Реле присутствия для включения света

Как работает датчик присутствия для включения света

Датчики присутствия как один из элементов системы автоматизации пользуются огромной популярностью. Они позволяют сделать жизнь человека комфортной, а также значительно уменьшить затраты на электрическую энергию. Во многих странах такие датчики представляют собой неотъемлемую часть помещения, что обусловлено удобством их установки и применения. Не менее приятным моментом можно считать возможность как беспрепятственно приобрести такое устройство в специализированном магазине, так и соорудить его своими руками.

Наиболее востребованными устройствами, позволяющими автоматически управлять освещением, являются датчики присутствия для включения света и датчики движения. При установке осветительного прибора данные устройства устанавливаются в его цепь. Как только перемещающийся объект оказывается в радиусе их воздействия, эти приборы включают освещение за счет автоматической подачи сигнала. Если объект остановился или покинул радиус воздействия, осветительный прибор через некоторое время прекращает свою работу.

Датчик присутствия в отличие от датчика движения имеет в основе своей работы сенсор и функционирует благодаря эффекту Доплера, который заключается в динамике длины и частоты волны. Данная динамика улавливается сенсором, который, в свою очередь, направляет ее на устройство с целью включения света или звука. При этом на подачу сигнала не влияют дальнейшее движение или неподвижность объекта, в качестве которого могут выступать люди и крупные звери. Датчик присутствия имеет в своей конструкции антенну и генератор. В случае, если сигнал отсутствует, прибор находится в спящем режиме.

Вы сможете платить за свет на 30-50% меньше в зависимости от того, какими именно электроприборами Вы пользуетесь.

Классификация

Существуют различные критерии для группировки датчиков присутствия. К одному из них относится способ регистрации перемещения, в соответствии с которым устройства разделяются на:

  • датчики звука;
  • приборы, работающие за счет ультразвука;
  • датчики, функционирующие при помощи микроволн;
  • модели, принцип работы которых основан на инфракрасном излучении;
  • приборы со смешанным принципом работы (комбинированные).

Устройства, определяющие присутствие объекта с помощью звука, работают автоматически. Достаточно хлопка (т. е. не более 50 дБ) для срабатывания такого прибора. Настроить датчик звука можно при помощи кнопок, расположенных на его корпусе, одна из которых отвечает за громкость хлопка, а вторая – за продолжительность периода включения.

Выключение такого прибора возможно не только автоматически, но и при помощи того же хлопка. Как правило, это устройство имеет ограниченную зону реагирования, что лишает удобства его эксплуатацию. Датчики звука с высокой чувствительностью, в свою очередь, реагируют даже на незначительные шорохи. С одной стороны, это можно считать достоинством, так как руки не всегда могут быть свободны для совершения хлопков, а с другой – недостатком, вызванным частыми ложными срабатываниями.

Ультразвуковой прибор состоит из генератора шумовых сигналов и приемника. Как правило, такой датчик присутствия нечасто используется при организации освещения. Микроволновое оборудование в своей основе имеет генератор излучений высокой частоты и приемник отраженных сигналов. Эксплуатируется такой прибор, в основном, в качестве сигнализации, реже — в осветительных приборах. И ультразвуковой, и микроволновой датчики присутствия функционируют за счет эффекта Доплера. Отличаются они только по типу излучений.

Инфракрасное устройство осуществляет свою деятельность благодаря маленьким линзам, являющимися составными частями главной линзы, а также за счет дополнительных электронных элементов. Когда человек попадает в радиус действия датчика, линзы способствуют определению сигнала посредством их сосредоточения на фотоэлементе и плоскости объекта.Во время перемещения человека инфракрасное воздействие на фотоэлемент прекращается, и сигнал исчезает. В случае, если человек переходит в радиус воздействия другой линзы, то теперь уже она оказывает воздействие на фотоэлемент. И так далее, пока человек не покинет зону функционирования устройства.

Приборы с комбинированным принципом работы отличаются тем, что способны уменьшить количество ложных срабатываний. Это обусловлено строением их корпуса, который содержит в себе две системы для регистрации перемещения. Освещение может включиться только в том случае, если приходят в действие оба детектора. Зачастую инфракрасные и микроволновые методы применяют совместно.

Помимо вышеуказанных устройств, можно выделить следующие виды датчиков присутствия:

В зависимости от метода управления прибором:

  • автоматические модели;
  • устройство, чье выключение осуществляется в принудительном порядке;
  • устройства, позволяющие контролировать радиус воздействия;
  • датчики, функционирующие с помощью ПДУ.


При использовании датчика автоматического включения света оно происходит в случае, если обнаружено перемещение объектов, а выключение – когда объект исчезает. При использовании такого датчика присутствия существует вероятность того, что осветительный прибор может выключиться, даже если человек находится в помещении, просто перестал двигаться. Во избежание данного факта применяется включатель, позволяющий контролировать освещение в принудительном порядке.

В зависимости от способа установки:

  • встроенные;
  • накладные;
  • влагостойкие (применяются как внутри, так и снаружи здания).

Встраиваемые приборы фиксируются при помощи специального отверстия. Накладные модели устанавливаются на стену или потолок дюбелями или саморезами. Уличные устройства имеют высокую степень защиты датчика от внешних условий и повреждений.

Также датчики присутствия различаются по мощности (от 1000 до 2000 Ватт), дальности реагирования (от 8 до 20 метров), радиусу воздействия (от 45о до 360о), разновидности нагрузки (в зависимости от типа используемых ламп: люминесцентных, ламп накаливания или галогенных) и варианту подключения (проходные, контроль которых осуществляется из нескольких точек; и непроходные – контролируются из одной точки).

Область применения

Датчик присутствия является весьма универсальным изобретением, к сферам эксплуатации которого можно отнести:

  1. Жилые помещения. Данный прибор зачастую используется в такой системе как «умный дом», позволяя осуществлять контроль над расходами электрической энергии.
  2. Охранные системы.
  3. Робототехника.
  4. Разнообразные производственные процессы.
  5. Системы видеонаблюдения.
  6. Для контроля над расходом электрической энергии.

Кроме того, датчики присутствия имеют широкое распространение в таких общественных местах как административные и офисные здания, школы, институты, детские сады, гостиницы, спортивные залы, торговые помещения, туалеты и т. д.

Данное устройство также имеет дополнительный функционал. Некоторые датчики способны регулировать деятельность осветительных приборов, исходя из уровня освещения, что позволяет контролировать естественную освещенность. Другие приборы обладают возможностью осуществлять диммирование, т. е. управлять уровнем света в помещении. Для обеспечения аварийного освещения, а также при использовании в ночное время суток приборы снижают яркость света при задержке отключения.

Стоит отметить, что данное устройство крайне эффективно при организации охранной системы. Так, например, в качестве сигнализации используется такая разновидность прибора, как датчик объема. Он реагирует абсолютно на все движения в пространстве, даже самые незначительные. Однако стоимость некоторых датчиков присутствия весьма высока, что подталкивает некоторых к самостоятельному изготовлению такого прибора.

Применение в туалете

Стоит выделить применение датчика для обнаружения присутствия человека в таком помещении как туалет. Это обусловлено, прежде всего, тем, что выключатель устанавливается зачастую вне пространства данной комнаты. Также использование здесь данного прибора обеспечит не только удобство и комфорт, но и значительно снизит затраты электрической энергии, так как исчезнет риск оставить свет после себя включенным.

Для туалета наиболее подходящим вариантом является инфракрасный датчик для определения перемещения. К основным преимуществам такого устройства можно отнести достаточно небольшие размеры, возможность точных настроек, вменяемую стоимость и абсолютную безопасность для окружающих.

Устройство собственного производства

На просторах Интернета можно найти разнообразные методы для сборки датчика присутствия. Главным элементом для его изготовления является схема датчика, которая может быть представлена следующим образом:

  1. Подстроечный резистор.
  2. Питающий элемент, в качестве которого может выступить блок питания.
  3. Реле.
  4. Транзистор и фотоэлемент.

Все необходимые детали можно приобрести в специализированном магазине. Однако собранный прибор по частям собственными руками обойдется гораздо дороже, чем готовое изделие (только реле имеет стоимость примерно 300 р.). Таким образом, целесообразнее купить датчик движения, стоимость его будет варьироваться в пределах 450 руб., чем потратить на его изготовление в два раза больше денежных средств и собственных усилий.

Датчики, позволяющие определить наличие присутствия объекта в пространстве, являются весьма выгодным вложением. Обеспечивая комфорт и безопасность, они также позволяют своим владельцам снизить затраты денежных средств на электроэнергию. Срок окупаемости данного прибора обычно не превышает двух с половиной лет. Кроме того, такое устройство выведет ваше помещение на новый этап обустройства и сделает его более современным.

Датчики присутствия для включения света

Датчики присутствия для включения света собственноручно

Кратко о датчиках

Датчики присутствия для включения света — одним из самых простых датчиков движения является концевой выключатель вмонтированный проем двери. Так же и принцип его работы не сложный — срабатывает, когда дверь открывается или закрывается. Довольно простенькая схема используется в холодильнике, в домашнем баре, которая при открывании двери включает освещение. Эту конструкцию можно применить в подсобном помещении, в прихожей квартиры, на входной двери подъезда. По этой аналогии можно изготовить «дежурку» выполненную на светодиодах, используя такой «концевик» либо сигнализацию, которая будет предупреждать при срабатывании.

Именно такие приборы, состоящие из электромеханического устройства геркона и магнита сейчас устанавливают в помещениях находящихся под охраной. Тем не менее это устройство имеет свое слабое звено — узко направленное применение. Если потребуется контролировать большие внешние территории, крупные помещения, то от них пользы не будет никакой. Что касается проходов открытого типа, то для них существуют приборы способные реагировать на любые изменения вокруг. В число таких датчиков входят фотореле, емкостные датчики, тепловые извещатели, а также акустическое реле.

Для контроля перемещения на определенном пространстве применяются датчики присутствия для включения света не только промышленного производства, но и изготовленные собственноручно. Широко используются фото приборы, устройства оценки эхо-сигналов, звуковые сигнализаторы. Они отлично справляются с работой оповещения при движении объекта в радиусе действия приборов. Принципиальная основа функционирования таких приборов заключается в создании импульсного сигнала и его фиксирование в момент отражения от предмета. В момент поступления импульса в такую область контроля, меняются свойства отражающего сигнала, и обнаружитель создает управляющий сигнал в выходной цепи.

Ниже показана принципиальная схема функционирования светочувствительного автомата и акустического реле:

Двери открывающиеся в автоматизированном режиме, акустические сигнализаторы, караульная спец сигнализация, и многая другая техника, точно фиксирующая позицию предмета.

В частности, примечательно было бы оборудовать датчиком присутствия ваше зеркало с эффектом светодиодной подсветки. Подключение иллюминации будет выполняться только в то время, когда вы приблизитесь к зеркалу. Кстати, такую схему можно собрать собственными руками в домашних условиях.

Принципиальные схемы устройств

Микроволновый прибор

Одним из самых востребованных сигнализаторов считаются датчики присутствия для включения света, прекрасно подходят для наблюдения за открытым пространством. Для этих же целей существует еще не менее эффективное устройство — емкостной датчик. Особенность действия этого прибора состоит в определении коэффициента трансформации радиоволн. Наверное многие из вас когда-либо подмечали в действии такой эффект. В момент приближения к включенному радиоприемнику появляется фоновый шум и он начинает уходить с настроенной волны. Если есть желание повторить схему датчика движения работающего по микроволновому принципу, то абзац размещенный ниже это для вас. Основой такого волнового уловителя является генератор сверхвысокочастотных колебаний и специализированная антенна.

Ниже описан метод изготовления датчика движения микроволнового типа с рабочей принципиальной схемой, в создании которой нет ничего сложного. Полевой транзистор КП306 VT1 выполняет роль генератора высоких частот, а также выполняет функции радиоприёмника. Выпрямительный диод VD1 используется для детектирования сигнала, направляя напряжение смещения на базовый переход транзистора VT2. Специфика трансформатора Т1 предусматривает работу каждой из обмоток на разных частотах.

Читайте также  Виды нагревательных элементов в электронагревательных приборах

В исходном положении, при котором на антенну нет внешнего влияния емкости, размах амплитуды симметрично уравновешиваются и на диоде VD1 отсутствует напряжение. Когда меняется частота, тогда происходит сложение амплитуд и диод выполняет их преобразование, в это время переходы транзистора VT2 переходят в открытое состояние. Для быстрого сравнивания значений двух сигналов друг с другом, в схеме предусмотрен компаратор, собранный на тиристоре VS1. Его основное назначение — управлять реле, рассчитанного на напряжение питания 12v.

Далее также показана проверенная схема реле присутствия, реализованная на недорогих электронных элементах. На ее основе можно собственноручно изготовить качественный волновой уловитель движения. А возможно кто-то найдет ему другое применение или просто использует для знакомства с прибором.

Тепловой датчик присутствия

Пироэлектрический инфракрасный сенсор движения входит в разряд самых распространенных тепловых датчиков применяемых в различных отраслях хозяйства. Его популярность обусловлено доступностью комплектующих, простотой изготовления и настройки, гарантированно широким диапазоном температурной составляющей.

Немало таких готовых приборов имеются в продаже. В основном такие сенсоры устанавливаются в светильники, приборы сигнализации и ряд других контроллеров. Тем не менее, доступная для изготовления схема в домашних условиях показана ниже:

Специализированный тепловой уловитель В1 и фотоэлемент VD1 образовывают комплекс автоматического управления световым излучением. Прибор сразу включается в работу как только начинает темнеть. За настройку параметра внешней освещенности отвечает подстроечный резистор R2. Сенсор срабатывает, как только движущий объект попадает в зону действия датчика. Контроль за временем действия прибора выполняется за счет интегрированного таймера, установка значений выставляется переменным резистором R5.

Датчик присутствия для автоматического включения света — характеристики и разновидности

Датчик присутствия для включения света позволяет значительно экономить электроэнергию и повышает комфортность использования жилья и приусадебного участка. Вам больше не нужно думать о том, не забыли ли вы выключить свет во дворе, и не придется искать выключатели в темноте.

Набольшим спросом устройства данного типа пользуются среди владельцев квартир, частных домов и коттеджей. Обычно их устанавливают там, где члены семьи бывают недолгое время: в ванной комнате, коридорах, кладовках, чердаках, погребах, подъездах, над площадкой перед входными дверьми. При установке датчика движения в туалете, ванной, кладовой исключается ситуации, когда члены семьи забывают выключать свет или гости не могут найти выключатель.

Датчики присутствия находят применение и в производственных, административных и офисных зданиях, где их устанавливают в коридорах, конференц-залах, около входов и выходов, рядом с лифтами.

Принцип действия большинства детекторов, имеющихся в продаже, основан на технологии инфракрасного излучения. Человек излучает тепловую энергию, находящуюся в ИК диапазоне. Специальный сенсор в датчике, реагирующий на изменение уровня тепловой радиации, подает электрический сигнал на детектор. В результате происходит автоматическое включение или выключение света датчиком. Такие детекторы еще можно назвать тепловыми.

Разновидности датчиков присутствия

Датчик присутствия характеризуется набором определенных параметров, которые определяют отличие устройств друг от друга.

В зависимости от принципа управления бывают следующие виды датчиков:

  1. С возможностью регулировать показатели работы. В таких детекторах можно настроить степень чувствительности, время автовключения и уровень освещенности. Последний параметр выставляют в такое значение, чтобы светильники зажигались при наступлении сумерек.

Уровень чувствительности выставляют для более точной работы прибора. Чем выше данный показатель, тем чаще реагирует датчик на движение. Важно добиться, чтобы сенсор подавал сигнал на включение светильника только при появлении в зоне охвата сенсора человека.

Время включения задается для того, чтобы автовыключатель срабатывал не через 15 секунд (как это задано по умолчанию) после включения лампы, а через другой промежуток времени, от 2 до 15 минут на выбор владельца устройства.

  1. Автоматические. Работают в полностью автоматическом режиме: включение света происходит при появлении объекта в зоне охвата устройства, а выключение – когда датчик перестает «видеть» объект.
  2. С опцией ручного включения освещения. Предыдущая разновидность иногда оказывается не совсем удобной. Например, если человек стоит и не двигается, то свет гаснет. Поэтому в системе предусматривается выключатель, с помощью которого можно включить свет принудительно.
  3. С управлением по беспроводной связи (с помощью пульта).

Вид подключаемой нагрузки определяется типом используемых ламп:

  • Накаливания.
  • Светодиодные.
  • Галогенные.
  • Люминесцентные.
  • «Экономки».

Мощность нагрузки: минимальная 7 Вт, максимальная – 2400 Вт. Каждый прибор рассчитан на определенную мощность. При выборе датчика следует рассчитать общую мощность ламп, которые будут с ним использоваться: если в дальнейшем к автомату будут подключаться дополнительные лампы, то надо будет дополнить промежуточным реле или еще одним детектором.

По типу монтажа и конструкции устройства бывают следующих видов:

  • Встраиваемые в стену или потолок.
  • Навесные (потолочный, настенный, поворотный).
  • Влагоустойчивые с разным уровнем защиты. Степень гидроизоляции зависит от места установки (во дворе или внутри помещения). Если перед вами модель для монтажа в комнате, то следует понимать, что такое устройство не выдержит эксплуатации под открытым небом.

Угол охвата прибора – от 45 до 360 градусов. Дальность действия детектора варьируется от 7 до 23 м и более.

Схема работы датчика присутствия

Конструкция инфракрасных датчиков включает в себя пироэлектрический Ик блок и большую линзу, состоящую из нескольких более мелких линз.

Принцип действия прибора следующий:

  • Когда человек появляется в зоне охвата датчика, все микролинзы направляют свои волны на объект, а одна из них – на фотоэлемент, это момент фиксации сигнала.
  • Если человек движется, то первая линза перестает фокусироваться на фотоэлементе, так как человек выходит из зоны ее действия.
  • При переходе человека на участок действия другой линзы, она работает так же, как и первая, и так происходит с каждой микролинзой, пока объект не покинет зону охвата детектора.

Другие типы датчиков

Для установки в ванной, туалете и других помещениях и на придомовой территории используются и другие типы датчиков присутствия.

По методу определения присутствия в рабочей области объекта датчики, кроме инфракрасных, бывают и других разновидностей: ультразвуковые, звуковые, микроволновые, комбинированные.

В микроволновом устройстве имеются генератор ВЧ излучения и приемник этого же излучения, отраженного от поверхностей в зоне действия прибора. Ультразвуковая разновидность тоже оснащена генератором сигналов (звука 20 – 60 кГц) и их приемником. Устройства второго типа редко задействуются в системах освещения. Обе эти системы работают по одинаковому принципу, разница состоит только в типе генерируемых сигналов.

Схема работы выглядит так:

  • Генератор излучает сигнал на определенной частоте.
  • При движении человека сигналы, которые от него отражаются, отличаются по длине и частоте, что и фиксируется приемником.

Звуковые (шумовые) приборы подают сигнал для включения света, когда сенсор фиксирует какой-либо звук, громкость которого превышает заданное значение. Это может быть шум шагов, хлопки, открывание дверей и т. д.

Комбинированные детекторы характеризуются весомым преимуществом: они обеспечивают наименьший процент ложных срабатываний. В таких приборах присутствуют сенсоры двух видов. Устройство подает сигнал на включение света только в том случае, если срабатывают оба датчика. Наиболее распространенный вариант – микроволновой и ИК сенсоры.

Плюсы и минусы датчиков присутствия

Данное оборудование характеризуется следующими преимуществами:

  • Значительная экономия электроэнергии (до 50 процентов), поскольку свет в туалете или другой комнате горит только тогда, когда это необходимо.
  • Повышение комфортности использования помещений и пребывания на придомовой территории, поскольку отпадает необходимость искать выключатели.
  • Большое количество возможностей. Детектор сам определяет уровень освещенности и есть ли люди в зоне действия прибора, что дает возможность полностью автономного управления освещением.
  • Простота монтажа. Этот плюс актуален в том случае если вы хотите установить светильник с датчиком собственноручно.

К условным недостаткам можно отнести сложность настройки. Детектор будет работать безукоризненно только в том случае, если установленные параметры максимально согласуются с условиями использования.

Как выбрать датчик

Стоимость качественных датчиков присутствия сильно отличается и находится в диапазоне от 500 до 2000 руб. Цена определяется несколькими факторами: дальностью действия, технологией монтажа, дизайном, высотой установки, временем задержки.

Чтобы сделать правильный выбор, стоит ориентироваться на следующие рекомендации:

  1. Стоит понимать, что дешевые устройства (в районе 200 рублей) не только быстро выходят из строя, но и могут не соответствовать требованиям пожарной безопасности.
  2. Чтобы определить нужную мощность устройства, надо сложить мощности всех ламп, которые будут к нему подключены и прибавить еще 15 %.
  3. Обратите внимание на угол охвата. Если двор имеет сложную форму, то потребуется несколько датчиков для охвата всей территории. Если детектор будет установлен в помещении, то в зону его «видения» должны попадать углы.
  4. Поинтересуйтесь, есть ли возможность изменять настройки системы. Удобны приборы с дистанционным управлением (с помощью пульта), поскольку позволяют легко изменять настройки в случае надобности.
  5. Еще один важный параметр – граничное значение степени освещенности. Когда значение этого показателя превысит заданный уровень, датчик выключит свет, независимо от того, есть ли люди в зоне его действия.
  6. Место установки. Каждый европейский производитель выпускает устройства для установки в местах непродолжительного нахождения людей (раздевалка, туалет) и зонах, где люди присутствуют долгое время.

Видео

Обзор производителей

Существует несколько компаний, продукция которых хорошо зарекомендовала себя среди потребителей:

  • Schneider Electric. Отличительная черта – широкий ассортимент продукции. Стоимость – начиная от 5000 р.
  • ABB. Примерная цена устройств -14 000. Данная фирма выпускает и бюджетные модели, которые способны удивить своей стоимостью – около 250 р. Они обладают малой дальностью действия и минимумом опций.
  • Theben. Сравнительно недорогие приборы с достойным уровнем качества (от 4 500 руб.).
  • STEINEL. Ассортимент делится на две группы: профессиональные устройства и для домашнего применения. Плюсом является наличие официального представительства в РФ. Стоимость – от 10 000 руб.
  • Gira. Знаменит в Европе за счет разработки интеллектуальных технологий. Цена устройств – от 14 000 руб.
  • ESYLUX. Официальный дистрибьютор в РФ — «ИЗИЛЮКС РУС» — от 17 000 р.

На рынке представлены устройства и китайского бренда Delux. Они стоят дешево, но гарантии качественной работы данных приборов нет.

Как сделать датчик присутствия

Если магазинные варианты устройств вас не устраивают, то можно сделать датчик присутствия и своими руками.

Понадобятся следующие компоненты:

  • Построечный резистор с входным напряжением 5 – 12 В.
  • Блок питания.
  • Транзистор.
  • Реле.
  • Фотоэлемент.

Резистор следует выбирать исходя из нагрузки, которая будет подаваться на устройство. К фотоэлементу особых требований нет, главное – к аноду должно быть припаяно сопротивление для ограничения тока, к катоду – элемент питания (плюс). Дальше – очередь подстрочного сопротивления: первый вывод надо припаять к блоку питания (к минусу), второй – к ограничивающему резистору.

Транзистор соедините базой со свободным выводом подстроечного сопротивления, а коллектор – с плюсом элемента питания. Реле припаивается к минусу блока питания. Свободные контакты данного элемента подсоединяются к нагрузке.

Создать самодельный датчик для автоматического включения света вполне реально, при этом применяются детали с невысокой стоимостью.

Заключение

Датчики присутствия способны сделать проживание в доме намного более удобным. Главное – подойти к их выбору серьезно и вдумчиво. Даже если прибор дороговат, его установка в будущем окупится и превратится в экономию на счетах за электричество.

Чем отличается датчик движения от датчика присутствия

Детекторы движения используются в сфере охраны и системах частной автоматизации. Датчик присутствия относится к более чувствительной группе приборов, он определяет мелкие перемещения в подконтрольной области. Узел сигнализирует об изменении обстановки, формирует команду для автоматического запуска ответа на движение объектов.

  1. Принцип работы датчика присутствия
  2. Особенности и характеристики устройства
  3. Разновидности датчиков присутствия
  4. Для включения света
  5. ИК датчики
  6. Датчики присутствия человека в помещении
  7. Области применения
  8. Отличие от датчика движения
  9. Правила выбора датчика присутствия
  10. Установка датчика присутствия
  11. Изготовление своими руками
  12. Схема
Читайте также  Датчик оборотов двигателя для контроллера

Принцип работы датчика присутствия

Датчик присутствия отслеживает степень ИК излучения в зоне видимости

Прибор отслеживает степень инфракрасного излучения в поле зрения. Уровень усредняется и воспринимается как монотонный план. Температура фона повышается во время присутствия человека, пироэлектрический детектор создает напряжение для подачи сигнала.

В основе лежит оптическая схема по принципу линзы Френеля, иногда применяется комплект вогнутых зеркал сегментного типа. Участки фокусируют тепловые лучи на элементе, продуцирующем импульс. При перемещении объекта ИК лучи несколько сегментов улавливают и выдают всплески. Датчик присутствия подает итоговый сигнал обнаружения после накопления 2 – 4 импульсов, количество зависит от чувствительности прибора.

Особенности и характеристики устройства

GSM датчик присутствия посылает сигнал о проникновении посторонних на охраняемую территорию

Датчик работает в комплексе с другими модулями, которые срабатывают от его сигнала. Устройства охранной системы управляются контролером, который ставится в схеме при монтаже.

Охранные устройства выполняют действия по сигналу детектора присутствия:

  • подают сигнал тревоги на пульт охраны;
  • рассылают уведомления о нарушении границ владельцу помещения, территории;
  • включают и прекращают освещение, контролируют другие приборы;
  • меняют функциональность климатических модулей, техники.

Умные выключатели, сирены, измерители, мониторы начинают работу, когда датчик виртуального присутствия обнаруживает движение. Производители дают доступ к аккаунту на веб-портале, где пользователь с помощью мобильной программы настраивает взаимодействие и задает параметры.

Разновидности датчиков присутствия

Разновидности датчиков охранной сигнализации

Оптические разновидности функционируют по принципу блокировки светового луча непрозрачным предметом и определяют размеры тела. К ним относятся лазерные дальномеры. Ультразвуковые типы проводят локацию пространства ультразвуком и находят расстояние до движущегося объекта.

Микроволновые датчики применяют принцип СВЧ волн проходить через предметы или отражаться от некоторых поверхностей. Используются в системах, которые контролируют область за стеной, проницаемой для лучей.

Магниточувствительные приборы ставятся в качестве выключателей бесконтактного типа. Включают датчик Холла и электромеханический коммутатор, монтируются в схеме открывания окон и дверей. Пирометрические устройства используют уровень ИК лучей и работают для определения движения.

Для включения света

Датчик присутствия для включения света

Двигательные детекторы начинают работу освещения только при активизации людей, например, если человек идет в зоне видимости. Более чувствительный датчик присутствия для включения света отличается тем, что реагирует на мелкие движения. Он регистрирует движение кистей рук, пальцев, наклоны головы. Прибор выключит освещение, если человек будет сидеть без движения на протяжении заданного времени.

Устройства включают свет, если люди перемещаются в условиях темноты, но не срабатывают днем, когда все видно. Ночью датчики обеспечивают работу ламп до того, как последний человек выйдет из зоны охвата.

ИК датчики

Принцип работы ИК датчика

Приборы изучают изменение инфракрасных лучей, отраженных от окружающих предметов. Пассивные датчики только воспринимают тепловые волны, а активные виды сами испускают колебания и ожидают ответного возврата для анализа.

Тепловые лучи представляют спектральное излучение, которое не различается глазом, но определяется фотоэлектрическими приемниками датчика. Тело человека или животного не светится в видимом диапазоне, а в инфракрасном спектре сияет. Приборы присутствия реагируют на возникновение или исчезновение излучения. Настраивается чувствительность модулей, чтобы они реагировали только на большие объекты и не замечали птиц и мелких животных.

Датчики присутствия человека в помещении

Датчик присутствия фиксирует любые движения человека в помещении

Рабочие параметры устанавливаются так, чтобы контрольная степень была выше уровня акустических, инфракрасных и тепловых помех.

  • однопозиционные, когда излучение, прием сигналов и анализ происходит в одном устройстве;
  • двухпозиционные, если один блок излучает волны, а другой принимает и изучает;
  • многопозиционные с большим количеством узлов для более точного реагирования.

Следящий модуль дает сигнал для направления извещения владельцу о проникновении. Тревога поступает в виде сообщения на телефон в выбранной форме. Можно задавать несколько номеров для оповещения.

Области применения

В помещениях с детекторами слежения энергия экономится на 40%, а расходы уменьшаются на 50 – 60%. Прибор включает кондиционер, когда есть люди, а также координирует освещение и прекращает его в момент отсутствия человека.

Устройства монтируются в виде локальных элементов, оконных координаторов открывания, применяются в системе «умного дома». Дизайнерские модели ставятся в частном секторе, уличные приборы регулируют свет в подъездах, дворах. Датчики присутствия следят за обстановкой на складах, производственных цехах и офисах. Устройства обеспечивают безопасность в отдельных комнатах или во всем строении.

Отличие от датчика движения

Датчик движения менее чувствительный, чем датчик присутствия

В основе работы лежат одинаковые механизмы. У детектора движения стоят десятки микролинз, пространство разбивается на такое же количество частей для исследования. Датчик присутствия содержит сотни таких отражателей, которые координируют минимальные области и отслеживают небольшие по амплитуде движения.

Приборы для определения присутствия человека настраиваются гораздо кропотливее. Из-за высокой чувствительности они часто дают ложную тревогу. Используется электронный вмонтированный процессор для уменьшения таких инцидентов, при этом не используется наладка вручную.

Правила выбора датчика присутствия

Место установки влияет на радиус обзора

На выбор влияет место монтажа, доступные варианты питания, объем координируемого пространства. Для внутреннего размещения выбирается прибор с соответствующими характеристиками, например, без скачков температуры, пыли и влажности. Уличные устройства имеют усиленную защиту от погодных условий и увеличенный радиус охвата.

При подборе учитываются характеристики:

  • тип прибора;
  • рабочая мощность;
  • питание от сети или батареек;
  • угол охвата и дальность слежения.

Обращают внимание на дополнительные функции модели. Предусматривается защита от ложной тревоги при появлении мелких теплокровных объектов, задержка включения света при движении и предохранение от включения ламп днем.

Установка датчика присутствия

Расположение датчиков при установке сигнализации

Прибор ставится так, чтобы на него не падали прямые световые лучи, а рядом не стояли предметы, загораживающие обзор. Нежелательны на пути волн стеклянные перегородки, т.к. ИК лучи не проходят сквозь материал. В радиус охвата должны попадать углы помещения, иначе устанавливается несколько приборов, при этом получается перехлест зон внимания.

Следящие детекторы не ставятся вблизи отопительных радиаторов, кондиционеров и лопастных вентиляторов. На улице устройства монтируются под навесом, при этом учитывается рекомендованная высота установки, которая приводится в паспорте.

Изготовление своими руками

Собственноручная сборка представляет альтернативу фабричному устройству, если не подходят параметры. В конструкции применяются недорогие элементы, а для повышенной нагрузки ставится 2 реле.

  • блок питания;
  • транзистор с p-n-p-переходом;
  • резистор;
  • реле;
  • фотоэлемент.

Используется низковольтный (5 – 12 В) блок в соответствии с нагрузкой, например, числом ламп. К аноду фотоэлемента присоединяется ограничительное для тока сопротивление, а к катоду припаивается положительный полюс питания. Один выход резистора подключается к минусу, а другой подключается к ограничивающему сопротивлению.

Схема

Принципиальная схема датчика прсутствия

В середине детектора ставятся фотоэлементы для приема волн. Элементы закрываются общей линзой, содержащей в составе множество мелких линз для сосредоточения ИК лучей перед подачей на отражатели. При движении фокус сдвигается с элемента и пропадает на одном стекле, но показывается на другом. Датчик срабатывает после нескольких подобных пропаж и появлений.

Устройство содержит генератор волн, усилитель и компрессор. После возвратного приема измеряется сдвиг по частоте, находится скорость движения. Конденсатор в схеме уравнивает частоту с резонансным показателем антенны. Датчик собирается на плате из стекловолокнистого материала и закрывается корпусом, антенна выходит наружу.

Особенности и преимущества датчиков для включения света

Датчик присутствия, контролирующий работу осветительных приборов, позволяет более экономно использовать освещение. Его устанавливают с целью управления осветительной системой (для включения, отключения света), кондиционирования и принудительной вентиляции, видеонаблюдения и сигнализации. Датчик присутствия и движения работают по сходному принципу. Первый из них отличается повышенной чувствительностью и реагирует на малейшие шевеления, тогда как второй вариант фиксирует лишь довольно резкие движения.

  1. Принцип работы прибора
  2. Разбираем все плюсы и минусы
  3. Критерии выбора продукции
  4. Делаем датчик своими руками

Подробнее о принципе действия

Датчик присутствия может сработать по двум причинам: при обнаружении движущегося объекта; если интенсивность естественного освещения снизилась. Причем такое устройство включит светильник, даже если в зоне действия уже находится человек, но изменилось время суток, и естественный свет стал менее ярким.

В основе работы прибора автоматического включения света лежит технология инфракрасного излучения. Фиксация тепловой радиации осуществляется при помощи оптической системы, которая выполняет еще одну функцию – проектирует данные на датчик присутствия.

Учитывая принцип действия (более точное измерение уровня освещенности и фиксация движущихся объектов), приборы автоматического включения света более эффективны в помещениях, где люди в основном сидят. Это может быть конференц-зал, школьные кабинеты, офисы и пространства типа «open space», номера отелей, спортивные комплексы и залы, коридоры, лестничные пролеты и площадки.

Критерии выбора

Датчик присутствия отличается набором индивидуальных свойств, которые выделяют этот прибор из ряда подобной продукции.

  • возможность регулировки уровня чувствительности ИК-пульта;
  • степень защиты (IP) – определяет условия эксплуатации таких приборов;
  • высота установки (от 3 до 15 м);
  • радиус действия (от 9 до 40 м), значение данного параметра напрямую зависит от того, где установлен узел автоматического включения света;
  • есть возможность регулировки зоны восприятия прибора, для чего предусматриваются ограничители, которые монтируются на линзу и закрывают ее часть.

Датчик присутствия подбирается на основании конфигурации обслуживаемого им объекта. При этом играет роль высота установки, площадь, которую нужно контролировать на предмет появления движущихся объектов.

Существуют модели, которые покрывают не круглую, а квадратную площадку. Это повышает эффективность работы приборов автоматического включения света, так как в данном случае датчик отслеживает изменение уровня теплового излучения по всему периметру комнаты.

Обзор достоинств и недостатков

Плюсов от использования подобной техники довольно много:

  • экономия электроэнергии (светильник включается лишь по необходимости);
  • удобство эксплуатации – не нужно искать выключатель;
  • более широкие возможности (прибор для включения света реагирует на уровень естественной освещенности, определяет, есть ли в помещении люди, на основании чего происходит полностью автономное управление осветительной системой);
  • несложный монтаж, что особенно важно, когда установку планируется выполнять своими руками.

Разновидности и преимущества

Из минусов можно выделить некоторые сложности при настройке. Приборы данного вида работают исправно и своевременно включают освещение лишь, если выставленные параметры максимально приближены к условиям эксплуатации.

Еще важно тщательно выбирать участок для установки, чтобы в радиусе действия не было деревьев, стеклянных перегородок, в противном случае датчик присутствия будет заметно хуже работать (уменьшится уровень эффективности, возрастет частота ложных срабатываний).

Выбор производителя

Стоимость подобных устройств может сильно отличаться: в среднем 500-2 000 руб. На ценообразование влияет ряд технических характеристик: высота установки, время задержки, радиус действия, способ крепления, дизайн. Чем функциональнее датчик присутствия, тем дороже он обойдется. Один из лидеров в данной сфере – производитель Theben HTS. В ассортименте представлены разные модели: со степенью защиты IP20, IP40, что позволяет устанавливать их в различных условиях.

Возможности у приборов данной марки очень большие: настройка уровня яркости в соответствии с потребностями (от 5 до 3 000 лк), время режима ожидания может варьироваться в пределах от 30 с до 60 мин., такой же диапазон и у параметра «задержка отключения». Установка на разной высоте, монтаж осуществляется максимально просто – при помощи пружинных клемм. В режиме ожидания снижается уровень яркости светильников (от 1 до 25%).

Читайте также  Как рассчитать трехфазный автомат по мощности?

Продукция Theben HTS

Выбирать датчик присутствия следует в первую очередь по основным параметрам, но, кроме этого, желательно обращать внимание и на марку изделия. Дело в том, что надежные, проверенные производители дорожат своей репутацией и практически всегда их продукция отличается высоким качеством. Одновременно с тем, нельзя сказать, что любой доступный по цене датчик присутствия плох, совсем нет.

Просто недорогие модели нередко отличаются плохим качеством сборки, в таких изделиях могут использоваться дешевые материалы, что определяет низкую стоимость. Но есть и средний вариант – доступные по цене устройства, которые обладают минимальным набором функций.

Изготовление датчика

Сборка прибора автоматического включения света своими руками – альтернативный вариант покупному аналогу. Если представленный на рынке ассортимент по разным причинам не устраивает, можно озаботиться возможностью создания такого устройства собственными силами. Потребуются следующие элементы будущей конструкции: блок питания, резистор (подстрочное сопротивление), транзистор с p-n-p-переходом, фотоэлемент, реле.

Блок питания обычно используется низковольтный (выходное напряжение 5-12 В). Подбирать его следует в соответствии с уровнем подаваемой нагрузки. Фотоэлемент может быть любой, важно выполнить два условия: к аноду припаять сопротивление, ограничивающее ток, к катоду – питающий элемент (положительный полюс). Затем подключается подстрочное сопротивление: один вывод припаивается к отрицательному полюсу блока питания, другой – к ограничивающему резистору.

Транзистор подключается базой к свободному выводу подстроечного сопротивления, коллектор – к положительному полюсу питающего элемента. Реле нужно припаять к отрицательному полюсу блока питания. Свободные контакты этого элемента подключаются к нагрузке.

Как видно, вполне можно собрать хоть и простой, но действенный прибор автоматического включения света. В его конструкции используются недорогие комплектующие. Чтобы получить устройство повышенной нагрузки, в схему добавляется еще одно реле.

Таким образом, датчик присутствия в значительной мере упрощает жизнь: экономит электроэнергию, избавляет от необходимости щелкать выключателем, чтобы включить осветительный прибор. Можно настроить его под свои нужды, в частности, установить определенный уровень освещенности, при котором светильник включится. Стоимость подобной техники сравнительно небольшая, но при желании можно собрать устройство собственными силами. Важно лишь подобрать блок питания и прочие элементы конструкции, соответствующие величине подаваемой нагрузки.

Установка инфракрасного датчика для управления светом

Инфракрасные датчики (или, как их ещё называют, пирометрические) – самые популярные устройства из соответствующего модельного ряда, представленного сегодня на рынке. Они считаются одними из самых безвредных аппаратов, т.к. не ничего не излучают (как ультразвуковые или микроволновые аналоги), а лишь улавливают изменения температур в помещении. Благодаря невысокой стоимости и долгому сроку службы их чаще всего выбирают для освещения домов, квартир или улиц.
Однако и они имеют недостаток — грешат частыми ложными срабатываниями. Поэтому тщательно подбирайте место их установки. Нужно располагать их подальше от отопительных приборов, кондиционера и т.п. Так как исходящее от них тепловое излучение может восприниматься датчиком движения, как сигнал к замыканию цепи и включению освещения.
Давайте рассмотрим виды ик-датчиков, конструкцию и все нюансы их работы. Возможно, данный материал вдохновит вас на создание этого полезнейшего в любом хозяйстве устройства, которое позволит существенно снизить расход электроэнергии.

Общие сведения

Существует два подтипа инфракрасных датчиков: движения и присутствия. Несмотря на схожесть конструкции, есть небольшое отличие в их работе.
Первые — реагируют только на выявленные активные передвижения (сопровождаемые ик-излучением, идущим от тела человека), и включают (выключают) свет.
Вторые — постоянно мониторят помещение на предмет наличия всех (даже пассивных) движений, обычно издаваемых человеком. Как только они прекращаются — в течение времени, заданного в настройках – цепь размыкается и свет гаснет, даже если человек не ушёл.
Посмотрим, из чего же состоит PIR (аббревиатура от пассивного инфракрасного датчика). В качестве примера ниже приведена конструкция импортного D203S, со схемой его подключения:

Он не требует никаких дополнительных элементов и может прямо впаиваться в схему освещения.
Аналог советского образца, типа ПМ-4, обязательно нужно дополнять полевым транзистором.

Впрочем, примитивный датчик можно сделать самостоятельно из старого транзистора. Для этого возьмите транзистор, вроде представленного ниже, отпилите верх корпуса, чтобы обнажить встроенный кристалл. Должно получиться следующее:

Ботовую «болванку», прикрыв любым светофильтром, можно использовать как сенсор. Правда, дальность улавливания движений у него будет невелика.

Схемы блоков с ик-датчиками присутствия, произведённые в заводских условиях, выглядят так.

Схемы блоков с ик-датчиками

Сверху, над датчиком со встроенным кристаллом, устанавливается ячеистая, куполообразная линза Френеля, фокусирующая сигнал. Обычно она выполняется из пластика (для удешевления блока), поэтому обращаться с ней нужно аккуратно.

Несмотря на неказистый вид, линза играет очень важную роль. Она выполняет функцию «концентратора», и направляет усиленный пучок инфракрасного излучения, идущего от людей, на сенсор (кристалл) датчика.

Благодаря тому, что линзы на пластиковой сфере разнонаправлены, возможен охват больших площадей в помещении.
В целом, это одна из самых популярных систем: недорогая, энергоэффективная, компактная и долговечная.

Сделай сам

Сегодня предлагается масса готовых PIR-блоков промышленного производства. Но почему бы не попробовать его собрать самостоятельно? Дееспособный модуль для включения света можно сделать своими руками, главное обладать базовыми навыками чтения электросхем и пайки.
Хоть обычно используемые мастерами схемы и не предполагают присутствия большого количества дорогостоящих деталей, однако времени на сборку придётся потратить немало.

Итака, для приведённой выше схемы вам понадобятся: В1 — сам PIR-сенсор, VТ 1 — полевой транзистор, VD 1 – фотодиод, VD 2,VD 3- диоды, VD 4, VD 6 – диодные мосты, VD 5– стабилитрон, Т 1 – трансформатор, DA1- таймер параллельного стабилизатора, DA2 – таймер аналоговый, DA3- линейный регулятор, VU1 – оптопара, FU1 – предохранитель, R1 — R11 — резисторы, C1 — C4 – конденсаторы, HL1 – светодиод.

Конечный результат должен выглядеть следующим образом. Прибор получается достаточно компактным – 15,0× 6,0× 9,0 см. При условии настройки — он может улавливать передвижения теплокровных объектов на расстоянии 1-12 метров от сенсора. И потребляет при этом ничтожные 5 ватт.

К такой системе можно подсоединять как лампы накаливания, так и энергосберегающие. Однако не следует превышать максимальный порог нагрузок мощности, равный 1000 Вт.
К счастью, вовсе необязательно корпеть над платами, ведь купить такие модули – не проблема. На сайтах продукции (производства КНР) вы найдёте массу предложений готовых PIR-схем, стартующих от 70 рублей. Их можно подключать напрямую к имеющейся системе освещения.

Подключение

Если Вы собираетесь своими руками устанавливать готовые датчики включения света — приведём простые рекомендации, от которых можно отталкиваться. Алгоритм подключения датчиков к осветительной сети выглядит одинаково для всех типов устройств. Первое, что Вы должны сделать перед началом монтажа – обесточить квартиру.

Имейте в виду, что схема датчиков предполагает наличие дополнительного провода для заземления. Так что если у вас дома он не предусмотрен – придётся тянуть его от щитка или распредкоробки.

Ниже приведены самые популярные схемы монтажа датчиков движения на существующих линиях. Их чаще всего рекомендуют сами производители PIR.

Монтаж датчиков движения

На рисунках — красный провод, помеченный литерой «L» – это фаза, синий провод с пометкой «N» – это ноль, чёрный (в некоторых случаях коричневый, жёлтый или зелёный) – это выходная (или коммутируемая) фаза – идущая с датчика на светильник.

Обращаем внимание, что приведённые цвета проводов не являются догмой. Производитель может менять их на своё усмотрение, поэтому обязательно читайте инструкцию или, вскрыв корпус, изучите схему прибора.

Первая схема – простая и эффективная, при монтаже которой включением-выключением света руководит датчик, вторая – предоставляет возможность самостоятельного включения лампы пользователем, когда в этом есть необходимость, минуя датчик. Только для этого нужно будет оборудовать отдельный выключатель, и тогда лампа будет работать столько, сколько нужно, без присутствия человека.
Если для освещения большого помещения планируется установить сразу нескольких датчиков, можно воспользоваться следующим алгоритмом подключения:

Подключение нескольких датчиков

Каким бы блоком не было выявлено присутствия пользователя, цепь освещения замкнётся в любом случае.
И ещё один важный момент. При подключении датчика к действующей сети освещения, обязательно убедитесь, что мощность используемого светильника не превышает выходящей мощности датчика. Иначе последний попросту может сгореть.

Если у вас нет опыта создания подобных систем, рекомендуем перед окончательным монтажом проверить собранную цепь на работоспособность. Для этого подсоедините её к временной схеме и испытайте, срабатывает ли датчик на ваши движения. Как вариант, попробуйте сделать так:

Правильное размещение

Как уже упоминалось, важное значение имеет правильное размещение датчиков присутствия в комнате. Как видно из рисунка ниже — лучшие места – углы комнаты, удалённые от батарей центрального отопления или стены, свободные от кондиционеров, увлажнителей воздуха или конвекторов.

Не стоит устанавливать их и напротив окон, иначе попадающие на сенсоры лучи света будут провоцировать постоянные ложные срабатывания, даже без присутствия человека. Не самое лучшее место и у двери – так как каждый раз, когда вы будете приходить мимо, сенсор будет реагировать на ваши движения путём включения света. А для большей части современных ламп это не есть хорошо. Они намного быстрее выходят из строя. Да и наличие вибраций от хлопанья дверью — далеко не оптимальные условия для эксплуатации микросхем.
Радиус действия (чувствительности) такого датчика обычно составляет 3-10 метров, в зависимости от используемой модели. Поэтому для нормального освещения длинных или неправильной формы помещений рекомендуется использовать сразу несколько датчиков движения.
Оптимальная высота монтажа – под потолком, на 2,4 – 3 метра от пола. Чтобы в радиус покрытия датчика не попадали никакие другие источники тепла (кроме жильцов) регулируйте угол наклона и направленность сенсора. Это же относится и другим светильникам в комнате – иначе датчик будет срабатывать на лампу накаливания – как на источник тепла.
Кстати, по поводу ламп — для связки с датчиком движения лучше выбирать светодиодные или галогенные модели. Они экономны, дают достаточно яркий поток света и главное, невосприимчивы к частым включениям-выключениям так, как, например, люминесцентные.
Хотя со многими моделями датчиков светодиодные лампы не работают или светят в пол силы. А некоторые схемы и вовсе предполагают только лампы накаливания, мощностью не менее 40 Вт. Энергосберегающие лампы также могут «моргать» ночью (даже при условии выключения света) из-за неправильно подсоединённого выключателя с индикатором (диодной лампочкой). Чтобы избежать проблем с морганием LED-ламп, нужно использовать специальный сетевой адаптер, который будет выдавать постоянное напряжение, без которого диоды не могут работать нормально.
Ниже приложена схема расположения датчиков движения на примере однокомнатной квартиры.

Как видим, для небольших помещений вполне достаточно одного датчика присутствия. Проблематичнее всего будет выбрать место и подходящий угол наклона сенсора на кухне, так как конвекционные токи от плиты, готовых блюд, микроволновки и т.д. будут провоцировать ложные срабатывания. Возможно, здесь даже придётся воспользоваться датчиками другого типа (ультразвуковым или микроволновым).

Инфракрасные датчики – отличный способ рационально использовать электроэнергию, используемую на освещение. Да и вообще – с ними просто удобно. Не нужно впотьмах разыскивать на стене клавишу для включения света. Такие модули не так уж сложно сделать своими руками, главное — не напутать с фазами и допустимыми уровнями тока с напряжением.