Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

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.

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

Работа датчика и его особенности

Приборы, которые дают возможность автоматического управления освещением всегда будут востребованы. Как дополнение к этой системе включения/выключения света в помещении устанавливаются и датчики присутствия. Они внедряются в цепь управления осветительным прибором и отслеживают обстановку в помещении.

Если в зоне действия прибора был замечен объект, который перемещается по комнате, автоматически подается сигнал и в комнате включается свет. Если человек остановился — свет в комнате погаснет. Так работают обычные датчики движения.

Немного по-другому работают датчики присутствия.

В их конструкции есть сенсор, работа которого основана на эффекте Доплера. Принцип действия заключается в постоянном отслеживании длины и частоты волны. На все эти изменения реагирует сенсор, который и направляет сигнал управления на устройство управляющее включением света. Но что более важно, на работу датчика, не влияет, есть ли дальнейшее передвижение объекта в комнате или нет. Отслеживается степень инфракрасного излучения в зоне его действия. Но срабатывает прибор не сразу. Если накапливается от 2-х до 4-х импульсов и только тогда формируется команда на управление.

Естественно, когда в комнате находится человек, пироэлектрический детектор улавливает изменение температурного фона и подает сигнал на включение света.

Если такого сигнала нет, прибор переводится в спящий режим — свет в комнате отключается автоматически.

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

Как еще можно организовать автоматическое освещение в туалете

В том случае, если желания разбираться в проводке нет, можно приобрести устройства, которые подключаются гораздо проще: патроны с датчиком движения. Например, Camelion LX-451 9174 стоит 650 рублей (на AliExpress можно найти множество моделей по более низкой стоимости). Устанавливается в патрон, рекомендуемая высота: 2 — 3 метра. Значительный минус — габариты конструкции, из-за которых патрон влезет далеко не в любой светильник. Еще один минус: максимальное время задержки отключения устанавливается на отметке в 2 минуты.

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

LED-лампочки с датчиком движения также позволят выполнить поставленную задачу. Наиболее дешевые модели не предлагают возможности регулирования времени работы до отключения. А дорогие (например, Xiaomi Philips Smart Led Bulb E27 за 1690 рублей) может управляться со смартфона и даже позволит владельцу выбрать цвет горения.

А как вы используете у себя в квартире или дома датчики движения? Поделитесь опытом в комментариях!

Особенности работы

Управляющее устройство может работать как самостоятельный элемент, так и в паре с другими модулями, которые могут реагировать на его сигнал. Если такой элемент включен в комплекс охранной системы, то контроллер может:

  • подать сигнал тревоги;
  • владельцу помещения отослать уведомление о нарушении периметра охранной зоны;
  • включить/выключить свет;
  • включить сирену.

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

Есть возможность удаленного контроля за работой детектора на веб-портале с помощью мобильного приложения на смартфоне пользователя. Владелец помещения уже сам настраивает параметры работы прибора.

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

Разновидности

  • Оптический тип основан на блокировке светового потока непрозрачным предметом и может определять его размер. Примером работы таких устройств можно назвать лазерные дальномеры.
  • Ультразвуковые вариации проводят непрерывное сканирование окружающего пространства ультразвуком и находят движущийся объект по изменению расстояния до него.
  • Микроволновые детекторы основаны на свойствах СВЧ волн. Они могут, как проходить через различные окружающие предметы, так и отражаться от некоторых поверхностей. Могут использоваться в системах, которые способны контролировать пространство за стеной.
  • Магниточувствительные установки могут использоваться как выключатели бесконтактного типа. Устанавливаются в системах безопасности, которые реагируют на открывание окон и дверей.
  • Параметрические детекторы способны уловить уровень ИК-излучения от движущегося объекта.

Классификация датчиков

Есть разнообразные способы классификации, по которым определяется датчик присутствия для включения света. Они могут реагировать на:

  • Звук;
  • Ультразвук;
  • Микроволны;
  • Изменения в ИК-излучении;
  • Комбинированные.

Звуковые устройства реагируют на посторонний шум. Для его срабатывания достаточно простого хлопка в ладоши. Или он сработает даже при звуке мощностью не более 50 дБ. Такие датчики легко настраиваются кнопками управления на корпусе прибора.

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

Звуковое управление прибором возможно не только с помощью хлопка, но и автоматически по таймеру. Есть определенные неудобства использования устройства, работающие по такому принципу. Звуковые детекторы, которые обладают высокой избирательной способностью, могут среагировать даже на незначительный шорох, что в свою очередь вызывают ложные срабатывания.

Ультразвуковой прибор включает в себя генератор звуковых сигналов и приёмник. Использование таких устройств для организации освещения используется редко.

Микроволновое оборудование аналогично ультразвуковому датчику, но отличается типом излучений. Он также состоит из генератора. Но он излучает сигналы высокой частоты и имеет приемник отраженных сигналов. Их чаще можно встретить в системах охранной сигнализации и очень редко в целях управления включением света в помещениях

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

Инфракрасные устройства работают за счет установленных линз Френеля, которые входят в состав основной линзы. Когда движущийся человек попадает в поле зрения одной линзы, то датчик это фиксирует. Но если человек движется дальше, его перемещение фиксирует другая линза и отправляет на датчик сигнал о передвижении. И только в этот момент детектор сработает и отправит сигнал на включение света в комнате. Свет в комнате будет гореть до тех пор, пока прибор будет фиксировать:

  • перемещение человека в пространстве;
  • пока человек не остановится;
  • покинет пределы зоны действия датчика.

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

Комбинированные приборы устанавливают для исключения ложных срабатываний. В таких приборах устанавливаются две системы фиксации перемещений. И свет в комнате включится только тогда, когда сработают обе системы. Например, в комбинированных датчиках могут быть установлены инфракрасные и микроволновые методы обнаружения присутствия.

Кроме этого вышеуказанные устройства могут быть:

  • автоматическими;
  • принудительного включения;
  • с контролируемым радиусом действия;
  • работающие при помощи пульта дистанционного управления.

Детекторы принудительного включения нужны в случаях контроля за освещением даже в тех случаях, если человек перестал двигаться, но находится в пределах комнаты.

Также разделят по типу установки. Они могут быть:

  • встроенными, применяются для скрытого монтажа;
  • накладными, устанавливаются на стены или потолки в помещении;
  • влагостойкими (для установки как внутри дома, так и снаружи), обладают более высокой степенью защиты от внешних условий.

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

Кроме конструктивного исполнения детекторы присутствия могут различаться:

  • по мощности (от 1000 до 2000 Ватт)
  • дальности обнаружения (8–20 метров);
  • радиусу обнаружения (от 450 до 3600);
  • нагрузкой (зависит от типа ламп: люминесцентные, накаливания, галогенные);
  • типу подключения (проходные или непроходные).

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.

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

Сборка датчика

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.

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

Конечный результат

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.

Область применения

Датчики такого типа широко распространены в разных областях, например, таких как:

  • В жилых квартирах и домах. Часто встречаются в системах «Умный дом». Собственник жилья мониторит расходы электроэнергии.
  • В охранных системах.
  • В области робототехники.
  • Для контроля за производственными процессами.
  • В системах видеоконтроля.

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

Теперь датчик присутствия другого человека широко применяется в:

  • административных и офисных помещениях;
  • школах;
  • дошкольных учреждениях;
  • гостиницах;
  • торговых залах и т.д.

Устройства такого типа могут попутно иметь и другие функции. Некоторые контроллеры могут регулировать осветительные приборы, если условия освещенности не соответствуют заданным параметрам. При аварийных ситуациях или в ночное время суток могут перевести осветительные приборы в дежурный режим с пониженным уровнем яркости, чтобы люди могли свободно ориентироваться в пространстве.

Особенно эффективно данное устройство в охранных системах. Особенно если он работает в паре с датчиком объема. Сигнализация среагирует, если один из детекторов обнаружит даже незначительное движение в охраняемом периметре и моментально сработает устройство включающее сирену.

Отличие от датчика движения

Собственно в обоих детекторах применена одна и та же технология. Но все же отличия есть. Индикатор движения не настолько чувствительный как датчик присутствия. В первом используются десятки микролинз, соответственно и контролируемое пространство разбивается на такое же количество зон слежения.

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

У детектора присутствия таких отражателей могут быть сотни и соответственно зон слежения больше и что, еще важнее, они мельче по размеру, а значит, способны отследить даже минимальные движения.

Но для настройки приборов присутствия требуется более тонкая наладка. Они обладают большей чувствительностью, что зачастую вызывает ложные срабатывания. Чтобы увеличить вероятность правильных срабатываний, в схеме именно этих датчиков, применен свой собственный процессор.

Поводя итог

Датчики присутствия и движения дают возможность существенно сократить потребление электроэнергии и увеличить срок работы уличных светильников. Они значительно помогут на приусадебных участках, в которых есть уличное декоративное освещение, на аллеях, около беседок и водоемов. Их стоимость непременно окупится спустя пару лет эксплуатации. Потому датчики движения – это не только устройства для получения комфорта, но и возможность снизить расходы на электроэнергию.

Установка датчика присутствия

Итак, у нас есть датчик обнаружения присутствия человека, но где его установить?

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

Так как такие детекторы могут быть разного исполнения то надо учитывать:

  • место установки (потолочный или настенный). Настенный прибор лучше размещать над окном, чтобы избежать засветки прибора от солнечных лучей. Для потолочных важно то место, где требуется бóльшая чувствительность;
  • радиус обзора;
  • схема питания устройства;
  • какой объем помещения необходимо взять под контроль;
  • для внутренних помещений важна постоянная температура, отсутствие пыли и влажности;
  • для уличного размещения важна защита от погодных условий с большим радиусом охвата.

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

Крайне нежелательны препятствия на пути волн, в противном случае потребуется установка дополнительных устройств слежения в разных частях помещения.

Также их нельзя размещать вблизи:

  • радиаторов отопления;
  • кондиционеров;
  • лопастных вентиляторов.

Для уличных датчиков желательно наличие навеса с учетом высоты монтажа прибора согласно паспортным рекомендациям.

Емкостные датчики

Самый простой сенсор — емкостной датчик обнаружения присутствия. По своей конструкции он напоминает обычный конденсатор переменной емкости. Изменение состояния держит на контроле специальная микросхема. Подходят для наблюдения за передвижением в охраняемой зоне.

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

Такой датчик объема обладает, как определенными достоинствами:

  • малым весом;
  • небольшими габаритами;
  • очень незначительным потреблением электроэнергии;
  • нет контактных групп;
  • большим сроком эксплуатации;
  • адаптация под различные задачи;
  • простота изготовления из доступных и недорогих материалов.

Так и недостатками:

  • в процессе измерений могут возникать грубые ошибки и погрешности;
  • для работы нужны преобразователи и измерители, функционирующие на высоких частотах;
  • наличие защитного экрана для измерительных цепей.

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.

Потребуются части:

  • 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

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка


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.

Возможные применения

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

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

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

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

Производители

Theben AG

Немецкая компания существует с 1921 года. Поставляет высококачественные датчики, которые вписываются в интерьер любого помещения. Занимается разработкой инновационных продуктов.

OMRON

Это крупная японская корпорация, извечный мировой производитель электроники. Компании равняются на этого лидера в производстве средств автоматизации.

Датчик присутствия для включения света: что такое, виды, сборка

PD 360/8 Basic

Современный датчик присутствия с полным охватом территории (360 градусов). Он монтируется легко на потолок и стал поистине универсальным.

ESYLUX

Фирма занимается прямыми поставками осветительного оборудования и датчиков. Специализируется на изготовлении универсальных и практичных приборов, которые будут удобны любому россиянину вне зависимости от его финансового состояния.

( 2 оценки, среднее 4 из 5 )

Поделиться:

Share on facebook
Share on twitter
Share on pinterest
Share on linkedin
Share on vk
Share on whatsapp

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

Популярные статьи:

Май 2022
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031  

Категории:

Для авторов
Возможно многие из Вас обладают хорошими знаниями в сфере строительства и ремонта.

Мы предлагаем Вам заработать на своих знаниях получать дополнительный доход.

Что от Вас требуется:

  1. умение писать уникальные статьи;
  2. отличное знание русского языка;
  3. наличие свободного времени;
  4. желание.

Подробности здесь...
Посетители сайта
1 посетитель просматривают эту страницу.
Пользователей: 1 робот

Сейчас читают:

Если вы хотите получать уведомления на свой E-mail о появлении новых статей, то рекомендуем вам чуть ниже ввести свой электронный почтовый адрес.