Датчик движения микроволновый: обзор, подключение

 

В последнее время стала широко использоваться система «умный свет», которая позволяет автоматизировать освещение в любом помещении или даже на улице. Одним из наиболее важных элементов автоматической системы освещения являются разнообразные датчики, способные включать свет при определенных условиях. Наибольшей популярностью среди всех разнообразий подобной аппаратуры пользуются датчики движения.

При этом многие предпочитают устанавливать микроволновый датчик движения. Что представляет собой этот прибор, а также каков его принцип работы, расскажет наша статья.

Датчик движения

Чтобы понять, что собой представляют микроволновые датчики движения, необходимо разобраться с тем, что это вообще за устройства.
Датчик движения любого типа, не только микроволнового, является специальным устройством, в которое вмонтирован сенсор. Благодаря сенсору прибор способен оценивать контролируемое пространство по определенному параметру. При этом такой датчик должен подключаться к другим электроприборам: звуковыми сигнализациями или осветительным приборам. В первой ситуации при срабатывании датчика будет включаться звуковой сигнал (сирена). Такая система сегодня активно используется в охранных системах на производствах, офисах или домах. Во втором случае, когда прибор подсоединён к светильнику, происходит включение освещения.

Рабочий датчик

Как видно из названия, такие устройства способны отслеживать появление движения в контролируемой зоне. При обнаружении движения прибор действует по заложенному в нем алгоритму: подает напряжение на контакты или размыкает их.

Внешне такие изделия имеют вид небольшой коробочки, которую следует установить вблизи осветительных приборов. Именно в системе освещения наиболее часто используются датчики движения. Но сфера применения подобного рода продукции достаточно обширна:

• как элемент охранной системы.

Обратите внимание! Применяются данные устройства как для охраны сооружений, так и транспортных средств.

• как элемент системы «умный дом». Здесь, при использовании таких устройств, можно добиться включения не только света, но и вентиляции, автоматического открывания дверей и т.д.

Такого рода изделия часто можно встретить в частных домах, на различных промышленных предприятиях, офисах, а также улицах.

Обратите внимание! Установка такого рода аппаратуры эффективна и необходима в тех помещениях, в которых люди не находятся длительный период времени. Поэтому датчики, реагирующие на движение, чаще всего ставят в коридорах, лестничных проемах, подъездах, верандах, крыльце и т.д.

Освещение двора

Отдельно стоит отметить, что ночная подсветка улиц организовывается именно с применением датчиков движения. Это позволяет минимизировать затраты на электроэнергию, так как свет будет включаться только при наличии в контролируемой прибором области движения.

Виды датчиков

На сегодняшний день существует довольно большое разнообразие датчиков движения.

Обратите внимание! Они отличаются между собой видом сигнала, который анализирует сенсор прибора.

Существует четыре группы датчиков, которые могут реагировать на движение активацией осветительных приборов:

• инфракрасные модели;
• ультразвуковые датчики;
• микроволновые или СВЧ-модели;
• комбинированные модели.

Сегодня мы рассмотрим микроволновый датчик, который довольно часто применяется в системах освещения наружного или уличного типа. Перед тем как выбирать такую модель, необходимо знать, на чем основывается принцип ее работы, и какими недостатками и преимуществами она наделена.

Как работает

Любой датчик движения, включая микроволновой, используется для контроля системы освещения (сама система может быть различной) посредством специального сигнала, который преобразуется в сенсорной части прибора и уже в измененном виде подается на подключенный прибор (светильник, сигнализация и т.д.).

Принцип работы СВЧ-датчика движения

СВЧ-датчик, реагирующий на движение, работает по следующей схеме:

• прибор излучает электромагнитные высокочастотные волны. Частота испускаемых датчиком волн может разниться, в зависимости от модели и производителя. Зачастую данный параметр составляет около 5,8ГГц;
• волны, попадая в контролируемую зону, начинают отражаться от находящихся в ней объектов;
• отраженные волны фиксируются сенсором устройства. При обнаружении изменения возвращенного сигнала (при наличии даже незначительных изменений), микропроцессор прибора активирует запрограммированную функцию. В нашей ситуации — включение освещения.

Принцип функционирования СВЧ-датчика, реагирующего на движения, базируется на принципе Доплера, что делает его очень схожим с ультразвуковыми моделями. Сенсор устройства занимается анализом отправленного и принятого сигнала на предмет наличия различий. При обнаружении несоответствий, датчик начинает активно работать, замыкая цепь. А при соответствии отосланных и принятых импульсов, он остается функционировать в пассивном режиме.

После активации при фиксации прибором отсутствия изменений возвращенного сигнала, происходит размыкание цепи, отключение освещения и переход датчика в спящий режим.

Обратите внимание! Микроволновой датчик регистрирует изменение частоты принимаемых сигналов.

Сам прибор функционирует в диапазоне сверхвысоких частот. Длина испускаемой им волны может колебаться в диапазоне от 1 мм до 1 м.

Недостатки

Любая электронная продукция, вне зависимости от качества и производителя, имеет свои недостатки, которые связаны с их конструкцией или принципом работы.

 

Радиус охвата СВЧ-датчика

Вот и СВЧ-датчик фиксации движения не лишен недостатков. К ним можно отнести:

• достаточно высокая стоимость. Среди всех возможных видов устройств, способных на активацию различных приборов при появлении в контролируемой зоне движения, микроволновые модели самые дорогостоящие;
• имеется риск ложных срабатываний. Это связано с тем, что прибор может считывать изменение сигнала с зоны, которая прилегает к контролируемой области, но не является значимой для его работы;
• определенный вред здоровью человека. Это связано с тем, что СВЧ излучение признано небезопасным для людей.

Уличное размещение прибора

Здесь самым главным недостатком является тот вред, который наносится человеку при близком контакте с микроволновым датчиком. Поэтому, чтобы обезопасить себя, такие модели лучше не выбирать для дома. Если вы все же хотите установить такой прибор в доме, то рекомендуется использовать маломощные устройства, что испускают слабое излучение. Но в такой ситуации возможно снижение эффективности работы аппаратуры при больших площадях комнат.

Лучше всего СВЧ-датчики подходят для работы на улице. Здесь их вред будет максимально нивелирован из-за редкого и непродолжительного контакта близкого микроволнового излучения с человеком.

Обратите внимание! По данным здравоохранения для человека безопасным микроволновым потоком является излучение с плотностью мощности не более 1 мВт/см2.

Кроме этого в определенной степени можно уменьшить и риск ложных срабатываний. Для этого необходима более точная настройка прибора на функционирование в определенном режиме.

Преимущества

Чтобы загладить впечатление о несильно выгодных сторонах данной продукции, следует поговорить о преимуществах такого приобретения. К достоинствам СВЧ-устройств, реагирующих на движение в заданной области, нужно отнести:

• экономия электроэнергии. При использовании обычных источников света в тандеме с датчиком видения экономия на электроэнергии может составить до 40%. Это связано с тем, что датчик движения микроволнового типа включает и выключает свет только при наличии такой потребности. В результате без человека свет не будет гореть, даже если его забудут выключить;

Обратите внимание! При использовании экономных источников света (светодиодные и люминесцентные лампочки) потребление электроэнергии может снизиться на 80%.

Экономичные источники света

• комфорт и удобство при управлении освещением. Теперь нет нужды в темноте водить руками по стенам в поисках выключателя, так как достаточно просто зайди в комнату. В результате не портится ремонт (со временем, при наличии обычных выключателей, вблизи их обои или краска темнеют и загрязняются), а также вы не оставите свет включенным по забывчивости;
• небольшие габариты, которые позволяют установить прибор без особых проблем в любом месте дома или улицы. При этом он не внесет дисгармонии в имеющееся пространство или интерьер. Это немаловажно, если вы будете устанавливать микроволновой аппарат где-нибудь в доме;
• невосприимчивость устройства к различным помехам, которые могут создавать другие электрические приборы, источники света, стены, окна, двери, шторы и зеркала. Это связано с тем, что микроволновое излучение способно проникать через эти объекты. Такое свойство широко используется охранными системами защиты. Один микроволновой датчик может обслуживать до четырех комнат, которые имеют общие стены. При этом зоны обнаружения будут независимы друг от друга.

Помимо этого микроволновые сенсоры способны отлично работать на улице. Им не страшны неблагоприятные климатические условия: сильный ветер, скачки температуры и влажности, дождь и снег, а также длительное нахождение под палящими лучами солнца.
Как видим, имеется довольно весомый перечень достоинств, которые, несмотря на наличие определенных недостатков, делают сегодня СВЧ- модели популярными и востребованными.

Какие типы бывают

Настенная модель

Датчики движения микроволнового типа делятся на две группы, в зависимости от способа установки:

• настенные. Такого рода устройства крепятся к вертикальным поверхностям, что значительно расширяет область их установки. Настенные приборы можно без особых проблем монтировать на стену домов, заборы и другие вертикальные конструкции. Именно эти модели на данный момент времени пользуются наибольшим спросом. Это связано с тем, что уход за такими моделями значительно проще, чем у потолочных видов. К ним не нужно устанавливать лестницу, чтобы добраться до него и почистить или перенастроить. Но в такой конструкции имеется и недостаток. Настенные модели обладают значительно зауженным углом обзора, который варьируется в диапазоне от 90 от 240 градусов. В связи с этим они способны контролировать только часть помещения;
• потолочные. Данный тип датчика фиксируется на горизонтальной поверхности потолков. Поэтому места его размещения будут несколько ограничены, так как их можно найти только в доме или постройках различного назначения. А вот на улице установить подобные модели будет очень проблематично. Исключение составляют крыльцо или веранда, имеющая защитный козырек. Вместе с тем, данные устройства имеют угол обозрения в 360 градусов.

Потолочная модель

При выборе потолочной или настенной модели помните, что их монтаж следует проводить только по условиям, указанных производителем в инструкции. В противном случае, если установка была неправильной, датчик будет работать не так как надо, да и прослужит гораздо меньше. Это связано с нарушениями заводских параметров эксплуатации.
При этом следует знать, что существуют еще и комбинированные датчики, в которых СВЧ-сенсор совмещен с инфракрасным. Такие модели отличаются гораздо меньшей степенью риска ложного срабатывания благодаря наличию сразу нескольких перекрестных источников фиксации движения. Поэтому они со своей работой будут справляться более качественно и эффективно.

Схемы подключения

В зависимости от питания, микроволновые аппараты могут быть:

• проводные. Здесь необходимо повозиться с проводами электропроводки. Для проводных моделей производители часто предлагают схемы подключения, которые нанесены на упаковку или указаны в инструкции. Здесь перед подключением следует предварительно отключить электропитание. Монтаж и подключение может проводиться по нижеприведенной схеме. Точно следуйте ей, и установка пройдет без осложнений;

Схема проводного подключения

• беспроводные. Это более удобные в эксплуатации модели, которые работают на батарейках и аккумуляторах. Они бывают радиоволновые и радиоканальные. При подключении они синхронизируются с РПУ. Его реле выводит данные на приемник или контроллер GSM. Схема подключения имеет следующий вид.

Беспроводная схема подключения

Сегодня наиболее широкое применение нашли беспроводные микроволновые датчики, реагирующие на движение. Это связно с их более простым и быстрым подключением, по сравнению с проводными моделями. При этом они обладают гораздо большей вариацией в плане размещения.

Заключение

Из всего вышесказанного можно увидеть, что датчик микроволнового типа обладает массой достоинств, но и вместе с тем и заметными недостатками (шутить со здоровьем не следует). Поэтому такие модели чаще всего применяются для автоматизации системы уличного освещения. Только в такой ситуации вы исключите негативный эффект от микроволнового излучения, а также обеспечите себя качественной системой автоматического освещения.

 

Микроволновый датчик движения для светильника.

Пришло время немного автоматизировать свет в коридоре, а за счет фотоэлемента в этом приборе днем, когда свет не нужен, он не будет включаться.
Принцип действия: Датчик испускает высокочастотные электромагнитные волны, которые отражаются от объектов, если отраженная электромагнитная волна изменилась, происходит срабатывание. Используется эффект Доплера (изменения частоты и длины волны вследствие движения источника излучения и/или движения наблюдателя).

Датчик способен обнаруживать объекты сквозь препятствия: тонкие стены, двери, стекла и т.д. это дает возможность спрятать датчик под гипсокартон внутри светильника за дверью или внутри любого неметаллического тонкостенного объекта.
Объект обнаружения не обязательно должен быть человеком или температурой выше температуры окружающей среды, обязательное условие, чтобы от объекта отражались радиоволны.
Также большой плюс этого датчика это то что чувствительность датчика не зависит от температуры окружающей среды в отличие от инфракрасных, которые работают нестабильно, если температура воздуха и объекта близки.
Относительно излучения то датчик излучает сигнал в 10 раз слабее домашнего Wi-Fi роутера.

Дополнительная информация

Кому интересно немного внутрянки.


Датчик оснащён фотоэлементом для определения уровня освещенности.
Фотоэлемент можно отключить или выбрать один из трех уровней освещенности.
Настраивается радиус обнаружения и время на которое будет включена нагрузка после исчезновения движения в радиусе срабатывания датчика.
Радиус обнаружения от 2 метров до 10 метров, чувствительность можно регулировать.
Проверял, на 10 метрах срабатывает, сквозь тонкую стену тоже срабатывает, но хуже.
Спецификация:
Номинальная нагрузка: Резистивная: 800Вт. Индуктивная: 400Вт.
Время разогрева: Около 20 с.
Угол обнаружения: Угол 360 °
Радиус обнаружения: Около 2-10 м. регулируемый
Монтаж высота: От 2 до 6 м.
Регулировка зоны обнаружения: 100% / 75% / 50% / 10%
Регулировка освещенности: Отключить / 50lux / 20lux / 2lux
Регулировка задержки по времени: 5 с / 90 с / 5 мин. / 15 мин.
Защита окружающей среды: IP20
Мой тестовый стенд:

Не рекомендуется для использования на открытом воздухе. Это приведет к ложному срабатыванию при дождях. Также не рекомендуется установка на вибрирующие поверхности.
И в заключение хотелось бы сказать мне прибор понравился.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Маленький микроволновый датчик движения: схема и установка СВЧ

При попытке выбрать подходящий под две свои задачи (управление освещением лестничного тамбура и квартирного туалета) я пересмотрел много вариантов, и практически все — инфракрасные (Два заказал — один поселился на лестнице, второй погиб при включении). Среди менее очевидных попался этот, представляющий собой ненаправленный крошечный радар, который и заказал больше из любопытства. Ведь в квартире работа датчика сквозь стены скорее всего не к месту.

Принцип действия на пальцах: излучаемые прибором радиоволны частично отражаются от проводящих препятствий, в том числе человеческого тела. Если препятствие при этом движется, то из-за эффекта Доплера частота отражённой волны меняется. На это изменение принятой волны и реагирует датчик. Также он оснащён фотоприёмником и тремя органами регулировки. Регулируются

• уровень освещения, при котором срабатывать не нужно,
• чувствительность — грубо говоря расстояние срабатывания и
• время после истечения которого и при отсутствии дальнейших движений нагрузка отключается.

Добавлю к слову, что это ещё не самый экзотический вариант. Попался прибор, который включает свет по хитрому свистку. Причём свистеть предлагается не абы как, а с использованием специального мобильного приложения 🙂 Вижу тут недоработку маркетологов. Свисток, конечно же, необходимо встроить в спинер, который и издаст кодовую трель при достижении крейсерской скорости вращения. Так что не взял — жду доработки :), а сейчас к нашим баранам.

Первый возникающий вопрос, конечно, уровень излучения. Я, конечно, на 99.99% уверен в безопасности, но лучше бы цифры привели. Хотя в комментах к соседним темам знающие камрады и приводили мнения о безопасности. Не спорю, даже беспроводная мышка у меня излучает, не говоря про телефон. Второе — рабочая частота. Может кто и подскажет цифровые данные на оба вопроса.

Упаковка

Серый стандартный ПЭ пакет, внутри ещё один запаянный, из ПЭ высокой плотности («шуршащий», но из необычно толстой плёнки).

Маркировка пакета

Упаковка примитивная, но товар прочный, доставку с успехом выдержал.

Доставка

Заказано 9 июня, 18 июля получено. Трек был только вне России, SF eParcel.

Внешний вид

Белый пластик. Прозрачная этикетка со схемой и китайским текстом. На корпусе отверстие для фотоэлемента, закрытое, впрочем, этой же этикеткой от пыли и пр.

Инструкция

Английская и IMHO переведена качественнее обычного китайского английского. Специально уточнено, что при настройке чувствительности (=дистанция срабатывания) изменения происходят не сразу, нужно подождать до 3 мин.

Всё понятно, кроме, разве, белого провода «Fire control line». Могу предположить, что это линия пожарной сигнализации, при подаче сигнала на которую прибор максимально обесточивается. Но такой сигнализации у меня нет, что именно подавать я не в курсе, так что не использовал.

Спецификации

Приведена в инструкции выше. Добавлю разве что массу
Модель JL-083

• Угол обзора: 360° (*и это, похоже, либо сфера либо полусфера, см надпись на китайской этикетке 160х360°)
• Сетевое напряжение: 170-250V/AC
• Частота: 50/60Hz
• Рабочая нагрузка: <400W лампа накаливания, <300W люминисцентная, <100W светодиод (*реле использовано на 10A)
• Дистанция обнаружения: 3-9m, регулируемая (*при испытаниях я большого влияния не ощутил, но у меня квартира невелика
• Время отключения, настраивается: 15-300 сек. (*минимальное я измерил 8 сек)
• Внешнее освещение, при котором не срабатывает: 5-5000LUX (настраивается)
• Рабочая температура: -20 °С — 60 °С
• *Масса нетто 34г
• Габариты 78 х 30 х 23 мм

Уровень излучения и рабочая частота, как уже говорилось, к сожалению, не приведены.

Внутренний мир

Корпус легко разбирается медиатором.

Сама плата сидит в корпусе плотно, не болтается.

Выглядит гораздо симпатичнее, чем прошлый образчик. Хотя вокруг 4 точкек крепления 8 угольной платы фотодатчика можно видеть полупрозрачную субстанцию. Думаю, флюс, хотя вдруг повреждённую пайкой лаковую плёнку восстанавливали?

На коричневом плёночном конденсаторе удалось прочитать маркировку CBB22 / 564J400V
На одном из электролитов Jwco 220 мкФ 16V, второй, к сожалению, не подлезть.
Спрятанная под платформой микросхема BISS0001 / YDAWL4Q. Обильно гуглится.
Рядом установлен 78L05 в SOT-89 корпусе.

Испытания

Наученый опытом и справедливыми замечаниями камрадов, макет перед включением сфотографировал. Даже фазу с нейтралью в розетке определил (конечно, на работоспособность не влияет)

При подаче питания лампа зажигается. Это, кстати, отмечено в инструкции. Для освещения в спальне, скажем, уже не подойдёт. Прерывание питания — иллюминация. В целом работает хорошо. Если ходить около — то лампа не гаснет. Если погасла — то даже махнуть рукой — срабатывает. Но есть короткая, секунду губо, после отключения слепая зона. В этот момент на движение не реагирует. Регулировку по времени и освещённости не измерял.

Всё это хорошо, пошёл примерять в туалет. И, естественно, срабатывает, когда войдёшь в соседнюю ванную комнату. Что нам точно не надо. Берём фольгу, заворачиваем, оставляя только два торца, не смотрящих на соседнюю ванную. Чувствительность на минимум, пауза 3 мин как предписано.

Никаких изменений 🙂 Видит меня сквозь ту фольгу ясно и чётко. Ну то есть можно теперь пытаться фольгу заземлять. Или сетку фарадея в стену сортира встраивать 🙂 Но не стал.

Впечатления.

Устройство понравилось. Исполнение, документация. И не его вина, что в моём сценарии использования оно не подошло. И заранее примерно было понятно. Но подойдёт там, где ИК датчики не справятся. Я вот в деревне умозрительно представил лампу над крыльцом. Только подходишь к двери, даже с внутренней стороны — а тебя свет встречает 🙂 Или в сарае. Да даже деревенский же сортир. Можно в железную чашку и на стенку (пол, потолок). Контролировать, не пришёл ли сосед-собутыльник партнёр по шахматам.

Исполнение для внутреннего использования, отмечу. Но в пакет и залить смолой — почему нет. Тепловыделение невелико, датчик света не сильно нужен. Монтировать можно вообще скрытно в стену.

Как недостаток упомяну, то с чего начал. Нет цифири по излучению.

PS Товар куплен за свои.

Датчики движения | Основные виды и их особенности, области применения

В повседневной жизни датчики движения чаще всего используются в:

1. Охранных системах, сигнализациях, системах контроле доступа (в том числе автомобильных)

2. Управлении освещением

3. Системах умного дома, для управления различными устройствами вентиляции, кондиционирования, автоматического открывания дверей и т.п.
Под понятием «датчик движения» или «датчик присутствия», часто скрываются устройства совершенно разного принципа действия, выполняющие единую задачу, только различными способами.

 

В настоящее время наибольшее распространение получили следующие виды 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. Основные характеристики свойственные всем датчикам движения такие как: способы установки, подключения, форм-фатор и другие, мы описывали в статье:

 

 

А теперь давайте рассмотрим подробнее каждый из типов датчиков движения, принцип их действия, особенности эксплуатации, варианты использования и области применения.

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

 Подробное описание установки и подключения инфракрасного датчика движения описано в нашей статье :

RozetkaOnline.ru

 

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.

Доделка микроволнового датчика RCWL-0516 для автомата освещения или охранной сигнализации.

Здравствуйте муськовчане! Получил платки микроволнового датчика RCWL-0516. Датчик движения представляет собой электронный прибор для контроля движения в его зоне действия и при появлении в этой зоне движущегося объекта выдающий сигнал в виде переключения контактов реле.
Осталось немного довести его до ума чтобы можно было применить его на практике.

Существуют разные виды датчиков движения. Они подразделяются по принципу действия. Наиболее распространены инфракрасные, ультразвуковые и микроволновые датчики. У каждого типа датчиков имеются свои преимущества и недостатки. Сравним инфракрасные и микроволновые датчики. Инфракрасный датчик может давать ложные сработки из-за влияния теплового потоков систем отопления и кондиционирования, по этой же причине неустойчиво работает на улице.

Микроволновый датчик имеет большую зону обнаружения и может реагировать на движение за легкими стенами, дверями и т.д. Изменение температуры помещения не влияет на работу устройства. Этот датчик может срабатывать на малое движение человека. Микроволновый датчик можно расположить скрытно — за подвесным потолком, за оконным стеклом, за легкой перегородкой и т.п.
Этот датчик движения генерирует радиоволны высокой частоты. В основу работы датчика заложен эффект Доплера — изменение частоты отражённой волны, вследствие движения излучателя, приёмника или отражателя. В данном модуле частота излучаемой им радиоволны меняется вследствие движения отражателя (препятствия). Модуль построен на базе чипа RCWL-9196 который оснащён передатчиком и приёмником. Датчик сработает если приёмник примет сигнал, частота которого незначительно отличается от частоты сигнала передатчик.
Датчик движения RCWL-0516 — способен определять движение объектов (препятствий) которые
полностью или частично отражают радиоволны (люди, животные, металлы и т.д.), даже если они
находятся за деревом (дверью), стеной (гипс, бетон), пластиками, стеклами и т.д.
ТТХ
1. Входное напряжение питания (VIN): 4… 28 В постоянного тока.
2. Потребляемый ток: до 3 мА (номинально 2,8 мА).
3. Дальность обнаружения: до 9 м (номинально до 5 м).
4. Мощность передатчика: до 30 мВт (номинально до 20 мВт).
5. Частота передатчика: 3,181 ГГц.
6. Время задержки до сброса триггера: 2 сек ±30%.
7. Выходное напряжение питания (3V3): 3,2… 3,4 В (номинально 3,3 В).
8. Максимальный ток на выходе «3V3»: до 100 мА.
9. Рабочая температура: -20… +80 °С.
10. Температура хранения: -40… +100 °С.
11.Габариты: 17,3х35,9 мм
12.Вес: 4 гр.

На базе этого радиоволнового датчика RCWL-0516 можно сделать управление освещением (или охранную сигнализацию) крыльца или перед гаражом. Не нужно будет переживать за погодные условия, т.к. сам датчик можно установить за стеной или за оконным стеклом в помещении. Так же можно установить его на улице.

Материалы:
— датчик RCWL-0516 -1шт;
— реле постоянного тока 12 Вольт -1шт;
-соединительные провода;
— выключатель питания -1шт;
— транзистор КТ815,817-1шт;
— монтажная плата;
— светодиод;
— выпрямительный диод;
— подстроечный резистор 500-1000 кОм;
— резистор 1 кОм-2 шт;
— клеммники;
— распредкоробка;
— винты;
— блок питания на 12 Вольт.

Так как сама плата датчика RCWL-0516 выдает на выходе OUT недостаточное напряжение для прямого подключения реле, то необходимо добавить ключ на транзисторе КТ815. Параллельно катушке реле подключаем светодиод для индикации срабатывания и любой выпрямительный диод для подавления импульсов.

Напряжение катушки реле будет зависеть от напряжения питания самой схемы. То есть если вам нужно питать схему напряжением 5 Вольт-то и реле ставите пятивольтовое. Если напряжение питания схемы -24 Вольта то и реле подбираем с напряжением катушки 24 Вольта.
Смонтировать схему можно как на монтажной плате так и сделать для этого свою печатную плату(в зависимости от ваших возможностей и потребностей).

Микроволновый датчик RCWL-0516 имеет дальность обнаружения объекта около пяти метров. В моем случае меня это не устраивало- нужно было иметь дальность три метра. Да и хотелось иметь возможность регулировать пределов зоны работы датчика. Для этого выпаиваем резистор R9. На его место подпаиваем подстроечный резистор от 500 до 1000 Ом. Теперь этим подстроечным резистором можно плавно регулировать дальность обнаружения объекта от 0,1 до 5 метров.

Подключаем к контактам реле лампу на 220 Вольт и настраиваем на нужную дальность срабатывания устройства.

Так как этому датчику не нужна прямая видимость, то его можно поместить в любую подходящий корпус. Я для этого применил пластмассовую распределительную монтажную коробку. Применение исполнительного реле дает возможность управлять нагрузкой в виде ламп освещения или любых других исполнительных цепей.

Данную конструкцию применил для охраны дачи -поставил датчик внутри помещения за одинарным оконным стеклом. В результате датчик контролирует уличную трехметровую зону перед окном.
Применять микроволновый датчик RCWL-0516 можно как в охранных сигнализациях, так и системе управления освещением, вентиляции, автоматического открывания дверей и в комплексе умного дома.

Нагляднее можно посмотреть в видео

Плюсами я считаю будут небольшая цена, возможность работы через легкие препятствия (перегородки, стенки), большая сфера применения, надежность, большой диапазон питающего напряжения
Минусом может стать необходимость дополнительного подключения исполнительного реле ( что впрочем легко решается как показано выше).
Всем спасибо за потраченное время. Удачи в жизни, делах и покупках!

Микроволновый датчик движения | 2 Схемы

Датчик описанного типа является функциональным аналогом инфракрасного датчика движения, и может заменять его в системах автоматического включения освещения, открывания дверей, сигнализации и других подобных автоматических устройствах. Датчик был приобретен на Ru.aliexpress.com

Микроволновый датчик движения в продаже на Али

Датчик представляет собой две печатные платы, соединенные проволочными перемычками. Датчик имеет размеры 37 х 23 х 10 мм. В комплект входит соединительный трех-проводной кабель длиной 10 см. Масса датчика 5,7 г вместе с кабелем.

СВЧ датчик движения — плата

Схема СВЧ датчика движения

Схема принципиальная микроволнового СВЧ датчика движения

Показана схема не этого модуля, но аналогичного детектора, для лучшего понимания принципа работы. Устройство имеет три контакта, считая сверху вниз: информационный вывод, общий вывод и питание.

Детали СВЧ детектора

Принцип работы датчика основан на эффекте Доплера [1-3]. Датчик реагирует на перемещение людей в зоне действия. Датчик имеет практически круговую диаграмму направленности, и срабатывает в независимости от того, с какой стороны от устройства появилось движение. По заявлениям продавца дальность обнаружения составляет около 8 м, на такой дальности датчик не проверялся, но на расстоянии 3-4 м срабатывание надежное. На очень медленные, со скорость миллиметры в секунду, или мелкие перемещения типа движений пальца — датчик не реагирует даже с расстояния в несколько сантиметров. Но на взмах руки или перемещение с нормальной скоростью срабатывание надежное. Поэтому такие СВЧ детекторы движения часто ставят для охранной сигнализации.

Технические характеристики

• Рабочее напряжение: 3.3-20 В
• Потребление в работе: <3 мА
• Мощность передатчика: <2 мВ
• Рабочие температуры: -20 ~ +80с
• Угол обнаружения: 360 (сферический)
• Радиус обнаружения: до 8 м
• Время работы после обнаружения: 1-999 секунд.

По заявлениям продавца датчик питается постоянным напряжением в диапазоне от 3,3 до 20 В. Устройство тестировалось при напряжении питания 3,3 и 5 В, ток потребления при напряжении 3,3 В составляет 1,2-1,4 мА, а при напряжении 5В – 1,4-1,7 мА.

Следует отметить, что образец датчика, протестированный автором, выдавал очень много ложных срабатываний при напряжении питания 3,3 В. В случае питания от источника напряжением 5 В, ничего подобного не наблюдалось, устройство работало надежно.

Подключение детектора к Ардуино

Датчика отлично сопрягается с платформой Arduino, например, можно взять программу, которая зажигает светодиод, установленный на плате Arduino UNO и подключенный к 13 цифровому порту, по нажатию кнопки, подключенной к 12 цифровому порту [4], и подключить вместо кнопки описываемый датчик.

Ардуино и микроволновый датчик

По умолчанию на информационном выходе датчика присутствует сигнал логического нуля, при срабатывании он сменяется на уровень логической единицы. По заявлению продавца задержка обратного переключения по умолчанию должна составлять 30 с, но в случае протестированного датчика она не превышает 3 с.

Самым главным достоинством этого устройства, напрямую вытекающим из его принципа работы, является возможность обнаружения движения через диэлектрические преграды. Из недостатков можно отметить, что контакты разъема никак не промаркированы.

В целом интересный СВЧ датчик, более простой в установке по сравнению с функционально аналогичными инфракрасными датчиками движения. Своих денег стоит. Обзор подготовил специально для сайта «Две схемы» Denev

Источники информации

1. https://mysku.ru/blog/china-stores/50012.html
2. https://www.youtube.com/watch?v=ND4XxBm4Qw4
3. https://www.youtube.com/watch?v=5OaYhBmLZe4
4. http://robocraft.ru/blog/arduino/57.html

​Микроволновые датчики движения для освещения повещенной чувствительности

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.

Микроволновый датчик Feron SEN40 повышенной чувствительности обладает компактными размерами и предназначен для использования в подсобных и технических помещениях. Все микроволновые датчики отличает улучшенная чувствительность — датчики обладают большим углом охвата, срабатывают через тонкие перегородки, а также на них не оказывает влияние температурный режим.

Инструкция

Рабочее напряжение:	230 В / 50 Гц
Нагрузка активная:	1200 Вт
Нагрузка смешанная:	300 Вт
Пороговая освещенность:	от 2 до 2000 Lux
Время задержки:	10 сек. — 12 мин.
Расстояние:	от 1 до 8 метров
Угол обнаружения:	360°
Температура окружающей среды:	от -20°C до +40°C
Влажность:	<93% RH
Высота установки:	1.5 — 3.5 метра
Потребляемая мощность:	0.9 Вт
Скорость обнаружения:	0.6 — 1.5  м/сек
Степень защиты:	IP20
Светодиодный индикатор:	есть
Артикул:	22069

Микроволновый датчик Feron SEN41 повышенной чувствительности предназначен для использования в патронах Е27 без необходимости дополнительных монтажных работ. Все микроволновые датчики отличает улучшенная чувствительность — датчики обладают большим углом охвата, срабатывают через тонкие перегородки, а также на них не оказывает влияние температурный режим . 

Инструкция

Рабочее напряжение:	230 В / 50 Гц
Нагрузка активная:	60 Вт
Нагрузка смешанная:	20 Вт
Пороговая освещенность:	от 3 до 2000 Lux
Время задержки:	10 сек. — 12 мин.
Расстояние:	от 1 до 5 метров
Угол обнаружения:	360°/180°
Температура окружающей среды:	от -20°C до +40°C
Влажность:	<93% RH
Высота установки:	2 — 4 метра
Потребляемая мощность:	0.9 Вт
Скорость обнаружения:	0.6 — 1.5  м/сек
Степень защиты:	IP20
Патрон:	E27
Артикул:	22070

Микроволновый датчик Feron SEN42 повышенной чувствительности эстетичен, компактен, предназначен для монтажа на стену. Все микроволновые датчики отличает улучшенная чувствительность — датчики обладают большим углом охвата, срабатывают через тонкие перегородки, а также на них не оказывает влияние температурный режим.

Инструкция