Датчик движения микроволновый или инфракрасный
Принцип работы микроволновых датчиков движения, какие их них лучше
Микроволновый датчик определения движения — одна из новых умных систем, позволяющей сделать любое домашнее или производственное пространство удобным и безопасным. Он позволяет защищать объект от злоумышленников, а также автоматически включать не только свет и сигнализацию, но и систему проветривания и другое. Каков принцип его работы, в чем его преимущество, по сравнению с другими системами, как изготовить собственноручно, как применять и многое другое далее.
Принцип работы
Микроволновый датчик работает по принципу локации СВЧ излучения на процесс отражения. Он испускает высокочастотные виды электромагнитных волн, имеющих частоту в 5,8 гигагерц, и приобретают эхо, которое отражается от объектов. По принципу функционирования базируется на принципе работы устройства Доплер. Это делает его похожим на ультразвуковые модели. Сенсор анализирует отправленный и принятый сигнал, для того чтобы различить предметы и узнать возможные изменения. В случае их обнаружения начинается активная работа датчика с замыканием цепи. Если отосланные и принятие импульсы соответствуют друг другу, прибор функционирует как обычно, без звуковых и осветительных сигналов.
После того как активируется отсутствие изменений в возвращенном сигнале, размыкается цепь, отключается освещение и датчик переходит в режим сна.
Сравнение с инфракрасным
Многие пользователи спрашивают, что лучше, микроволновый датчик движения или инфракрасный. Ответ очевиден в пользу первого из-за следующих преимуществ:
- микроволновый датчик способен управлять освещением внутри и снаружи, бытовыми приборами и сигнализацией;
- выполнен из пластика, который не поддерживает горение в случае пожара или внезапного воспламенения прибора;
- способен вычислять объекты через любые препятствия в виде тонких стен, дверей, стекол и других предметов, поэтому его можно прятать под любым светильником, натяжным потолком, дверью и не толстой коробкой;
- отсутствие нанесение вреда злоумышленниками из-за возможности спрятать конструкцию;
- работа устройства в любом температурном режиме (инфракрасные работают эффективно, только если температура воздуха не превышает 25 градусов);
- реагирует на малейшие шорохи и самое незначительное движение за стеной или окном (инфракрасному нужно пересечение двух лучей);
- имеет компактный размер, по сравнению с инфракрасным оборудованием, которое занимает много места и его не так легко спрятать от злоумышленников;
- обладает минимальной коммутируемой нагрузкой, которая позволяет применение датчика с маломощными лампочками и осветительными приборами.
К тому же, он экономит электроэнергию. Используя обычные источники света с датчиком, экономность за месяц будет составлять 40%. Это связано с автономной работой устройства и включение/выключение света при необходимости. В результате свет будет потушен, даже если хозяин не выключит его. Кроме того, способен работать на улице при неблагоприятных климатических условиях в виде сильного ветра, скачков температуры, дождя и снега.
Инфракрасный датчик такими плюсами не может похвастаться. Он плохо работает на ветру, при работе на солнце снижается его производительность и точность показаний. Самый главный его минус в том, что датчик не видит движущиеся объекты, если они скрыты за стеной или другим предметом. Однако безопасен для животных и людей из-за отсутствия выделения вредных веществ в атмосферу, по сравнению с микроволновым. Считается, что только показатель мощности в 1 мВт такого прибора безопасен для всех живых существ.
Изготовление своими руками
Изготовить самодельный датчик движения с СВЧ, чтобы управлять освещением и другими процессами, несложно. Справиться в этом поможет готовая схема, видео-уроки от любителей и рекомендации профессионала. Представим вариант простого изготовления микроволнового датчика по четкой схеме.
Сердце детектора — генератор с радио-микроволновым принципом работы и антенна. На представленной схеме это показано:
Транзистор VT1 — высокочастотный генератор и радиоприемник. Детекторный диод создает выпрямление напряжения и подает смещение на транзистор VT2. Трансформатор Т1 с обмотками настроен на разной частоте. В первоначальном положении, когда антенна не подвергается воздействию внешней емкостью, амплитуда сигналов создает взаимную компенсацию и на детекторе VD1 не имеется напряжения. Когда изменяется частота, их амплитуды начинают складываться и детектироваться с помощью диода. Транзистор VT2 открывается. Как компаратор, чтобы произошла четкая отработка состоянии включения и выключения, применяется тиристор VS1, управляющий силовым реле на 12 Вольт.
Варианты применения
Микроволновый датчик движения нужен, чтобы эффективно управлять освещением на улице и внутри, электрическими приборами, сигнализационной системой. Также его можно использовать для регулировки фонтанного запуска, управления подсветкой в плавательном бассейне или искусственном водоеме, регулировки света при входе здания и охранных объектов. К тому же, все приборы можно применять вместе с таймерами и сенсорами в устройствах, осуществляющими процесс слежения и управления периодичностью приборов освещения.
В целом, микроволновый датчик движения — удобная конструкция, которая поможет сделать дом уютным, удобным и «умным». Это усовершенствованная технология, которая, по сравнению с другими устройствами, обладает большим функционалом и качеством. Применения его обширны, поэтому этот элемент должен быть в каждом доме, офисе, фабрике и другом учреждении.
Как выбирать датчики движения. Житейские хитрости
Датчики движения всё чаще становятся неотъемлемым атрибутом не только общественных зданий, но и жилых домов, квартир или офисов частных компаний, обеспечивая потребителям экономию электроэнергии. Однако чтобы устройства работали корректно и выполняли свою задачу, их нужно правильно выбирать.
Применение
Датчики движения чаще всего используют для управления осветительными приборами. И дело тут не только в комфорте, но и в экономии: их применение позволяет значительно сократить расход электроэнергии на освещение.
Кроме того, датчики движения используются в составе охранных систем, для управления автоматическими дверями, гаражными или складскими воротами, а также в системах «умный дом», например, для автоматизации работы климатической техники. Так, с помощью датчиков движения можно включать и выключать кондиционеры, регулировать мощность отопления, запускать котлы и т. д.
Выбор типа датчика
Наиболее часто встречаются датчики двух типов: инфракрасные и микроволновые.
Инфракрасные
Реагируют на перемещение в поле их обзора объектов, излучающих тепло. Прежде всего — людей и животных. Они пассивны, то есть сами ничего не излучают, а только фиксируют тепловое излучение. Работают инфракрасные датчики в зоне прямой видимости, то есть, если между объектом и датчиком нет преград. При этом они достаточно чувствительны даже к незначительным изменениям температуры, что позволяет выполнять точную настройку.
С другой стороны, эти же особенности ограничивают сферу применения инфракрасных датчиков.
«Во избежание ложных срабатываний их не рекомендуется устанавливать в зоне действия источников тепла: отопительных приборов, тепловых завес, кондиционеров, инфракрасных обогревателей, в цехах предприятий, вблизи мощных источников освещения, например, галогенных ламп и пр. Кроме того, чувствительность инфракрасных датчиков зависит от температуры окружающей среды, а на улице их точность снижается. Типичная сфера их применения — жилые дома, общественные, офисные и подсобные помещения, тёплые склады, фойе, холлы, подъезды, лестничные клетки и т. п.», — объясняет Александр Мирющенко, ведущий инженер группы исследований и технического анализа IEK GROUP, одного из ведущих российских производителей и поставщиков электротехники и светотехники.
Микроволновые
Активные. Испускают электромагнитные волны высокой частоты и фиксируют отражённое излучение, когда в поле появляются посторонние объекты, независимо от их температуры. Это исключает ложные срабатывания из-за воздействия источников тепла и позволяет устанавливать датчики там, где инфракрасные приборы могут работать некорректно. Правда, микроволновые устройства могут «ошибаться» рядом с мощными внешними источниками электромагнитного излучения. К примеру, электрощитовая — не лучшее место для установки микроволнового сенсора.
Одно из преимуществ микроволновых датчиков заключается в том, что их не обязательно монтировать в зоне прямой видимости. Главное, чтобы преграда была диэлектрической 1 или слабопроводящей. Так, чтобы не нарушать дизайн интерьера, датчики можно прятать за навесными потолками, внутри полых перегородок и т. д. Нередко их устанавливают внутри здания, направив излучателем наружу. Таким образом можно спрятать в доме датчик, который будет реагировать на движение у крыльца со стороны улицы. Помимо эстетических преимуществ, скрытая установка датчиков гораздо более эффективна, если они используются в составе охранных систем.
Как правило, микроволновые датчики стоят дороже инфракрасных, а дальность их действия немного меньше, зато микроволновый сенсор способен реагировать даже на очень незначительное движение.
Конструкция
Датчики бывают разными (см. рисунок 1): одни предназначены для потолочного монтажа, другие для настенного. Это не значит, что каждый тип устройства обязательно устанавливать строго на потолке или стенах: всё зависит от конфигурации помещения и поставленной задачи, которая может быть и неординарной. Однако в большинстве случаев конструкция оптимально адаптирована под соответствующее размещение. Также следует обратить внимание на рекомендуемый диапазон возможных высот монтажа.
Рис. 1. Настенный инфракрасный датчик с вращением в горизонтальной плоскости
Рис. 1. Настенный инфракрасный датчик с вращением в вертикальной плоскости
Рис. 1. Микроволновый датчик для встраивания в подвесной или натяжной потолок
Выбор датчика по параметрам
По степени защиты IP (ГОСТ 14254-2015)
Датчики движения выпускаются с различной степенью защиты IP, что позволяет использовать изделие в разных условиях эксплуатации. IP маркируется двумя цифрами, первая из которых характеризует защищённость от попадания внутрь прибора твёрдых предметов и пыли, а вторая — влагозащищённость.
Датчики с маркировкой IP20 подойдут для жилых или офисных помещений. Цифра 2 говорит о том, что устройство имеет корпус, предохраняющий внутренности от контакта с посторонними предметами (размером 12,5 мм и больше), а 0 об отсутствии защиты от влаги. Для установки под потолком комнаты этого достаточно, а вот для ванной уже нет.
Если помещение влажное или может быть загрязнённым, то нужно выбирать датчики с IP44. Их корпус надёжно защищён от попадания внутрь твёрдых частиц диаметром 1 мм и больше, а также от воздействия брызг. Это вариант для санузлов, кухонь, гаражей, подсобок и складов, подвалов, чердаков, домашних мастерских, подъездов, лестничных клеток и пр.
Наиболее надёжная защита в этом классе оборудования — IP65. Такой датчик не боится пыли, кратковременного попадания даже прямой струи воды. Может работать в производственном цеху, в помещении автомойки и т. п.
По диаграмме направленности
«Перед тем как купить датчик, нужно оценить геометрию помещения, в котором его планируется установить, и правильно определить зону его обзора. Пренебрежение этим этапом часто ведёт к тому, что неправильно выбранный и установленный датчик „не видит“ движения там, где нужно пользователю», — советует Александр.
Выбрав предполагаемое место размещения прибора, следует провести замеры и определить желаемый угол обзора, а также максимальную дистанцию, на которой датчик должен «почувствовать» движение. Причём измерить это расстояние нужно не в одном направлении, а в нескольких, если целевая зона не ограничена одним дверным проёмом. При необходимости можно нарисовать схему и указать на ней углы и расстояния. Смысл этих действий становится понятен, если сравнить свою схему с диаграммой направленности из паспорта датчика (рисунок 2).
Рисунок 2
Осветлённая область в прямоугольнике — зона обзора датчика, белым пунктиром показана зона уверенной фиксации движения. Также следует учитывать, что сенсоры некоторых датчиков можно по-разному ориентировать в пространстве, корректируя зону обзора (см. рисунок 1).
Настройка
После того как датчик выбран и установлен, его необходимо настроить. У инфракрасных датчиков, как правило, доступна регулировка трех параметров: уровня освещённости, чувствительности и времени отключения.
- — измеряемая в люксах пороговая освещенность, при которой датчик начинает или перестаёт срабатывать. Это нужно для того, чтобы свет не включался в дневное время. Иногда для удобства в паспорте датчика так и указывают диапазон освещённости: от минимального значения (например, 3 lux) до дневного света.
Подобрать комфортное пороговое значение нетрудно вручную. Для этого нужно дождаться того уровня освещённости, при котором необходимо включать свет, и, вращая регулятор, найти соответствующее положение на шкале.
- датчика определяет дальность, на которой он обнаруживает движущиеся объекты. Стоит учитывать, что наибольшую чувствительность сенсор имеет тогда, когда движущийся объект передвигается перпендикулярно лучам зоны обнаружения, наименьшую — при движении параллельно лучам (см. рисунок 3).
Рисунок 3
- — это то время, через которое свет автоматически выключится после прекращения движения в зоне обзора датчика.
Лайфхаки
Устанавливая датчик движения на кухне, нужно предусмотреть, чтобы в зону обзора не попадали нагревательные приборы, например, чайник. Иначе свет будет включаться всякий раз при его закипании.
Иногда целесообразно параллельно с датчиком установить обычный выключатель. Например, если пользователь остаётся в неподвижном положении (читает книгу, смотрит телевизор), то через некоторое время датчик, не фиксируя движения, выключит свет.
Источник: Компания IEK GROUP
Ультразвуковой, инфракрасный, микроволновой датчик движения
Ср Май 29, 2013 0:49
Существуют датчики движения различного дизайна и форм, в том числе и беспроводные, можно подразделить по принципу их действия на три типа: инфракрасные, работающие на основе теплового (инфракрасного) излучения; ультразвуковые, использующие в своей работе ультразвук (высокочастотные звуковые волны, невоспринимаемые человеком); микроволновые, в основе которых лежат радиоволны сверхвысоких частот (СВЧ). Кроме того, существуют датчики движения пассивные и активные.
Пассивный датчик движения, работает на основе инфракрасного излучения, является наиболее популярным во всем мире и служит для обеспечения защиты частных домов, помещений или территории. Они достаточно надежны и дешевы. Пассивными они называются потому, что сами ничего не излучают, а только воспринимают чужое тепловое излучение, которое, как известно, присуще всем теплокровным. Поэтому сенсоры этих устройств могут активизироваться при попадании в зону слежения любых животных. Существенно влиять на включение датчика в этих случаях будет уровень его настройки относительно размеров животных. Кроме того, причиной включения датчиков движения иногда являются насекомые, в частности пауки, плетущие паутину в углах, где размещаются эти устройства. Такая паутина экранирует линзу Френеля, создавая этим тепловой фон. Одно из возможных решений этой проблемы — скомбинировать инфракрасный датчик с каким-нибудь другим. Однако это неэкономично. Поэтому владельцы обычно используют для установки датчиков деревянные стойки из каштана (именно этот вид дерева пауки избегают) или распыляют вокруг приборов инсектициды. Инфракрасные датчики в помещении не должны размещаться вблизи нагревательных приборов, таких как камин, вентилятор,устройства климат-контроля и т.д.
При их установке обязательно подумайте о шторах и ставнях, если ваши окна выходят на солнечную сторону. Это очень важно, ибо в жаркие летние дни (особенно если датчик установлен на кухне, где всегда есть нагревательные приборы) неэкранированные датчики будут все время давать ложные срабатывания. Желательно устанавливать датчики в том углу комнаты, который не виден снаружи, лучше на внутренней стене. Всегда рассматривайте несколько вариантов, прежде чем прийти к конкретному решению. При этом обязательно руководствуйтесь радиусом действия приборов, который зависит от типа линзы Выбор ее может сыграть решающую роль в вашем решении, потому что от применяемой линзы Френеля можно получить даже простои занавес или зону защиты, в большей или меньшей степени вертикальную, широкую, глубокую или размытую. Однако все это относится только к пассивным датчикам.
Когда сенсор обнаруживает в секторе своего обозрения человека или животное, сигнал от него передается дальше по проводам или посредством радиоволн (в случаe беспроводной связи) на пульт или выключатель. После этого выключатель включает либо свет, либо сигнал тревоги.
Электроника радиопередатчика работает от простой батарейки в 9 вольт. Линзы Френеля выглядят как тисненые листы или пленки, расположенные по окружности. Они отвечают за веерное разделение области наблюдения. Именно эти линзы принимают, фокусируют и изменяют направление инфракрасных лучей, которые затем включают сенсор, расположенный в глубине прибора. Если есть необходимость, радиус наблюдения линзы Френеля можно ограничить, закрыв отдельные сегменты «веера» специальной панелью.
— самый простой и потому самый экономичный в эксплуатации. Однако ультразвуковой датчик может быть только активным. Он излучает ультразвук, а затем принимает его отражение от окружающих предметов. Движущиися объект изменяет частоту ультразвука своей собственной скоростью движения Для устройства это служит сигналом, что в поле его слежения попал движущийся предмет. Механизм дальнейшего его действия схож с механизмом действия инфракрасного датчика: включение сенсора, прохождение сигнала к выключателю и включение света. Кстати, то, что не слышит человек ультразвук, прекрасно слышат многие животные, в том числе кошки, мыши, собаки. Последние, слыша ультразвук, начинают тоскливо выть. Может быть, поэтому ультразвуковые датчики движения с течением времени уступит место датчикам более совершенных конструкции. Хотя их до сих пор используют в охранных системах автомобилей.
Микроволновые датчики движения (СВЧ) функционируют как настоящие радиолокационные приборы радары. Они посылают радиоимпульс, частота которого располагается в области микроволн, а затем улавливают его в отраженном виде. По своему принципу действия они схожи с ультразвуковыми датчиками. Микроволновые и ультразвуковые датчики не реагируют на резкие изменения температуры, что случается с датчиками инфракрасными. СВЧ излучение свободно проникает сквозь тонкие перегородки, а значит, один датчик может защищать несколько комнат Кроме того, если вы установили у себя в доме ультразвуковые или микроволновые устройства, старайтесь плотнее закрывать двери комнат и не создавайте сквозняков, которые могут восприниматься радарами этих приборов как сигнал тревоги. Однако микроволны, как и ультразвук, отражаются от любых предметов, в том числе и неподвижных, не искажаясь. Поэтому в зонах слежения этих приборов образуются «тени» от деревьев, заборов, столбов, в которых может спрятаться движущийся объект.
Датчик движения микроволновый или инфракрасный
В прошлой статье мы рассмотрели общий принцип работы такого датчика и даже затронули техническую сторону. Теперь рассмотрим какие бывают типы, их плюсы и минусы.
В настоящее время наибольшее распространение получили следующие типы датчиков движения:
1.Инфракрасные датчики движения (ИК)
2. Ультразвуковые датчики движения (УЗ)
3. Микроволновые датчики движения (СВЧ)
4. Комбинированные датчики движения
Каждый из этих типов датчиков движения имеет свои сильные и слабые стороны и используется в различных ситуациях и условиях.
ИНФРАКРАСНЫЕ (ИК) ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ИНФРАКРАСНОГО ДАТЧИКА ДВИЖЕНИЯ
Принцип работы инфракрасных датчиков движения заключается в обнаружении изменений инфракрасного (теплового) излучения окружающих объектов.
Каждый объект имеющий температуру испускает инфракрасное излучение, которое через систему линз или специальных вогнутых сегментированных зеркал, попадает на расположенный внутри датчика движения чувствительный сенсор, регистрирующий это.
КАК РАБОТАЕТ ИНФРАКРАСНЫЙ ДАТЧИК ДВИЖЕНИЯ?
Когда объект движется, его ИК излучение поочередно фокусируется различными линзами системы на сенсоре (количество линз обычно варьируется от двадцати до шестидесяти штук), это и является сигналом к выполнению заложенной в датчике функции. Чем больше линз в системе датчика движения – тем выше его чувствительность. Так же, чем больше площадь поверхности системы линз – тем шире зона охвата у датчика движения.
ОСНОВНЫЕ НЕДОСТАТКИ ИНФРАКРАСНЫХ ДАТЧИКОВ ДВИЖЕНИЯ:
— Возможность ложных срабатываний. Из-за того, что датчик реагирует на любые ИК (тепловые) излучения, могут случаться ложные срабатывания даже на теплый воздух, поступающий из кондиционера, радиаторов отопления и т.п.
— Снижена точность работы на улице. Из-за воздействия окружающих факторов, таких как прямой солнечный свет, осадки и т.п.
— Относительно небольшой диапазон рабочих температур
— Не обнаруживает объекты облаченные/покрытые не пропускающими ИК — излучение материалами
ПЛЮСЫ ИНФРАКРАСНЫХ ДАТЧИКОВ ДВИЖЕНИЯ:
— Возможность довольно точной регулировки дальности и угла обнаружения движущихся объектов
— Удобен в использовании вне помещений т.к. реагирует лишь на объекты имеющие собственную температуру.
— При работе абсолютно безопасны для здоровья человека или домашних питомцев, т.к. работает как «приемник», ничего не излучая
УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ (УЗ) ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДАТЧИКА ДВИЖЕНИЯ
Принцип работы ультразвукового датчика движения заключается в исследовании окружающего пространства с помощью звуковых волн, частотой находящейся за пределами слышимости человеческим ухом – ультразвуком. При обнаружении изменения частоты отраженного сигнала, в следствии движения объектов, датчик запускает заложенную в нее функцию.
КАК РАБОТАЕТ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАТЧИК ДВИЖЕНИЯ?
Внутри ультразвукового датчика движения расположен генератор звуковых волн (в зависимости от производителя и модели обычно генерируется частота звуковой волны 20-60 кГц), которые излучаются в зоне действия датчика и отражаясь от окружающих объектов поступают обратно в приемник.
Когда в зоне обнаружения ультразвукового датчика движения появляется движущийся объект, частота отраженной от объекта волны изменяется (эффект Доплера), что регистрируется приемником датчика и от него поступает сигнал на выполнение заложенной в ультразвуковой датчик движения функции, это может быть включение освещения или разрыв сигнальной сети охранной системы.
Особо широкое применение ультразвуковые датчики движения получили в автомобильной промышленности: в системах автоматической парковки, в так называемых «парктрониках», а также системах контроля за «слепыми» зонами. В доме хорошо проявляют себя в обнаружении движений в достаточно длинных коридорах, на лестницах и т.п.
ОСНОВНЫЕ НЕДОСТАТКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ДАТЧИКОВ ДВИЖЕНИЯ:
— Многие домашние животные слышат ультразвуковые частоты, на которых работает датчик движения, что зачастую вызывает у них сильный дискомфорт
— Относительно невысокая дальность действия
— Срабатывает только на достаточно резкие перемещения, если двигаться совсем плавно – возможно обмануть ультразвуковой датчик движения
ПРЕИМУЩЕСТВА УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ДАТЧИКОВ ДВИЖЕНИЯ:
— Относительно невысокая стоимость
— Не подвергаются влиянию окружающей среды
— Определяют движение вне зависимости от материала объекта
— Имеют высокую работоспособность в условиях высокой влажности или запылённости
— Не зависят от влияния температуры окружающей среды или объектов
МИКРОВОЛНОВЫЕ (СВЧ) ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ МИКРОВОЛНОВОГО ДАТЧИКА ДВИЖЕНИЯ
Микроволновый датчик движения излучает высокочастотные электромагнитные волны (частота волн может быть различной в зависимости от производителя, обычно она составляет 5,8ГГц), которые отражаясь от окружающих объектов регистрируются сенсором и в случае обнаружения малейших изменений отраженных электромагнитных волн, микропроцессор устройства приводит в действие заложенную в него функцию.
КАК РАБОТАЕТ МИКРОВОЛНОВОЙ ДАТЧИК ДВИЖЕНИЯ?
Работа ультразвукового датчика движения во многом схожа с описанным выше ультразвуковым датчиком движения и основана на взаимодействии микроволновых волн с материалом и использовании эффекта Доплера — изменение частоты волны, отраженной от движущихся объектов. Само название «микроволновый» говорит о том, что он работает в диапазоне сверхвысоких частот, его длина волны в приблизительном диапазоне от одного миллиметра до одного метра.
Когда в зоне обнаружение микроволнового датчика движения появляется перемещающийся токопроводящий объект, это регистрируется им и сразу поступает сигнал на выполнение встроенной в него функции.
ОСНОВНЫЕ НЕДОСТАТКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ДАТЧИКОВ ДВИЖЕНИЯ:
— Имеет более высокую стоимость относительно датчиков других типов с аналогичными показателями
— Возможность ложных срабатываний, из-за движений вне необходимой зоны наблюдения, за окном и т.п.
— СВЧ излучение небезопасно для здоровья человека, необходимо выбирать микроволновые датчики движения с малой мощностью излучения. Согласно заключениям организаций, изучающих влияния СВЧ излучения на организм человека (Всемирная Организация Здравоохранения, Международная Комиссия по Защите от Неионизирующего Излучения и некоторых других), безопасным для человека является непрерывное излучение с плотностью мощности до 1 мВт/см2.
ПРЕИМУЩЕСТВА МИКРОВОЛНОВЫХ ДАТЧИКОВ ДВИЖЕНИЯ:
— Датчик способен обнаруживать объекты за разнообразными диэлектрическими или слабо проводящими ток препятствиями: тонкими стенами, дверьми, стеклами и т.п.
— Работоспособность датчика не зависит от температуры окружающей среды или объектов
— Микроволновый датчик движения способен реагировать на самые незначительные движения объекта
— Датчик обладает более компактными размерами
— Может иметь несколько независимых зон обнаружения
КОМБИНИРОВАННЫЕ ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ДАТЧИКОВ ДВИЖЕНИЯ
Комбинированные датчики движения совмещают в себе сразу несколько технологий обнаружения движений, например, инфракрасный датчик и микроволновой. Это наиболее удачное решение если требуется наиболее точное определение перемещений в зоне действия датчика. Несколько параллельно работающих каналов обнаружения движений, делают работу такого датчика максимально продуктивной, ведь они дополняют друг друга, замещая недостатки одних технологий – достоинствами других.
Как отличить хороший датчик движения от плохого — такого, который делает только хуже
«Какая, к черту, экономия, это же сплошное разорение!» — воскликнул я, когда увидел цифры на амперметре.
За несколько минут до этого я полез менять лампочку и случайно прикоснулся к недавно установленному датчику присутствия. Он исправно работал, включал и выключал дежурный свет, когда темно и вообще казался очень разумным и экономичным решением. Вот он, этот коварный тип:
Почему же он теплый? Откуда это тепло? А сколько он вообще потребляет? Пришлось его снять и проверить. Соединил все как взаправду — питание, лампу в нагрузку. Вот датчик включил лампу:
Ну, хорошо. Пусть 56 мА.
Шта?! 36 миллиампер? А сколько же тогда одна лампа потребляет?
42мА, если без всякого датчика.
Другими словами, датчик потребляет почти столько же, сколько и лампа, когда включена. Только потребляет он этот ток всегда. Постоянно. Круглосуточно. Это что, экономия?
Датчик нуждался в замене.
Вторым кандидатом на пост был вот такой прибор:
Работая по той же схеме, он показал абсолютно такие же характеристики:
И 36мА выключено.
В какой-то момент показалось, что все они такие, и лучше уж включать и выключать свет в коридоре по-старинке, выключателем. Но Али упорно продолжал советовать и советовать мне эти датчики. Вы же знаете, поведенческий тагетинг, вот это все. С точки зрения рекламных алгоритмов я стал настоящим маньячиной автоматических включателей света. И тут мне на глаза попался датчик с другой схемой включения. Вот первая схема:
Разница в том, что датчик и лампа соединены последовательно. И напряжение 220В перераспределяется в этой цепи между датчиком и лампой в зависимости от состояния датчика. Когда свет включен — ток большой, сопротивление датчика минимальное, падение напряжения на нем тоже, а основная часть напряжения (и мощности) приходится на лампу. Когда датчик выключен, он переходит в высокоимпедансное состояние и лампа играет роль лишь соединительного звена в его электрической цепи. Раз лампа не горит, значит и токи там минимальны. Так рассудил я и сделал заказ.
Коробка, пакет, инструкция со схемой включения, винтики, зачем-то резистор и собственно датчик.
Собираем ту же схему. Лампа горит:
38мА. Ого! Даже меньше, чем если просто лампа, без датчика.
0,21мА. Сколько-сколько? Давайте-ка переключим мультиметр в диапазон МИКРОампер:
Ну да, все верно, 220 микроампер. Это у нас получается 220 * 0,00022 = 0,05 Вт.
Один киловатт-час наш датчик потребит за 1000 / 0,05 = 20000 часов. Это больше двух лет, коллеги, да.
Ну что ж, хороший вариант. А теперь посмотрим, что там у него внутри:
Под верхней панелью два подстроечника. Один регулирует чувствительность датчика освещенности, другой время включения света после обнаружения активсности.
Внутри плата с датчиком движения и датчиком освещенности:
Силовой тиристор C106M. Способен коммутировать ток до 4 А. Предохранитель, диодный мост, горсть рассыпухи, контроллер BISS0001, конденсаторы.
Можно собирать, но сперва посмотрим, как распределяются напряжения между двумя участками цепи при разных режимах:
Всего у нас в сети 240 вольт.
При включенной лампе только 3 из них падают на датчике:
При выключенной лампе на лампе падает 7 вольт
И все остальное на датчике.
Теперь можно догадаться зачем резистор положили в комплект.
Он у нас 443 КОм. Если датчик будет управлять очень слабой нагрузкой с высоким сопротивлением, то ему просто не хватит тока для работы. И тогда нужно установить этот резистор параллельно нагрузке. Так у меня и получилось в итоге в одном из мест, куда я поставил датчик:
Рассмотренный датчик на фоне остальных выглядит феноменально эффективно. Потребление тока собственно датчиком практически нулевое. При этом он выполняет свою функцию ничуть не хуже аналогов старой конструкции.
Даже без амперметра можно определить экономичность двухпроводной схемы: если бы датчик потреблял заметный ток, этот ток не миновал бы подключенную к нему лампу, и та бы горела постоянно. Но раз лампа гаснет, значит ток в выключенном состоянии пренебрежимо мал.
Вообще конечно в туалетах такие датчики — зло. Мне не нравится махать руками, сидя на унитазе. Но вот поставить в темном коридоре или на лестничной площадке, где человек обычно не задерживается — очень удобно. К этому быстро привыкаешь. А подстроечниками можно настроить, чтоб на кота не срабатывал и лампу включал на удобный интервал.
Цена 300 или 400 рублей, в зависимости от вашего везения.
Да будет свет: как выбрать датчик движения для освещения дома?
Датчик автоматического включения света экономит электроэнергию и избавляет от необходимости пользоваться выключателем. Узнайте, как выбрать датчик, чтобы он отлично подходил к определенным условиям работы.
Датчик движения для освещения — это отличный прибор для экономии электроэнергии. Его можно установить, например, в темной комнате, чтобы не включать свет вручную. Также датчики можно использовать для подсветки ворот или фрагментов участка в темное время суток — своего рода охранная система. Как выбрать датчик движения для освещения в доме, чтобы он максимально соответствовал условиям эксплуатации? Мы расскажем, на что обратить внимание при выборе и посоветуем пару отличных моделей.
Выбираем место установки
Датчики движения могут быть уличными или для помещений. Уличные сенсоры специально изготовлены для работы на открытом воздухе. Они устойчивы к жаре, морозам, осадкам, пыли и другим неблагоприятным условиям. Конкретные показатели влагозащиты и температурных режимов могут отличаться, поэтому при выборе нужно смотреть на характеристики определенной модели. Особенно это касается северных и южных регионов России, где может быть очень жарко или наоборот очень холодно. Уличные датчики можно в принципе использовать и для помещений, но они несколько дороже внутренних сенсоров.
Датчики движения для помещений не так хорошо защищены и предназначены для более мягкого климата. Однако и цена на них гораздо ниже. Поэтому если вам нужно поставить сенсор в подъезде или на веранде, берите внутренний датчик движения. Например, можно взять REV DDV-3 с большим углом обзора и возможностью монтажа в стену.
Принцип работы датчиков
В продаже можно встретить сенсоры движения для освещения с таким принципом работы:
- Инфракрасный. Сенсоры с таким принципом работы реагируют на изменение инфракрасного излучения в поле «зрения» датчика. В частности, когда подходит человек, его температура ИК-излучения выше, чем окружающей среды, поэтому датчик срабатывает, зажигая лампу. Главный плюс в дешевизне и простоте работы устройства. В то же время иногда датчик может не сработать, если температура тела человека незначительно отличается от «фоновой» — например, если на улице +40° С.
- Микроволновой. Работает такое устройство по принципу радара: оно анализирует сигнал посылаемый и отраженный от объектов, которые находятся в контролируемой зоне. В отличие от ИК-приборов, микроволновые могут видеть на 360° вокруг себя. Такие датчики могут даже обнаруживать движение объектов за стеклом, поэтому их чаще всего используют в качестве охранных сенсоров, хотя также они встречаются и в осветительных приборах. Из хороших осветительных микроволновых можем посоветовать TDM ДДМ-02 с углом охвата 180°.
- Комбинированный. Это устройства, которые одновременно имеют инфракрасный и микроволновой модули. Благодаря этому повышается надежность срабатывания, а также появляется возможность использовать одно устройство для двух целей: для освещения и охраны. Такие приборы довольно редко встречаются в продаже и стоят они недешево.
Угол охвата по горизонтали и вертикали
Углы охвата показывают, какую область будет перекрывать датчик, а что останется вне поля зрения. Чем больше углы обзора, тем большую область прибор способен захватить. Однако не для всех задач «больше» означает «лучше». Например, вам нужно, чтобы датчик включался, когда вы выходите из дома в «преддомовую» зону, но при этом чтобы он не срабатывал, на проходящего мимо забора человека. В этом случае нужно, чтобы угол был относительно небольшим.
Какой дальности действия взять датчик?
Этот параметр напрямую связан с углом охвата. Чем он больше, тем на большее расстояние способен «добивать» сенсор. Выбор датчика движения по этому показателю зависит от будущих условий эксплуатации. Например, если у вас гаражный кооператив и вы хотите, чтобы прожектор включался, когда к воротам подъезжает автомобиль, тогда нужно рассчитать расстояние от ворот до места предполагаемого монтажа датчика и добавить 1 м для покрытия погрешности. Это и будет дальностью действия датчика, который нужно купить.
Для подъезда или дома наоборот нужно покупать с небольшой дальностью действия, чтобы он не захватывал «лишние» объекты, и свет не работал постоянно. Обычно устанавливаются приборы с дальностью действия не больше 6 – 10 м. Например, для подъездов пользователи часто берут модель IEK LDD10.
Регулировка порога срабатывания
В большинстве датчиков можно регулировать порог срабатывания по следующим параметрам:
- Освещенность. В таких датчиках установлены фотоэлементы, которые отслеживают уровень освещенности и активируют датчик, когда вокруг становится темно. Можно отрегулировать порог срабатывания по освещенности, чтобы он включал лампочку в нужное время суток или же полностью его отключить. Такой датчик освещенности удобен для уличного освещения, например, для фонарного столба.
- Чувствительность. Функция настройки чувствительности предназначена для того, чтобы свести к минимуму вероятность ложных срабатываний и при этом сохранить способность датчика реагировать на присутствие человека. Например, чтобы лампа сработала на большом расстоянии, когда человек подошел к калитке, а сенсор расположен над дверью дома, нужна высокая чувствительность.
- Время. На наш взгляд наиболее важная функция, которая должна быть в датчиках. Она позволяет настроить время срабатывания сенсора, то есть время от прекращения движения до фактического отключения светильника. Необходимость такой регулировки возникает довольно часто. Например, если сенсор стоит на лестничной площадке, где люди бывают часто, но задерживаются ненадолго, то без задержки отключения свет будет очень часто включаться и отключаться, что приведет к быстрому износу лампочек и самого датчика. Плюс часто свет нужен еще какое-то время после выхода человека из зоны охвата сенсора. Проще говоря, данная функция позволяет отрегулировать датчик максимально точно, чтобы он не щелкал светом постоянно и при этом не тратил лишнюю электроэнергию.
К сожалению, довольно редко в продаже можно встретить устройство, где были бы совмещены все три функции (чаще всего можно регулировать только время и освещенность). Одним из таких является IEK LDD13 — он довольно чувствительный и при этом относительно недорогой.
Какой датчик купить, если в доме есть животные?
Не секрет, что порой датчики движения могу реагировать на кошек, собак и другую домашнюю живность. В большинстве своем предотвратить ложные срабатывания можно благодаря настройке чувствительности. Некоторые модели дополнительно имеют «иммунитет к животным». С помощью этой функции гораздо проще настроить сенсор, чтобы он не срабатывал при появлении животного в «кадре». Среди настраиваемых параметров есть размер и вес. Например, можно поставить на «отсечение» всех субъектов весом до 15 кг, и тогда появившаяся перед сенсором кошка не включит случайно лампочку. Если у вас есть домашнее животное, тогда вам крайне необходим сенсор с таким «иммунитетом».
Ликбез по светодиодным лампам:
Источник: