Устройство и схема датчика движения lx-02

Принцип работы устройства

Работа устройства основана на приеме и передаче импульсов, исходящих при колебании воздуха (или воды, к примеру, в бассейнах), во время движения (причем не важно, что это: автомобиль, человек или животное). Функционал устройства может варьироваться, в зависимости от требований к нему

Существует несколько типов датчиков движения:

  • тепловые (реагируют на температурные изменения в досягаемом поле). Самый яркий пример – инфракрасный или лазерный датчик, в основном используется в охранных системах;
  • звуковые (передают и получают импульс при колебании воздуха от звуков). Очень простой прибор, применяется для фиксации движения на открытом пространстве;
  • колебательные (отзываются на колебания окружающей среды и изменение магнитного поля при движении в зоне досягаемости). Они чаще всего используются в квартире или доме, для включения или выключения света, звука и прочего.

Конструкция датчика движения

Установка.

Вариантов размещения настенных датчиков много, но самый оптимальный вариант — в углу помещения. Об этом говорит и диаграмма раскрыва лучей на рисунке выше (вид сверху). Вот посмотрите на моем примере. У меня датчик установлен в углу, а справа от него, над дверью, висит светильник.

Из личного опыта скажу, что связку датчик — светильник лучше всего использовать отдельно от действующего освещения. Для этого проведите отдельную линию, в которой будут задействованы только датчик, светильник и выключатель. Так Вы всегда сможете отключить датчик движения, когда в нем нет необходимости.

Кстати, можно использовать и действующий выключатель. Например, если у Вас стоит одинарный, то его меняем на двойной, а свободный контакт выключателя используем для подачи питания 220В на датчик. Если стоит двойной выключатель, то соответственно его меняем на тройной. У меня распределено так:

Давайте рассмотрим вариант установки настенного датчика в прихожей квартиры.

Как правило, в наших квартирах двери из всех комнат ведут в прихожую.Задача: где установить датчик таким образом, чтобы при выходе из любой комнаты он включал свет? Все очень просто.

Зная диаграмму работы лучей настенного датчика, выбираем самое оптимальное место для установки. Например:

На рисунке желтым цветом обозначена контролируемая зона, при пересечении которой датчик сработает и включится свет. Но также есть и мертвые зоны, где он Вас не видит. Но этими зонами можно пренебречь, так как при выходе из любой комнаты, Вы все равно попадаете в контролируемую зону.

Конечно, физику луча трудно предугадать, поэтому контролируемая зона показана ориентировочно, но именно таким образом она будет распределяться в прихожей с отклонением, плюс-минус несколько сантиметров. Вот реальный пример соответствующий рисунку выше:

В любом случае экспериментируйте. Возможна даже комбинированная установка настенного и потолочного датчиков одновременно, где работа только одного вида будет не эффективна.

Схемы подключения

Вопрос о том, как подключить датчик на движение к лампочке можно решать в нескольких вариантов:

  1. Простейшее соединение одного устройства со светильником.
  2. Добавление в схему независимого выключателя.
  3. Монтаж сразу нескольких сенсоров.

Рассмотрим детали этих схем и как их подключить, а также особенности, плюсы и минусы.

Подключение одного прибора в цепь

Наиболее простая схема, как подключить датчик на движение к плафону в сеть без выключателя, выглядит следующим образом:

  1. На выбранное место монтируется основание датчика движения.
  2. К нему подключается трехжильный провод (фаза, ноль и нагрузка), если в системе используется заземление, то четырехжильный (один конец для земли).
  3. Провода в основании устройства соединяются и выводятся к распределительной коробке. Чтобы не ошибиться, где какой проводник находится, нужно использовать кабель с разноцветными жилами.
  4. Сенсор питается от фазы и нуля, третий провод (фаза – разрываемая и соединяемая в зависимости от наличия или отсутствия движения) подводится к лампе. К последней также подсоединяется отдельно ноль.
  5. К распредкоробке должно подходить семь проводников – три от датчика движения, два от люстры и еще два (фаза + ноль) – от питающего электрощитка.
  6. Далее необходимо правильно подсоединить все провода: фаза от электрощитка соединяется с аналогичной жилой датчика, ноль от питания нужно подключить с нулем для сенсора и нулем для светильника, затем объединяются два оставшихся проводника – идущий от датчика (нагрузка) и от светильника (который будет периодически подавать фазу на лампочку во время срабатывания детектора движения).
  7. Проводятся заключительные работы – закрываются крышки приборов, распредкоробки, проверяется правильность и надежность соединения всех контактов.
  8. В завершении необходимо подключить сеть (перед началом работ тумблер электрощитка обязательно выключается!) и проверить срабатывание датчика на движение.

Подключить такой датчик на движение достаточно просто и легко. Однако его главным недостатком является тот факт, что свет в помещении будет включаться только во время обнаружения сенсором движения, что не всегда удобно. Поэтому существует еще одна альтернативная схема для подключения детектора – с параллельным выключателем.

Подключение через выключатель

Устранить вышеописанный недостаток в схеме с датчиком движения можно, если в сеть подключить обычный бытовой выключатель. С его помощью для включения света будет использоваться два варианта. Это удобно, например, когда большинство домочадцев бодрствует и требуется непрерывное освещение в проходной или на лестнице, соединяющей первый и второй этаж дома, а в ночное время – периодическое, срабатывающее в момент фиксации детектором перемещения.

Популярные статьи  Раскладная открытка ко дню рождению

В этом случае схема будет выглядеть следующим образом:

  1. Сохраняя компановку проводов, описанную для случая выше, необходимо подключить к распределительному щитку еще две жилы – от выключателя.
  2. Один из них должен вклиниваться в контакт, где проводник, идущий на светильник, соединяется с проводом «нагрузка», отходящем от датчика.
  3. Второй провод соединяется вместе двумя другими – фазой от электрощитка и проводником, ведущим на сенсор.
  4. Далее крышка распредкоробки закрывается, питание включается, схема проверяется.

Такая схема, позволяет подключить светильник как через выключатель, так и через датчик на движение, когда первый находится в положении «отключено». По степени сложности работы по установке приборов практически ничем не отличаются от вышеописанного случая (с одним сенсором) – добавляется только одна операция – монтаж переключателя.

Подключение нескольких приборов в цепь

Рассмотрим еще один, более сложный случай, когда в схему требуется подключить сразу несколько датчиков на движение. Здесь должна применяться только параллельная схема:

  1. На каждый отдельный датчик подается нулевая жила без прерывания.
  2. Далее выводится нагрузка с каждого прибора и объединяется в одном общем проводнике, идущем на лампу.
  3. Питающий провод (фаза) подается на соответствующие контакты в устройстве от одного источника. В противном случае, при подключении их в сеть может произойти короткое замыкание!

Схемы сборки

Микроволновый

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

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

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

Тепловой

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

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

Самоделка из модуля для Arduino

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

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

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

Будет полезно прочитать:

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

Возможности регулировки

После того, как датчик движения смонтирован и закреплен, необходимо его настроить. На корпусе прибора присутствуют поворотные элементы, которые позволяют регулировать его чувствительность и другие параметры. Чаще всего используются устройства типа ДД, с наличием датчика освещенности.

Регулировка угла наклона

Регулировка датчика движения начинается с выбора угла наклона

В первую очередь, особенно для тех датчиков, которые устанавливаются на стенах, следует выставить угол наклона. Для этого на каждом датчике имеется поворотный кронштейн. Угол делают таким, чтобы датчик срабатывал при определенных условиях. Как это сделать? Лучше экспериментальным путем.

Популярные статьи  Лазерная установка (два способа)

Как правило, датчики движения устанавливаются на высоте около 2-х с половиной метров. Даже датчики движения, которые рассчитаны на минимальный угол обзора по вертикали, способны контролировать значительную территорию. Как уже было сказано выше, экспериментальным путем, изменяя угол наклона, добиваются того, чтобы прибор устойчиво работал в пределах заданных параметров. Зачастую это отнимает много времени, но результат получается самый оптимальный.

Регулировка чувствительности

В основном, регулировки выглядят так

Под регулятором этого параметра имеется обозначение «SEN». Другими словами, этот параметр предназначается для того, чтобы прибор не реагировал на кошек и на собак. Прибор регулируется в пределах от минимальной (min) до максимальной (max) величины.

Настройка этого прибора по этому показателю также осуществляется экспериментально. Можно поступить следующим образом: прибор выставляется на минимальную чувствительность и постепенно она увеличивается до тех пор, когда устройство начинает реагировать на человека. На этом следует остановиться и проверить несколько раз, насколько устойчиво работает датчик. Если срабатывает датчик через раз, то чувствительность можно увеличить. Если чувствительность увеличить значительно, то высока вероятность того, что он будет реагировать и на животных.

Регулировка времени задержки выключения

Время свечения или время задержки — выбираете как вам больше нравится

Под регулировочным элементом имеется надпись «Time». Пределы регулировки начинаются с 3 секунд и до 15 минут, что достигается с помощью поворота регулировочного элемента. На каждой модели указывается минимальное и максимальное время задержки. Этот параметр определяется также экспериментальным путем, достаточно засечь время задержки.

Подстройка под уровень освещенности

Под регулировочным элементом этот параметр обозначается буквами «LUX». С помощью этого регулировочного элемента регулируют чувствительность фотореле. Если этого элемента нет, значит фотоэлемента в датчике нет. Отрегулировать этот параметр не составит никакого труда, достаточно установить регулятор в положение «max», а затем вечером, при определенном уровне освещенности регулятор поворачивают в сторону «min», пока датчик сработает, и лампочка не выключится.

Датчик движения на 220 вольт для включения света. Настройка времени горения, установка (DIY № 005)

Watch this video on YouTube

После подобных регулировок прибором можно пользоваться.

Трехпроводная схема подключения датчика движения

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Монтаж

Для установки трехжильного датчика движения:

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

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

Настройка и регулировка чувствительности

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

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

Преимущества и нюансы использования

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

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

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

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

Недостатки

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

Как сделать своими руками

Простейший датчик делается своими руками. Но не всегда затраты по времени и цене деталей оправданы.

Емкостной

Схема основана на понимании работы излучения. Прибор состоит из:

  • транзисторов;
  • резисторов;
  • пироэлектрического датчика;
  • микросхемы;
  • линзы Френеля.

Волны, которые выделяет объект, попадают на пиротехнический датчик. Он фиксирует их и передает на модуль управления. Тот формирует сигнал, который выдает необходимый функционал.

Тепловой

Самодельный датчик создан на основе пироэлектрического элемента. Он улавливает источник теплового излучения в зоне распространения и преобразует информацию в электрический сигнал

Обратите внимание, что устройство:

  • ставят вдали от радиаторов и обогревателей;
  • нельзя использовать в помещении с животными.

Прибор интегрируется в иные системы, например, осветительные или охранные.

Разновидности датчиков движения

Назначение подобных детекторов может быть различным, и зависит от того, с какими приборами они сопряжены:

  • Охрана. В случае обнаружения движения на охраняемой территории, датчик включает тревожную сигнализацию.
  • Видеорегистрация. Подключение детекторов движения к системе видеофиксации позволяет сэкономить объёмы памяти на записывающих устройствах, включая камеры лишь при появлении движущегося объекта.
  • Освещение. Наиболее часто встречающаяся функция сенсоров движения, это включение и отключение осветительных приборов. Подключение датчика позволяет сэкономить расход электроэнергии и эксплуатационный ресурс ламп.
  • Климатические системы. Датчики могут интегрироваться и с приборами, отвечающими за комфортный микроклимат в помещении. Например, при входе человека в комнату включаются вентиляция, обогрев или кондиционер.

Общий принцип действия данных приборов состоит в использовании различных волн и улавливании их отражения. По своему устройству датчики могут состоять из двух отдельно работающих компонентов – активной и пассивной части. Активная испускает лучи в пространство, а пассивная принимает и анализирует их отражение. Обычно они устанавливаются друг напротив друга, чтобы испускаемый луч беспрепятственно доходил до приёмника. При попадании между ними движущегося объекта, луч прерывается, и происходит срабатывание детектора.

Другой вариант датчика движения – комбинированный, в корпусе которого одновременно располагается и излучатель, и приёмник-анализатор. Статичные предметы отражают излучённые волны в неизменном порядке, а при появлении в поле зрения датчика передвигающегося объекта, отражения становятся хаотичными. Это сразу же фиксируется датчиком, и он отдаёт команду на сработку сигнализации или включение освещения.

По способу сопряжения сенсора с другими приборами (освещение, видеокамера, сигнализация) устройства фиксации движения бывают:

  • Проводные. Информация от них поступает по отдельно подведённой линии проводов.
  • Беспроводными. Данные с детектора передаются при помощи радиоволн, GPS или WiFi-соединения.

В работе устройства могут использоваться различные типы волн. По этому показателю все сенсоры фиксации движения разделяются на несколько типов:

  • Фотоэлектрические. В основе их лежат излучатель и фотоэлемент, испускающие и улавливающие оптические лучи в видимом диапазоне.
  • Ультразвуковые. В таких приборах в качестве рабочего излучения применяются ультразвуковые волны.
  • Микроволновые. Детектор излучает электромагнитные волны сверхвысокой частоты.
  • Томографические. Подобные приборы испускают радиоволны в различных диапазонах и анализируют их отражение от окружающих объектов.
  • Инфракрасные. ИК-датчики способны улавливать тепловое излучение, и реагировать на него. Благодаря этому, освещение не будет автоматически включаться при покачивании кустов от ветра, либо при колыхании сквозняком штор в помещении.

Инфракрасные датчики на сегодня являются самым распространённым типом детекторов движения. На них приходится более половины всего выпускаемого и продаваемого объёма таких устройств. Поэтому, далее мы будем именно на примере ИК-детектора рассмотрим, как подключить датчик движения на лампочку своими руками.

Внешняя поверхность их состоит из множества отдельных линз, фокусирующих ИК-излучение из окружающего пространства на принимающий элемент, установленный внутри прибора. Каждая из линз имеет свою зону ответственности, и когда там появляется движение, уровень ИК-излучения растёт. Это позволяет анализатору определять, в какой части отслеживаемой прибором зоны появился человек.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: