рассмотрели ранее, датчики присутствия применяются в разнообразных ситуациях и помещениях. Их можно установить даже в туалете.

Если уж начат процесс автоматизации управления светом во всей квартире, то зачем обделять вниманием туалетную комнату? И тут тоже можно получить определенные преимущества, если установить детекторы присутствия в туалете:

• Не надо искать на стене выключатель. Надо сказать, что такое автоматическое управление светом актуально в любых комнатах и даже в таких помещениях как подвал или кладовка.
• У вас будет своя система автоматического управления светом в туалете.
• Посещение этой отдельной комнаты станет более удобным.
• Можно сэкономить деньги на оплате счетов за электроэнергию, так как люди часто забывают погасить за собой свет.
• Параллельно можно автоматизировать включение вытяжки.

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

Как подключить датчик движения: схема

Самодельный световой датчик движения желательно устанавливать в дверном проеме — тогда входящий в комнату человек гарантированно пересечет линию между источником света и фотоприемником.

Изделие будет смотреться изящнее, если схему фотоприемника поместить в пластмассовую коробку с отверстием напротив фототранзистора.

Примерная установка датчика движения на улице

Чтобы исключить влияние других источников света, фотодатчик затемняют и закрывают темным светопропускающим материалом.

Высота установки — 1 м от пола. При таком размещении сенсор не замечает домашних животных и при этом полностью исключается попадание лазера в глаза человеку (оказывает негативное воздействие на сетчатку). Для подачи питания на светильник, к датчику подключается реле РЭС 55А.

Схема подключения следующая:

1. обмотка соединяется со входом;
2. на один контакт подается напряжение 12 В;
3. второй контакт подключается к заземлению;
4. третий подводится к светильнику.

Работает устройство следующим образом:

• под воздействием света в фоторезисторе формируется рабочее напряжение, вызывающее его открытие;
• на конденсатор С1 подается питание, вследствие чего он заряжается;
• при появлении светонепроницаемой преграды между источником света и фотоприемником (в комнату вошел человек), фототранзистор закрывается и конденсатор С1 разряжается;
• это приводит к снижению напряжения в точке А и, соответственно, на выходе до нулевого значения. Этому способствует операционный усилитель DA1;
• при падении напряжения, источник питания посредством реле замыкается на светильнике.

Датчик можно сделать незаметным, применив вместо источника видимого света инфракрасный диод.

Критерии выбора

Самый важный критерий выбора датчика – угол обзора

Чтобы выбрать подходящую модель, необходимо принять во внимание рекомендации:

• Место установки. От этого зависит требуемый класс защиты IP. На улице, где датчик подвержен влиянию воды и пыли, предпочтительнее устройства со степенью защиты IP65. Детектор, установленный под навесом, может иметь класс защиты IP44, а для помещений вполне подходят датчики с более низкой степенью защиты.
• Тип датчика. Поскольку приборы отличаются по способу обнаружения движущихся объектов, необходимо определить, какая именно разновидность подходит в конкретном случае. Например, для дома лучше приобретать ИК датчики, для систем сигнализации – микроволновые, для подъездов – ультразвуковые.

• Угол обзора. Зависит от количества входов в помещение. Если их 2–3, наилучшим образом себя проявит детектор движения с углом обзора 360°. Если свет должен включаться при проходе через один участок помещения, можно обойтись прибором с углом обзора 180°. Для этого необходимо направить его в нужную сторону.

• Мощность. Детектор подбирается с учетом мощности светильников. Мощность датчика должна быть немного больше.
• Радиус действия. Большое значение имеет радиус обнаружения или максимальное расстояние до объекта, на которое реагирует детектор. Если помещение небольшое, достаточно датчика с минимальным радиусом обнаружения. При подборе детектора для уличного освещения нужно подойти к определению этого параметра более ответственно.
• Наличие фотореле. Благодаря фотореле, освещение будет включаться только когда это нужно – при недостаточном уровне освещенности.
• Защита от животных. Эта функция необходима, чтобы при наличии домашних питомцев, например собаки, датчик не реагировал на их движение.

Последний аспект – производитель. Не рекомендуется покупать датчики по подозрительно низкой цене, от неизвестных производителей.

Как выбрать датчик движения

Есть много способов разделить датчики на категории в зависимости от особенностей конкретной конструкции. По месту установки:

• Уличные — предназначены для наружной установки, имеют степень защиты IP44-IP65;
• внутренние — предназначены для внутренней установки.

По принципу действия:

• ультразвуковые — реагируют на ультразвук;
• микроволновые — излучают высокочастотные радиоволны;
• инфракрасные — обнаруживают тепловое излучение.

По устройству:

• однопозиционные: приемник и передатчик смонтированы в одном корпусе;
• двухпозиционный передатчик и приемник установлены в разных местах;
• многопозиционная система с несколькими передатчиками и приемниками, установленными в разных местах.

По типу установки:

• многофункциональные — следят за уровнем освещенности и движения;
• комнатные — устанавливаются в помещениях и подключаются к системам охраны или управления светильниками;
• уличные датчики движения — применяют для включения уличного освещения и охраны территории;
• накладные — созданы для настенного монтажа;
• потолочные — монтируются в подвесной потолок;
• врезные — можно встраивать в стены и мебель, выглядят как миниатюрная деталь интерьера.

Датчик движения для включения света нужен не только на улице

Датчики уличного движения обладают высокой степенью защиты тела. Для нормальной эксплуатации на открытом воздухе берите датчики с IP не ниже 55, а лучше-выше. Для установки в доме можно взять IP 22 и выше.

Тип питания

Далее надо учесть, от какого источника питается датчик света. Есть следующие варианты:

• Проводные датчики с питанием от сети 220 В.
• Беспроводные, с питанием от батареек или аккумуляторов.

Датчики движения бывают проводными и беспроводными

Самая большая группа — проводные для подключения к 220 В. Беспроводных меньше, но и их хватает. Они хороши, если нужно включить освещение, которое работает от низковольтных источников тока — например, аккумулятора или солнечных батарей.

Способ определения наличия движения

Датчик движения для включения света может определять движущиеся объекты используя различные принцип детекции:

• Инфракрасные датчики движения. Реагируют на тепло, выделяемое телом теплокровных существ. Относятся к пассивным устройствам, так как сам ничего не вырабатывает, только регистрирует излучение. Эти датчики реагируют на движение животных в том числе, так что могут быть ложные срабатывания.
• Акустические датчики движения (шума). Также относятся к пассивной группе оборудования. Они реагируют на шум, могут включаться от хлопка, звука открываемой двери. Они могут использоваться в подвалах частных домов, где шум возникает только туда кто-нибудь заходит. В других местах применение ограничено.
  Работа инфракрасных датчиков движения основаны на отслеживании тепла, выделяемого человеком
• Микроволновые датчики движения. Относятся к группе активных устройств. Сами вырабатывают волны в микроволновом диапазоне и отслеживают их возвращение. При наличии движущегося объекта замыкают/размыкают контакты (есть разного типа). Есть чувствительные модели, которые «видят» даже через перегородки или стены. Обычно используются в охранных системах.
• Ультразвуковые. Принцип действия такой же, как у микроволновых, отличается диапазон излучаемых волн. Этот тип устройств применяют редко, так как на ультразвук могут реагировать животные, да и длительное воздействие на человека (аппараты постоянно генерируют излучение) пользы не принесет.
  Разное исполнение, но цвет, в основном, белый и черный
• Комбинированные (дуальные). Сочетают несколько способов обнаружения движения. Они более надежные, имеют меньше ложных срабатываний, но и более дорогостоящие.

Чаще всего инфракрасные датчики движения используются для включения света на улице или дома. У них невысокая цена, большой диапазон и большое количество регулировок, которые помогут вам настроить. На лестницах и в длинных коридорах лучше ставить датчик с ультразвуком или микроволновкой. Они могут включить освещение, даже если вы все еще находитесь далеко от источника света. В охранных системах рекомендуется устанавливать микроволновые устройства — они обнаруживают движение даже за перегородками.

Датчик Движения. Схема подключения датчика движения. Как самостоятельно подключить датчик движения.

Определяемся с подходящей схемой установки датчика движения

Монтажная схема устройства представлена тремя проводами и соединительной колодкой. Они располагаются под верхней крышкой. На внутреннюю часть нанесена схема подключения ДД к нагрузке. Внутренний монтаж выполнен проводами, обозначенными:

• L – фаза;
• N – ноль;
• А – нагрузка (управляющая фаза).

Одного датчика

Схема нанесена на крышку устройства или имеется в инструкции. Питание ДД осуществляется от домовой сети 220 В переменного тока. Чаще всего для монтажа используют соединительную коробку. Нагрузка должна подключаться между проводами A и N. Фазный и нулевой провод от источника питания соединяются с аналогичными проводниками датчика.

Схема подключения для одного ДД предполагает использование нескольких нагрузок, работающих одновременно. Например, освещение и вентилятор или освещение и сирена. Однако их суммарная мощность не должна превышать 1 кВт.

С выключателем

При необходимости работы светильника длительное время независимо от сигналов датчика в цепь нагрузки подключают выключатель. В некоторых случаях выключатель устанавливают на линии питания ДД. Такое подключение выключателя с датчиком дает возможность полностью его обесточить. Установив двухклавишное устройство, можно управлять освещением с выведенным из работы сенсором.

Нескольких датчиков

Схема включения освещения с несколькими ДД применяется в помещениях сложной конфигурации или при необходимости включения уличных светильников при наличии на подворье несколько строений. В этом случае все датчики подключаются параллельно на одну линию нагрузки. При этом питание устройств должно быть независимым.

В системах сигнализации в офисах ДД подключаются последовательно, но сенсоры имеют нормально замкнутые контакты реле в дежурном режиме. При срабатывании 1 датчика они размыкаются и сигнал по шлейфу поступает на пульт сигнализации.

Характеристики и особенности подключения отдельных моделей датчиков: фотореле ФР 601 и ФР 602

Современный отечественный рынок представлен широким рядом моделей фотодатчиков, рассчитанных на разные типы и условия освещения, предполагающие различные мощности ламп и наличие дополнительных функций.

Самыми популярными среди стандартных однофазных моделей считаются датчик ФР-601 и его более усовершенствованный аналог фотореле ФР-602. Производителем приборов является компания ІЕК. Оба вида датчиков характеризуются надежностью и простотой подключения. Различия между моделями несущественные, они работают от тока одинакового напряжения и частоты, а потребляемая мощность равна 0,5 Вт. Внешне приборы полностью идентичны.

Единственное различие заключается в максимальном сечении проводников для подключения. Модель ФР-601 рассчитана на 1,5 мм², а ФР-602 – на 2,5 мм². Соответственно, они имеют различный ток номинальной нагрузки. У фотореле ФР-601 он равен 10А, у ФР-602 – 20 А. Оба прибора имеют встроенный фотоэлемент, а регулировка допустима в пределах от 0 до 50 лк с интервалом в 5 лк.

Самыми популярными среди стандартных однофазных моделей считаются датчик ФР-601

Такие устройства можно соорудить даже в домашних условиях. Главное отличие самодельного прибора от заводского фотореле ИЭК будет заключаться в отсутствии соответствующей защиты. Этот уровень у серийных моделей равен IP44, что подразумевает защиту от пыли и влаги. Схема подключения фотореле ФР 601 и ФР-602 стандартная и простая. Служат изделия долго и выдерживают влияние температур широкого диапазона.

Среди аналогов данного устройства значится модель ФР-75А – фотореле, схема которого более сложна для изготовления в домашних условиях. Прибор менее стабилен и долговечен при практическом использовании.

Рекомендации по подключению

Произвести монтаж и настройку можно только в том случае, если имеется опыт работы с подобными устройствами. Главное, чтобы в комплект с сенсорным оборудованием входил инструктивный материал по установке.

Необходимо заранее определиться с месторасположением, лучше всего подобрать зону, где отсутствуют посторонние предметы, на которые он может срабатывать. А также не стоит слишком часто перемещать прибор, так как от этого сбиваются настройки.

Рекомендации по монтажу датчиков движения:

в помещение, где устанавливается детектор, требуется разместить обычный выключатель, притом они должны располагаться строго параллельно друг другу, чтобы в случае непредвиденных обстоятельствах можно было выключить свет самостоятельно;
чтобы обезопасить устройство от случайных повреждений, его рекомендуют устанавливать в нишах или смонтировать для него специальное углубление в стене;
очень важно подобрать место, где на него не будут падать солнечные лучи, так как они нарушают нормальное функционирование прибора и вызывают ложные срабатывания.

Датчик движения для включения света 220V 200W Обзор

Преимущества и недостатки инфракрасных датчиков

Принцип функционирования ик детектора дает ему преимущества в одних областях использования и служит минусом в других. К примеру, применение датчика движения, основанного на регистрации тепловых контуров, дает хорошие результаты в системах пожарной безопасности и автоматического контроля освещения. Также зарекомендовали себя пиросенсоры при использовании их в качестве бесконтактных выключателей или частей комплексов экономии тепла. А вот в охранных функциях, датчики такого типа, лучше не применять. Их слишком легко обойти нарушителю, одевшему не пропускающее тепло снаряжение.

Основной минус инфракрасных детекторов — малая контролируемая зона. Кроме того, датчики движения, построенные по принципу улавливания тепла, зачастую ошибаются, принимая за людей домашних животных, у которых нормальная температура тела выше человеческой. Или же игнорируя факт присутствия в сенсорном поле слишком холодного объекта. Примером тут может служить, когда кто-то заходит с улицы. Он сам остыл, одежда на нем ледяная — детектор его попросту не увидит. То же эффект получается если применять тепловой сенсор в качестве автоматического включателя для наружного освещения. Тут есть и обратное действие — в жару будут случайные срабатывания на нагретый движущийся транспорт.

Порядок проведения работ по подключению

Перед проведением монтажных работ необходимо выбрать место установки ДД с учетом требований, предъявляемых к ним. После закрепления сенсора на стене подготавливают штрабу для прокладки проводов и место для соединительной коробки. Датчик подключается трехжильным проводом, который выводится к месту соединения. Туда же прокладывают 2 двухжильных кабеля от источника питания и приборов освещения. Всего в коробке выведено 7 проводников. Монтаж проводов проводится с применением самозажимных клеммников. Выводы соединяются следующим образом:

• фазные провода источника питания и ДД (обозначены буквой L);
• 3 нулевых вывода сети, ДД, нагрузки (обозначены буквой N);
• управляющая фаза А сенсора с фазой нагрузки L.

Питающий кабель нужно подсоединить к автомату в щите питания и проверить работу комплекта.