- Структурна блок схема
- Спосіб виявлення - інфрачервоні промені
- ультразвуковий ехолот
- Виявлення за допомогою радара
- нюанси установки
- підключення до електромережі
- параметри
- Налаштування приладу
Побутові датчики руху використовуються для включення освітлення місця виявлення об'єкта, що рухається. Робота даного датчика відбувається за таким алгоритмом: якщо вночі в секторі огляду приладу з'являється рух досить об'ємного об'єкта, такого, як людське тіло, то прилад реагує на умови, що змінилися обставини і включає висвітлення на деякий час, щоб людині було зручно і безпечно рухатися по освітленому місцю.
У разі застосування для охоронних цілей, сенсор руху посилає на центральний пульт повідомлення (логічний нуль або електричне розривання ланцюга) про яка виникла присутності в контрольованому датчиком місці.
Незалежно від використовуваних способів виявлення, які будуть описані нижче, при різкій зміні фонових параметрів в секторі огляду, датчик руху видає сигнал, що включає реле комутації електроосвітлювального приладу.
Вбудований регульований таймер знову вимикає світильники по закінченню деякого часу, необхідного людині для проходження даного освітлюється шляху. Тому дані прилади вигідно встановлювати там, де люди, як правило, не затримуються - в коридорах багатоквартирних будинків, перед дверима будинку або під'їзними доріжками.
Економія в цьому випадку величезна - не потрібно даремно витрачати електроенергію на освітлення безлюдних місць, а лише тоді висвітлювати, коли це необхідно. Сенсор денного світла (фотоелемент), чутливість якого також регулюється, не дозволяє включати світильник, якщо ступінь освітленості досить комфортна для очей.
Завдяки датчикам руху для освітлення дуже економно дотримується пункт 7.1.55. ПУЕ, що вимагає наявності освітлювального приладу над кожною вхідними дверима будинків.
Структурна блок схема
Для розуміння роботи будь-якого пристрою виявлення потрібно розглянути його структурну схему.
Блок живлення перетворює мережеве напруга до значень, необхідних для живлення мікросхем. Вбудований стабілізатор запобігає коливання, які можуть вплинути на роботу всього приладу. При включенні напруги живлення чутливий елемент сприймає контрольовані параметри, проміжний підсилювач підсилює цей сигнал і передає в компаратор (від латинського слова compare - порівнювати).
У компараторе відбувається запис цього значення у внутрішню пам'ять і порівняння з наступними значеннями, періодично надходять від чутливого елемента. Якщо різниця перевищує допустимий поріг, то компаратор видає логічний сигнал, який посилюється вихідним підсилювачем і управляє контактами реле, коммутирующим підключене навантаження.
Якщо поріг порівняння не перевищено, яке надійшло значення перезаписується, і цикл повторюється знову. Фотоелемент, що сприймає видиме світло, блокує спрацьовування реле, якщо ступінь освітленості вище регульованого порога. У момент спрацьовування реле запускається таймер, який після закінчення часу відключає реле.
Алгоритм дії датчика руху зображений в блок схемах
Спосіб виявлення - інфрачервоні промені
Найбільш поширені датчики руху використовують інфрачервоні фотоелементи PIR (Pyroelectric Infra Red - в перекладі з англійської: піроелектричний інфрачервоний). Дані сенсори працюють за принципом зміни поляризації в деяких кристалах при опроміненні їх інфрачервоним світлом, завдяки чому на поверхні кристала накопичується електричний заряд.
Принцип спрацьовування датчика
Пристрій, що працює на PIR сенсорах, реагує на різку зміну освітленості в інфрачервоному спектрі випромінювання, що дозволяє йому реагувати при відсутності світла, видимого для людського ока. Дана властивість корисно в обох випадках: як для ввімкнення освітлення для проходить в темряві людини, так і для виявлення небажаних гостей у темряві приміщення, що охороняється.
Оскільки людське тіло саме по собі є досить потужним джерелом теплового (інфрачервоного) випромінювання, пристрої виявлення, які працюють за цим принципом, є досить ефективними. Для збільшення чутливості і дальності дії приладів застосовується інфрачервона підсвічування, такі PIR сенсори називаються активними.
У побутових датчиках руху для ввімкнення освітлення, як правило, застосовуються PIR фотоелементи без підсвічування, їх називають пасивними. Для захисту інфрачервоних сенсорів від зовнішніх впливів, і для посилення світлового потоку, в даних датчиках руху використовується спеціальна лінза Френеля.
Лінза Френеля
ультразвуковий ехолот
Ультразвукові датчики часто комбінують з інфрачервоними сенсорами, тому в деяких датчиках руху реалізована також настройка чутливості мікрофона, який уловлює нечутний для людського вуха ультразвук, що випромінюється вбудованим в пристрій джерелом.
Звукова хвиля, відбиваючись від різних поверхонь, створює відлуння, яке вловлюється мікрофоном. З'явився предмет змінює характер звучання відбитого звуку, на що реагує компаратор, що порівнює його з попереднім рівнем.
ультразвуковий датчик
Подібний принцип виявлення поширений в тваринному світі - кажани здатні в абсолютній темряві орієнтуватися в лабіринті печер і успішно полювати на дрібних комах, виявляючи їх завдяки ультразвуковому ехолоту.
Варто зауважити, що цей принцип виявлення в таких датчиках руху також включає в себе доплеровській ефект, коли частота звукових коливань, відбитих від наближається тіла підвищується, а від віддаляється знижується. Цей зсув частоти звуку реєструється компаратором, який видає керуючий сигнал на виконавче реле. Недоліком ультразвукових датчиків є здатність деяких комах видавати ультразвуки, які будуть змушувати спрацьовувати датчик руху.
Виявлення за допомогою радара
Значно менше поширення через дорожнечу, небажаного впливу і створюваних перешкод отримали мікрохвильові датчики руху, які випромінюють в навколишній простір радіохвилі на надвисоких частотах (НВЧ).
Відбиваючись від навколишніх предметів, радіохвилі уловлюються приймаючої антеною, як у великих радарах, призначених для спостереження за літаками в небі. Рухомі об'єкти створюють все той же доплеровській ефект, тільки тепер зсувається радіохвиля.
Дані датчики мають великий радіус дії, але вони схильні до випадкових спрацьовувань, через різного роду радіохвиль, які насичують ефір. СВЧ випромінювання, подібне по частоті з тим, яке використовується в мікрохвильових печах, є шкідливим для здоров'я, тому даний принцип виявлення практично не використовується в побутових датчиках руху.
Датчик руху НВЧ
нюанси установки
Завдяки розумінню принципу виявлення рухомих об'єктів, стає простіше налаштувати і правильно помістити датчик руху.
Від правильної установки, нахилу і повороту датчика руху залежить його зона виявлення, і далеко не завжди потрібно, щоб вона була максимальною - абсолютно не потрібно, щоб встановлений над вхідними дверима датчик руху реагував кожен раз, коли по вулиці буде проїжджати автомобіль.
Також потрібно стежити, щоб прямі сонячні промені не потрапляли на датчик. Ще однією важливою умовою для виключення помилкових спрацьовувань є така установка датчика, щоб в його сектор огляду не потрапляли гілки дерев та інші рослини, коливання яких будуть ініціювати включення освітлення. За місцем розташування датчики бувають настінні та стельові.
Орієнтовна установка датчика руху
підключення до електромережі
Вибравши місце установки, можна здійснювати електричне підключення датчика руху знявши кришку і діставшись до клем. Найбільш просто підключаються світильники, які вже мають вбудовані сенсори - потрібно тільки підключити живлення.
Але вони мають істотний недолік - комахи будуть кружляти перед яскравою лампою, провокуючи спрацьовування сенсорів. Підключення окремих пристроїв виконується за такою схемою, про яку йдеться на корпусі вироби:
підключення датчика до клеми
Фаза підключається на клему L, і нуль на клему N. Виходом датчика є висновок А, від якого входить фазна напруга через контакти реле подається на підключається навантаження - лампу, яка іншим висновком з'єднана з нульовим проводом.
Існують пристрої, що мають чотири виходи, де нульова клема дубльована для полегшення підключення. Головне - не переплутати дроти і не підключати навантаження, що перевищує зазначені паспортні значення.
Якщо потрібно підключити датчик до прожектора значно більшої потужності, то підключення виконують через додаткове реле - електромагнітний контактор.
Підключення датчика через контактор
Якщо для тривалого перебування в обслуговуючому датчиком місці потрібно більше часу, ніж дозволяє таймер, то роботу пристрою можна шунтировать включеним паралельно вимикачем. Можна використовувати здвоєний вимикач, підключивши один з них послідовно для повного виключення роботи пристрою.
Підключення датчика руху через вимикач світла на другому малюнку і звичайне підключення на першому
Для ввімкнення освітлення в зігнутому коридорі при русі в обох напрямках, слід включити два датчика паралельно, встановивши на вході і виході.
Включення два датчика паралельно
параметри
Як уже згадувалося вище, датчики руху мають кошти регулювання, які мають такі позначення:
- SENS - чутливість приладу. Застосовується для того, щоб дрібні тварини, що пролітають комахи і коливаються рослини не провокували спрацьовування датчика;
- TIME - час вимикання освітлення після спрацьовування датчика. У більшості пристроїв діапазон 5 - 480 секунд (8 хвилин);
- LUX (DAYLIGHT) - рівень освітленості, при зменшенні якого датчик повинен включати освітлення;
- MIC - чутливість мікрофона у комбінованих датчиків руху, мають ультразвукової сенсор.
Налаштування приладу
Налаштування датчика руху здійснюється досвідченим шляхом і починається з його включення і установки LUX в положення, щоб сенсор руху спрацьовував при денному світлі (для зручності настройки інших параметрів).
Оскільки налаштовувати датчик потрібно вже на місці кріплення, зручно, якщо в процесі братимуть участь двоє людей - один буде налаштовувати, намагаючись не з'являтися перед датчиком, інший буде рухатися в секторі виявлення, тим самим визначаючи відстань спрацьовування, необхідну чутливість і кут нахилу датчика руху.
Має сенс покликати дітей, щоб перевірити, як зреагує на них пристрій. При наявності охороняє будинок вільно переміщається собаки, варто змусити її перетнути сектор огляду датчика, і відрегулювати його, щоб сенсори не помічали тварина.
Завершує настройку регулювання LUX - рівня освітленості, яка може проводитися вже однією людиною під час наступаючих сутінків.
Поради:
- Підключати потрібно лампи розжарювання і галогенні лампи, які не потребують довгого запуску і подальшого охолодження;
- вибирати вироби з відповідним ступенем захисту для роботи зовні будівель;
- уникати впливу на пристрій інших джерел світла, ультразвуку, теплових потоків або рухомих механізмів;
- протирати періодично лінзу Френеля.