Датчик движения уличный своими руками

Схема подключения

Неправильное включение сенсора в электрическую сеть чревато поломкой прибора или замыканием. Инструкция к датчику движения обязательно содержит схему подключения прибора. Но даже при ее отсутствии подключить прибор достаточно просто.

Перед подключением следует определить оптимальные места расположения датчика движения и прожектора. Они могут отличаться. Сенсор должен быть ориентирован на место предполагаемого появления людей. Следует учитывать угол обзора и максимальные расстояния реагирования. Устройства следует расположить так, чтобы учесть размер нужного кабеля и легко установить систему после проверки.

На рисунке представлена стандартная схема подключения приборов.

L (коричневый провод) – входящая фаза;

N (синий или голубой провод) – ноль;

А (красный провод) — выходящая (коммутируемая фаза).

Соблюдение правил маркировки электропроводов упрощает задачу. Чтобы включить датчик движения в электрическую сеть на нем необходимо открыть крышку, предназначенную для подсоединения проводов.

Определить фазу можно прозвонив кабель тестером. Фазный провод подключается к клемме датчика с коричневым проводом. Ноль должен быть присоединен и к прожектору, и к прибору (синий провод). Затем следует соединить оставшуюся клему ИК-сенсора с красным проводом со свободной линией светильника.

Часто полезно оставить в схеме выключатель. Подключив его параллельно, можно в необходимых случаях оставлять свет включенным на более длительное время, чем это предусмотрено при автоматическом управлении. Схема, как подключить прожектор с датчиком движения и выключателем, на следующем рисунке.

В этом случае автоматическое включение прожектора будет срабатывать только при разомкнутом положении выключателя.

Возможны ситуации когда к светильнику необходимо подключить несколько сенсоров. Это требуется в ситуациях наличия нескольких подходов к освещаемому месту, или при недостаточной зоне охвата одним датчиком. В этом случае ИК-сенсоры подключаются параллельно. Светильник включается при подаче питания через любой датчик. На следующем рисунке представлена схема подключения прожектора с двумя сенсорами.

Лучше всего прожектор с датчиком движения подключать к щитку с автоматами. Однако кабель можно присоединить к ближайшей розетке через вилку или непосредственный контакт.

Некоторые прожекторы имеют провод заземления желто-зеленого цвета. При его наличии подключение обязательно.

Некоторые светильники сразу сконструированы с датчиком движения. Это самый простой вариант. Для подключения прожектора с датчиком движения нужно соединить провода устройства с электропроводкой, соблюдая цветовое соответствие.

Разновидности датчиков движения

Основной принцип работы прибора – использование волн разного диапазона для получения информации о контролируемом объеме (пространстве). При этом по типу волн различают датчики:

фотоэлектрические (световые, оптические);
инфракрасные (невидимый для человека спектр светового излучения);
ультразвуковые;
микроволновые;
томографические (на основе радиоволн).

Кроме того, выделяют датчики активные и пассивные. Первые излучают волны в пространство и анализируют «ответ», то есть изменения в отраженном излучении. Вторые только анализируют поступающее из внешней среды излучение. Комбинированные модели одной частью излучают, другой – анализируют волны.

Важно: использование ультразвуковых датчиков в местах постоянного проживания людей, нахождения домашних или диких животных нецелесообразно. Животные слышат ультразвук, люди иногда способны его воспринимать. Поэтому постоянно излучаемые сигналы приводят к беспокойству домашних питомцев или недомоганию у людей

Поэтому постоянно излучаемые сигналы приводят к беспокойству домашних питомцев или недомоганию у людей.

Поскольку около 50% используемых в быту и неспецифических системах слежения датчиков являются инфракрасными, в основном в статье будут рассматриваться именно эти приборы

Ячеистая структура на видимой части датчика – это система из нескольких (нескольких десятков) линз Френеля. Каждая из линз фокусирует падающие на нее инфракрасные лучи и проецирует их на чувствительный элемент. Если в «зоне ответственности» никого нет, уровень излучения примерно равен для всех линз. При появлении в зоне «теплого» объекта уровень излучения увеличивается на некоторых линзах. По этим данным система определяет наличие движения в определенной части помещения.

Интересно, что в зависимости от настройки и уровня теплового воздействия инфракрасный датчик движения может включать освещение или подавать сигнал тревоги.

Надежность срабатывания прибора зависит в том числе от угла охвата («зоны чувствительности) и правильности настройки.

Показанный на схеме детектор является пассивным, то есть только приемником.

Этапы монтажа

Перед началом установки следует внимательно разобраться со схемой датчика движения, которая бывает различной, в зависимости от того, с каким прибором ему предстоит работать. В остальном процесс монтажа стандартен для большинства устройств.

Выбор места установки

ИК-детекторы, предназначенные для автоматического включения освещения следует располагать напротив входной двери. Так человек, входящий в помещение сразу попадает в зону видимости прибора. Если же установить датчик над дверью, то под ней образуется слепая зона, и вошедшему в комнату придётся какое-то время двигаться в темноте, пока датчик не зафиксирует его. То же правило относится и к уличному освещению. В зону действия сенсора должны, в первую очередь попадать места наиболее вероятного появления человека: крыльцо и калитка.

Разделение основного и ночного освещения

Для более эффективной экономии электроэнергии рекомендуется на стадии монтажа произвести разделение работы основных и ночных светильников. Такая схема подключения датчиков движения, хотя и более трудоёмкая, но окупит себя благодаря использованию в ночное время маломощных осветительных приборов.

Принципиальная схема подключения

Схема подключения 2

При выборе схемы подключения нужно решить, будет ли в ней присутствовать выключатель, или же детектор напрямую соединяется с лампой. Подключение датчика движения для освещения с выключателем потребует пропуска жилы с входящей фазой через размыкатель. В этом случае датчик будет срабатывать только при нажатом выключателе.

Для удобства проведения электромонтажных работ, принята стандартная окраска оплётки для разных жил проводки. Входящая фаза обычно пускается по проводу, окрашенному в коричневый, белый или сиреневый цвет. Выходящая – через жилу с красной оплёткой, а нуль – через синий или сине-жёлтый провод.

Наглядные схемы подключения для каждого конкретной марки прибора даны в инструкции от производителя. Входящая, выходящая фаза и нуль присоединяются к соответствующим клеммам датчика.

Настройки после подключения

После установки детектора переходим к его настойке. Различные модели имеют от 2-х до 4-х вариантов регулировки. Обычно это:

Уровень освещённости, чтобы датчик не включал свет в дневное время.
Установка таймера отключения света.
Дальность действия.

Стандартные параметры и условные обозначения кнопок датчика движения на английском языке даны в таблице.

Устройство, виды и особенности датчиков движения

Существуют и широко применяются следующие типы датчиков движения:

Радиоволновые;
Ультразвуковые;
Инфракрасные;
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.

Эксплуатационные и технические параметры ДД 024

Для подключения и эксплуатации датчиков движения требуется знание большого количества технических параметров устройства. Тем не менее, основными характеристиками датчика движения, которые используются для подключения, являются:

параметры электросети, для ДД024 это 220В, с частотой в 50Гц;
таймер задержки, для ДД024 этот параметр регулируемый, от 10 до 720 секунд, фактически это время работы источника света после прекращения движения в чувствительной зоне прибора;
светочувствительность – регулируемый параметр, показывает уровень освещённости, при котором срабатывает устройство, для модели 024 это диапазон – от 5 до 1000 Люкс;
зона действия ИК-поля – в радиусе 6-ти метров;
скорость срабатывания – 0,5-1,5 м/сек., этот параметр отвечает за скорость движения объекта в зоне действия прибора;
коммутируемый ток – 1100Вт;
угол обзора, вертикального – 120° (180° – у модели ДД 024В), горизонтального – 360°.

Стоит отметить, что выходная мощность для ламп накаливания и для энергосберегающих будет различна. В первом случае она будет равна 1100Вт, в то время как для сберегающих – всего 600Вт.

Внешне прибор представляет собой диск из поликарбоната светлого цвета с полупрозрачным куполом в обрешётке по центру. Диаметр диска – 118 мм, высота основания – 60 мм. Крепёж производится к потолку обычными саморезами.

Важно! Датчик движения инфракрасный ДД 024 является устройством потолочного крепления, при его монтаже не нужно забывать, что ИК-полю могут мешать различные предметы, в зоне действия создающие тень. Учитывайте это при монтаже

Что такое пиромодуль или PIR (motion) Sensor?

Аббревиатура ПИР или PIR расшифровывается, как Passive Infra-Red или Пассивный Инфракрасный.

Пиромодуль, или PIR-sensor, это устройство преобразующее изменение интенсивности инфракрасного излучения в электрический ток. Работа пиромодуля основана на пиростатическом эффекте, который возникает в некоторых кристаллических материалах при изменении температуры. Изменение же температуры сенсора может быть вызвано инфракрасным излучением.

Так как изменение электрического поля кристаллических диэлектриков компенсируется полем свободных электрических зарядов, то зарегистрировать поле можно только при его изменении. Это замечательное свойство датчиков, построенных на основе пироэлектриков, позволяет отслеживать мизерные изменения интенсивности излучения, произошедшие за сравнительно короткие промежутки времени, тогда как плавно меняющаяся температура самого пиромодуля не оказывает влияние на результаты измерений.

Для защиты от помех и других вредных воздействий, пиро-сенсор заключён в герметичный металлический корпус, который снабжён окошком. Окошко закрыто инфракрасным режекторным фильтром, пропускающим свет в узком диапазоне излучения, горб спeктральной характеристики которого находится в районе 10мкм (1*104нм). На картинке изображены пиромодули: советский «ПМ-4» и импортный «D203S».

В импортных пиромодулях за инфракрасным фильтром расположен не только сам пиро-сенсор, но и усилитель на малошумящем униполярном (полевом) транзисторе. На картинке схема включения и цоколёвка пиромодуля иностранного производства «PIR D203S».

Для подключения пиромодулей советского производства, полевой транзистор требовалось устанавливать дополнительно. На картинке схема включения и распиновка пиромодуля «ПМ-4» советского производства.

Когда-то пиромодули были секретной разработкой военно-промышленного комплекса и устанавливались в ТГС Тепловые Головки Самонаведения (Heatseeker) ракет и другие боевые устройства.

Но сейчас пиромодули широко используются и в гражданской технике. В основном, они применяются в качестве детекторов движения систем сигнализации и управления освещением. На картинке один из таких датчиков «Feron LX20/SEN5», предназначенный для управления освещением.

Виды датчиков

Ремонт датчика движения своими руками

Рассматривать представленные ниже конструкции следует с учетом определенного технического задания. В закрытом отапливаемом помещении электронный модуль способен простоять длительное время без повреждений. На открытом воздухе понадобится защита от неблагоприятных природных воздействий. В некоторых ситуациях нужно предусмотреть эффективные антивандальные мероприятия. При значительных размерах охраняемого периметра существенное значение приобретает дальность.

К сведению. На земельном участке нужно исключить ложные срабатывания от перемещения домашних животных, птиц.

Контактный или магнитный

Без подробных пояснений понятен принцип действия простейшего устройства с механическими контактами. Кнопку (без фиксатора) устанавливают на раме дверного блока. При открывании замыкается подключенная цепь, сигнал поступает на контрольную лампу или специальный блок дистанционного оповещения. Кроме минимальных затрат, подобное устройство привлекает быстротой реализации планов. Для объективности нужно перечислить имеющиеся недостатки:

при монтаже повреждается дверная коробка;
функциональность охранной системы блокируется прижиманием кнопки (лезвием ножа, банковской карточкой);
механический переключатель при частом использовании быстро выйдет из строя.

Контактный датчик и схема с герконом

Вместо простейшего варианта можно применить усовершенствованную схему с герконом. Эта деталь замыкает цепь при удалении магнита. Кроме лучших эстетических параметров, обеспечивается возможность скрытого монтажа

Следует обратить внимание на автономность устройства и отсутствие потребления электроэнергии в режиме ожидания

ИК-датчик

Рассмотренные варианты обеспечивают контроль дверного блока. Однако они бесполезны на открытом пространстве. Для фиксации перемещений в определенном объеме применяют другие решения.

Интуитивно понятный принцип – регистрация теплового излучения тела человека. Для усиления сигнала используют группу из нескольких линз. Этим же устройством обеспечивают широкую диаграмму направленности. Выбирают датчик, соответствующий определенному диапазону волн. Чувствительность и спектр корректируют фильтрами, дополнительными усилителями.

Такие устройства хорошо выполняют свои функции при отсутствии лишних помех. ИК датчики устанавливают в помещениях, не направляют при монтаже на осветительные и обогревательные приборы. Базовое условие – температура фона должна быть меньше, чем измеряемые параметры.

Лазерный или фотодатчик

Устройства этой категории создают лучи, формирующие защитный контур. Для создания достаточно плотной «сетки» применяют мощный источник света и комплект отражателей. Оптимальный вариант – лазерный датчик движения. Такой луч не рассеивается на большом расстоянии. Прерывание сигнала фиксируется чувствительным датчиком. Такими системами оснащают крупные объекты, открытые площадки.

Микроволновый

Главное преимущество этой конструкции – качественный контроль перемещений в определенном объеме. Дополнительный плюс – отсутствие ложных срабатываний на включение светильников или обогревателей. Для реализации плана нужно создать излучатель и совместимый детектор, фиксирующий изменение отраженного сигнала. При работе с высокой частотой обнаруживаются движения за стеклом или другой преградой, «прозрачной» для волн в соответствующем диапазоне.

Важно! При выборе такого устройства настройка мощности выполняется с учетом безопасного для человека уровня электромагнитного излучения. Принцип действия микроволнового датчика движения

Принцип действия микроволнового датчика движения

Ультразвуковой

Как и в примере со светом, данная схема функционирует на принципе регистрации отраженного излучения. Звуковой диапазон обеспечивает «невидимость». Ультразвуковой генератор потребляет немного электроэнергии. Датчик не реагирует на свет и тепло.

К сведению. Некоторые домашние животные реагируют на высокочастотные звуковые колебания. Этот диапазон применяют в специализированных устройствах для отпугивания собак.

Самоделка на Arduino

Для создания работоспособных конструкций удобно применять универсальный контроллер Arduino. Подключение периферийных устройств к этому функциональному блоку не вызывает затруднений.

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:

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

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

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

Открутите два самореза в корпусе. Клеммы находятся под задней крышкой.
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.
Упрощенная схема подключения датчика движения к лампочке выглядит таким вот образом:
Немного наглядности вот на этом рисунке.
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.
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:

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.
Вторым регулятором выставляйте время выключения. Задержку можно выставить с нескольких секунд до 5-10 минут.
Угол поворота всей сферы позволяет регулировать детектирование животных.

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.

Настройка датчика движения

Далее необходимо откалибровать датчик. Для этого под защитной крышкой расположены три регулировочных винта:

«LUX» – уровень освещенности;
«TIME» – период времени;
«SENS» – чувствительность ИК-поля.

Установка регуляторов производится вручную с помощью поворота настроечных винтов в ту или иную сторону, о порядке и правилах настройки более подробно расскажет инструкция изделия.

Калибровка производится в следующем порядке:

«LUX» выставляется в крайнее правое положение, это максимально возможное значение освещённости, время «TIME» наоборот уводится до упора влево, снижая период времени до минимального значения;
При подаче напряжения на прибор должен загореться светодиод красного цвета, после этого необходимо выждать время в 10-120 сек., после чего будет звуковой щелчок – это нормальное явление при работе прибора, далее нагрузка отключится, об этом сигнализирует погасший индикатор;
Движение в зоне действия снова подключит нагрузку, но при дальнейшем отсутствии перемещений уже через 5-10 секунд снова она отключится.

Этим проверяется правильность установки датчика движения. После этого выставляются уже требуемые значения уровня освещённости, времени срабатывания и скорости перемещения. Нужно отметить, что датчик движения этого типа срабатывает на объекты не менее 50 кг весом, на мелких животных срабатывания быть не должно. В комплектацию прибора входит само устройства, а также руководство пользователя.

Устройство этого типа представляет собой надёжное и простое в установке средство автоматизации электросистемы. Установка такого прибора в жилом, офисном или другом помещении значительно сэкономит электроэнергию и ресурс источников освещения.