Схема датчика присутствия для освещения своими руками – Датчик движения для включения света – устройство, принцип работы, схемы подключения

Содержание

Датчик присутствия человека своими руками

 

Сегодня стали очень модны датчики присутствия для обнаружения движения при перемещении человека по помещению.

При подключении такого устройства к осветительным приборам, вы получите автоматическую систему по включению света. Датчик присутствия для обнаружения человека самостоятельно может собрать практически любой. И здесь схема сборки будет основной. Все о процессе сборки вы узнаете из этой статьи.

Принцип работы

Первое, что нужно знать при самостоятельной сборке такого прибора – это принцип его работы.
Обратите внимание! Многие путают такие устройства с датчиками движения. Но это разные модели.
Принцип работы прибора основан на реакции сенсора на местоположение человека или крупного животного. В основе работы устройства лежит эффект Доплер – изменение длины и частоты волны. Эти изменения регистрирует сенсор и передает их на прибор, для дальнейшего включения освещения или звукового сигнала. Причем сигнал на сенсор поступает вне зависимости от того, движется ли объект или остается неподвижным. Прибор оснащен антенной и генератором. Без наличия отражающего антенной сигнала, устройство пребывает в спящем режиме. Схема устройства работы приведена ниже.

Принцип работы датчика

Схема

При подключении прибора к источнику света, в ситуации появления любого объекта в рабочей зоне происходит активация включения света. При этом для включения освещения как такового не нужно наличие движения (даже незначительного).

Где используется

Датчик присутствия сегодня активно применяется в следующих областях:

  • система «умный дом» для включения света в автоматическом режиме (схема подключения приведена ниже). В этой ситуации он позволяет в разы сэкономить потребление электроэнергии;
Принцип работы конструкции

Схема подключения

  • охранные системы;
  • робототехника;
  • различные производственные линии;
  • системы видеонаблюдения;
  • для управления потребления электроэнергии и т.д.

Помимо этого все чаще появляются интерактивные игрушки, оснащенные подобными устройствами. Но в большинстве случаев при реагировании прибора нет необходимости включения света. Подобные изделия могут реагировать на температуру, ультразвук, вес объекта и многие другие параметры. Включения освещения здесь не происходит. Прибор реагирует, например, включением звука или передачей сигнала на портативное мобильное устройство (у современных моделей).

Особенно незаменимы такие разработки в охранной системе. Но не каждый человек может позволить себе приобрести такого устройство. Они достаточно дороги и могут оказаться не по карману. Поэтому некоторые делают такие устройства своими руками.

Приступаем к сборке

Для того чтобы собрать датчик, вам нужна будет приведенная ниже схема.

Подробная схема подключения

Схема

 

Помимо этого вам понадобится:

  • генератор СВЧ;
  • транзистор КТ371 (КТ368), который должен быть предварительно усилен КТ3102;
  • компаратор;
  • микросхема К554СА3.

Все необходимые компоненты для сборки можно отыскать на радиорынке или в специализированных магазинах электроники.
По этой схеме необходимо собрать и припаять вышеперечисленные элементы.
По приведенной схеме сенсор будет работать так:

  • генератор вырабатывает СВЧ сигнал;
  • далее он передается на штыревую антенну;
  • затем сигнал отражается от перемещающегося в контролируемой зоне объекта;
  • в результате получается частотный сдвиг;
  • затем происходит его возврат на антенну и СВЧ генератор.

На данном этапе он будет работать по принципу приемника прямого преобразования. Это связано с тем, что полученный сигнал преобразуется в инфразвуковой (низкой частоты).
После преобразования сигнала происходит следующее:

  • теперь уже полученные низкочастотные колебания, попадая на предварительный усилитель, усиливаются;
  • затем они передаются на компаратор и преобразуются в импульсы (прямоугольные).

Если отражение сигнала не происходит, то на выходе с компаратора получается напряжение высокого уровня.
Подстроечный конденсатор необходим для установления частоты. Она должна быть равна резонансной частоте, имеющейся у антенны.

Обратите внимание! Данный параметр надлежит подбирать по максимальной чувствительности сенсора.

С конструктивной точки зрения, прибор должен выполняться на печатной схеме, выполненной из стеклотекстолита. Плата должна размещаться на пластмассовом корпусе.

Возможный вариант схемы

Печатная схема (пример)

В качестве антенны можно использовать кусок жесткого провода. Для ее изготовления лучше выбрать медный провод. Его припаиваем к контактной площадке полученной платы. Вывод антенны осуществляется через выход на корпусе. Специалисты рекомендуют располагать антенну вертикально.
Помните, что в непосредственной близости от собранного своими руками датчика не должны размещаться любые экранирующие предметы. Помимо этого следует знать, что для нормального функционирования спаянного изделия его общий провод должен обладать емкостной связью с землей.

Завершающий этап

После того, как вы смонтировали компактное устройство, его следует подвесить с внутренней стороны двери, максимально близко к дверной ручке и дверному замку. Также изделие можно разместить и в других местах. Главное, чтобы контролируемая зона была достаточной.
В ходе монтажа необходимо следить за тем, чтобы длина проводников и выводов элементов была минимальна. Это позволит избежать помех, в результате наличия которых прибор может начать работать не адекватно.

Следуя приведенной инструкции и схеме, собрать своими руками датчик присутствия можно относительно просто. Главное – это смонтировать все составляющие в нужном порядке.

 

Датчики присутствия для включения света своими руками

Датчики присутствия для включения света собственноручно

Датчики присутствия для включения света-1Датчики присутствия для включения света-1

Кратко о датчиках

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

Датчики присутствия для включения света-2Датчики присутствия для включения света-2

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

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

Ниже показана принципиальная схема функционирования светочувствительного автомата и акустического реле:

Датчики присутствия для включения света-3Датчики присутствия для включения света-3

Датчики присутствия для включения света-4Датчики присутствия для включения света-4

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

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

Датчики присутствия для включения света-ZДатчики присутствия для включения света-Z

Принципиальные схемы устройств

Микроволновый прибор

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

Датчики присутствия для включения света-5Датчики присутствия для включения света-5

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

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

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

Датчики присутствия для включения света-6Датчики присутствия для включения света-6

Тепловой датчик присутствия

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

Датчики присутствия для включения света-7Датчики присутствия для включения света-7

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

Датчики присутствия для включения света-8Датчики присутствия для включения света-8

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

Датчик освещённости своими руками

Датчик освещённости
Иногда возникают такие ситуации, когда нужно каждый день с рассветом включать свет в помещении и выключать с закатом, т.е. имитировать световой день внутри какого-либо закрытого помещения. Потребоваться это может, например, при выращивании растений или содержании животных, где необходимо точное соблюдение режима день/ночь. В зависимости от времени года время заката и восхода постоянно меняется, а значит, применение суточных таймеров на включение освещения не справится с задачей должным образом. На помощь приходит датчик освещённости, или, проще говоря, фотореле. Это устройство регистрирует интенсивность попадающего на него солнечного света. Когда света будет много, т.е. взойдёт солнце, на выходе установится лог. 1. Когда день подойдёт к концу, солнце уйдёт за горизонт, на выходе будет лог. 0, лампы освещения выключатся до следующего утра. Вообще, область применения датчика освещённости весьма широка и ограничивается лишь фантазией собравшего его человека. Нередко такие датчики используются для подсветки шкафа при открытии дверцы.

Схема датчика освещённости


Датчик освещённости
Ключевое звено схемы – фоторезистор (R4). Чем больше света на него попадает, тем сильнее уменьшается его сопротивление. Можно применить любой фоторезистор, какие получится найти, ведь это достаточно дефицитная деталь. Импортные фоторезисторы компактные, но стоят порой весьма существенно. Примеры импортных фоторезисторов — VT93N1, GL5516. Можно применить также отечественные, например, ФСД-1, СФ2-1. Они стоят куда меньше, но также будут неплохо работать в этой схеме.
Если достать фоторезистор не удалось, а сделать датчик освещённости очень хочется, то можно поступить следующим образом. Взять старый, желательно германиевый транзистор в круглом металлическом корпусе и спилить его верхушку, оголив тем самым кристалл транзистора. На фото ниже показан как раз такой транзистор со спиленной крышкой.
Датчик освещённости
Очень важно при этом не повредить сам кристалл, отрывая крышку. Подойдут практически любые транзисторы в таком круглом корпусе, особенно хорошо будут работать советские германиевые, например, МП16, МП101, МП14, П29, П27. Т.к. теперь кристалл такого «модифицированного» транзистора открыт, сопротивление перехода К-Э будет зависеть от интенсивности света, попадающего на кристалл. Вместо фоторезистора впаиваются коллектор и эмиттер транзистора, вывод базы просто откусывается.
В схеме используется операционный усилитель, можно применить любой одинарный, подходящий по цоколёвке. Например, широкодоступные TL071, TL081. Транзистор в схеме – любой маломощный структуры NPN, подходят BC547, КТ3102, КТ503. Он коммутирует нагрузку, которой может служить как реле, так и небольшой отрезок светодиодной ленты, например. Мощную нагрузку желательно подключать с использованием реле, диод D1 стоит в схеме для гашения импульсов самоиндукции обмотки реле. Нагрузка подключается к выходу, обозначенному OUT. Напряжение питания схемы – 12 вольт.
Номинал подстроечного резистора в этой схеме зависит от выбора фоторезистора. Если фоторезистор имеет среднее сопротивление, например, 50 кОм – то подстроечный должен иметь в два-три раза большее сопротивление, т.е. 100-150 кОм. Мой фоторезистор СФД-1 имеет сопротивление более 2 МОм, поэтому и подстроечный я взял на 5 МОм. Существуют и более низкоомные фоторезисторы.
Датчик освещённости

Сборка датчика освещённости


Итак, перейдём от слов к делу – в первую очередь нужно изготовить печатную плату. Для этого существует ЛУТ метод, которым я и пользуюсь.
Файл с печатной платой к статье прилагается, отзеркаливать перед печатью не нужно.
Скачать плату:

Плата рассчитана на установку отечественного фоторезистора ФСД-1 и подстроечного резистора типа CA14NV. Несколько фотографий процесса:
Датчик освещённости
Датчик освещённости
Датчик освещённости
Теперь можно впаивать детали. Сначала устанавливаются резисторы, диод, затем всё остальное.
Датчик освещённости
В последнюю очередь впаиваются самые крупные детали – фотодиод и подстроечный резистор, провода для удобства можно вывести через клеммники. После завершения пайки обязательно нужно удалить с платы флюс, проверить правильность монтажа, прозвонить соседние дорожки на замыкание. Только после этого можно подавать на плату питание.
Датчик освещённости
Датчик освещённости

Настройка датчика


При первом включении светодиод на плате либо будет светится, либо будет полностью погашен. Аккуратно вращаем подстроечный резистор – в каком-то его положении светодиод сменит своё состояние. Нужно установить подстроечный резистор на эту грань между двумя положениями, и закрывая или наоборот засвечивая фоторезистор добиться нужного порога срабатывания.
Датчик освещённости
Датчик освещённости
Наглядно работа датчика освещённости показана на видео. Над фоторезистором создаётся тень, интенсивность света уменьшается, светодиод погасает. Успешной сборки!

Смотрите видео работы датчика


описание, виды, схема, как сделать своими руками

Охрана жилого или производственного помещения в современном мире — одна из главнейших задач. Датчик движения, либо же присутствия позволяет обнаруживать движущийся объект и включать свет. Это свойство не только позволяет оградить дом от грабителей, но и применяется в робототехнике, системах видеонаблюдения и контроля расхода электрической энергии.

Общее описание

Датчик присутствия в упрощенном виде представляет собой специальный волноискатель, который улавливает движения в помещении. Например, если человек попал в зону охвата, то есть в ту зону, на которую распространяется работа прибора, то он активирует систему. Она в свою очередь заставит заработать механизм — переключит его в иное состояние.

К примеру, если свет в помещении выключен, то движущийся объект заставит переключится механизм в активное состояние, то есть свет включится. Или же наоборот: если действий в определенно отведенное время движения в зоне охвата не присутствует, то сенсорная система перейдет в дезактивированный режим.

Простой датчик присутствия

Сейчас датчики движения стали часто использовать в быту, а не только в офисах, производственных или правительственных зданиях для их охраны. Объясняется этот рядом плюсов:

  • включение света автоматическим образом убережет от получения травмы, если в помещении наблюдается беспорядок;
  • если в дом заберутся забраться грабители, то включение света, как, впрочем, и любая активность, отпугнет их.

Датчики выпускают проводными или беспроводными, меняется принцип их действия. Используется он не только для охраны, но и для открытия ворот, сигнализации и другого.

В отличии от датчика движения датчик присутствия основывается на принципе работы эффекта Доплера. Если заглянуть в физический справочник, то можно понять, что суть заключается в том, чтоб улавливать частоту и динамику распространения волны. Сенсор улавливает малейшее изменение и направляет ее в устройства программного контроля. Оно в свою очередь выполняет переключение, которое проявляется в виде включения света или звука. В датчики присутствия есть генератор и антенна, если сигнала нет, то приборы переходят в спящий режим, но мгновенно включаются при изменении.

Датчик присутствия

Сферы применения

Оборудование применяется во многих областях, а не только для охранных систем. Универсальный прибор надежен и позволяет во многом сэкономить на других, ранее распространенных деталях, выполняющих аналогичные функции.

Жилые помещения

Основная сфера применения — система умный дом. Датчик присутствия позволяет оптимизировать расход электроэнергии. Когда она не нужна, то свет отключается.

Охранные системы

Охранный прибор убережет дом от взлома. Он мгновенно перейдет в активный режим, если появится активность, пусть даже минимальная.

Робототехника

Эта область не так распространена в бытовом плане. Но планируется постепенно внедрять в оборот роботизированную технику, которая будет работать на основе сверхчувствительного оборудования.

Датчик на потолок

Разнообразные производственные процессы

Системы под контролером можно оптимизировать многие производственные процессы. Уже сейчас их можно встретить на административных и офисных сооружениях в крупных городах, на детских садиках и институтах, в гостиницах и спортивных площадках.

Системы видеонаблюдения

Позволяют включать и выключать свет, а также при использовании ночью снижают яркость, что экономит деньги.

Контроль расхода электрической энергии

Простейшие датчики, которые некоторые радиолюбители, которые даже изготавливают дома, способны контролировать расход энергии, то есть отключать ее, если в помещении никого нет.

Виды

Существует несколько классификаций приборов. При выборе и покупке следует обращать внимание на каждый из них, так как от этого зависит эффективность работы, многофункциональность и безопасность.

По принципу действия

Принцип действия — это способ регистрации изменений. Самые простые — звуковые, но для некоторых целей их мощности может быть недостаточно. Принцип их действия основан на то, что прибор срабатывает только в случае, когда объект издает звуки. Этот принцип заложен в простейшие выключатели, которые работают от хлопка. Понятно, что для охранной системы и робототехники такие вариант не подойдут. Вместо них используются более современные и удобные.

Ультразвуковой

Состоит из приемника и генератора сигналов. Функционирует на основе эффекта Доплера. То есть, когда происходит изменения частоты или длины волны, то на приемник поступает сигнал. Импортируется в устройстве сигнализаций и осветительных приборах.

Фотоэлектрический

Датчик фотоэлектрический работает за счет обнаружения неизменный интенсивности света. Это в свою очередь подкрепляется или воздействием предмета, или изменением формы, отражения, размера объекта. Есть современные фотоэлектрические приборы, способные считывать информацию вплоть до нескольких сот метров.

Старый датчик присутствия

Емкостной

Емкостный предназначен непосредственно для получения и обработки излучений, но уже отраженных. Подходящий для охранной системы сигнализации, но может использоваться и в осветительных видах приборов.

Акустический

Срабатывают при обнаружении изменения длины звуковой волны. Включаются, если уровень шума превышает номинальный. Устанавливается норма самостоятельно пользователем.

Инфракрасный

ИК датчики популярны за счет эффективности и точности в сочетании с небольшой ценой. Этот механизм включаются при возникновении, смещении или устранении ИК волны на фотоэлементе.

Инфракрасный датчик движения

Датчик нагрузки

Включается при достижении на определенную локацию нормативного веса. Например, устанавливается в прихожей входной двери. Человек заходит и свет включается автоматически.

Комбинированный

Плюс в том, что он снижает число ложных срабатываний и тем самым экономит ресурсы. Устанавливает две системы определения передвижения (сейчас могут быть любые, но обычно это акустика и инфракрасный или ИК и ультразвуковой). Свет появится только того, когда сигнал примут и обработают оба детектора.

По количеству блоков

Важная характеристика, которая определяет функционал устройства.

Однопозиционные

Одно позиционные варианты позволяют контролировать движения из одной точки. Это самый ненадежный вариант, но в ряду случаев его функционала достаточно.

Однопозиционные датчики присутствия

Двухпозиционное

Вариант с двумя позициями показывает большую эффективность. Устройство контролирует происходящее из нескольких точек.

Многопозиционные

Наиболее универсальные. Походят для охранных систем, осуществляющих включение молниеносно.

По способу монтажа

По способу установки оборудование различается на встроенного типа и накладное. Первые фиксируются в стене или на поверхности при помощи специального отверстия. Накладные прибиваются при помощи дупелей. Уличные датчики важно закреплять максимально прочно.

По методу получения входящего

Метод получения сигнала — это разделение на инфракрасные, звуковые и другие виды. В зависимости от этой характеристики меняется параметр мощности. Современные устройства для дома рассчитаны на 1000-2000 Ватт.

Датчик присутствия на потолок

По способу передачи исходящего сигнала

Исходящий сигнал определяет тип используемых ламп. Это могут быть лампы накаливания или галогенные, люминесцентные. Дальность реагирования, то есть передачи исходящего сигнала, для дома до 20 метров.

Как сделать своими руками

Простейший датчик делается своими руками. Но не всегда затраты по времени и цене деталей оправданы.

Емкостной

Схема основана на понимании работы излучения. Прибор состоит из:

  • транзисторов;
  • резисторов;
  • пироэлектрического датчика;
  • микросхемы;
  • линзы Френеля.

Волны, которые выделяет объект, попадают на пиротехнический датчик. Он фиксирует их и передает на модуль управления. Тот формирует сигнал, который выдает необходимый функционал.

Тепловой

Самодельный датчик создан на основе пироэлектрического элемента. Он улавливает источник теплового излучения в зоне распространения и преобразует информацию в электрический сигнал. Обратите внимание, что устройство:

  • ставят вдали от радиаторов и обогревателей;
  • нельзя использовать в помещении с животными.

Прибор интегрируется в иные системы, например, осветительные или охранные.

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

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.

Способы практического применения

Часть датчиков интегрируются в охранные и осветительные системы, другая работает самостоятельно. Использование прибора позволяет оптимизировать производственный процесс и контролировать расход ресурсов. С их помощью осуществляется диммирование — при ненужности яркого освежения они снижают яркость света. Оптимально в комплексе с датчиком объема.

Радарный датчик присутствия

Особенности подключения и настройки

Подключение ведется в зависимости от типа интегрируемой системы и особенностей эксплуатации. Монтаж бывает проходной (контроль за происходящим происходит из двух и более независимых точек) или непроходной (из одной точки наблюдения).

Радиосхемы. — Датчик присутствия

Охранное и шпионское оборудование своими руками

материалы в категории

Еще одна схема, подобная описанной в статье Чуствительное емкостное реле срабатывающая на постороннее присутствие в охраняемой зоне.

Принцип работы устройства основан на так называемом эффекте Доплера: изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника.

Устройство имеет собственный генератор и антенну. Пока в зоне действия антенны нет отражающего сигнала, то устройство находится в ждущем режиме. Если в охраняемой зоне появляется посторонний объект, то сигнал, отраженный от него принимается в искаженном виде что вызовет срабатывание устройства.

Практически свой собственный радар!!

Схема датчика присутствия

Датчик состоит из СВЧ генератора на транзисторе КТ371 (КТ368), предварительного усилителя на транзисторе КТ3102 (КТ315) и компаратора на микросхеме К554СА3.

СВЧ сигнал, вырабатываемый генератором, излучается штыревой антенной и после отражения от движущегося объекта получает сдвиг по частоте, равный DFотр = 2*V*Fизл/C, где V √ скорость движения объекта, С √ скорость света, F √ частота передачи.

Отраженный от объекта сигнал принимается той же самой антенной и в СВЧ генераторе, который в этом случае работает как приемник прямого преобразования, преобразуется в сигнал низкой (инфразвуковой) частоты.

Фактически генератор работает как автодин. Полученные низкочастотные колебания усиливаются предварительным усилителем и далее в компараторе преобразуются в прямоугольные импульсы. При отсутствии отраженных сигналов напряжение на выходе компаратора имеет высокий уровень.

Подстроечный конденсатор в схеме СВЧ генератора служит для установления частоты, равной резонансной частоте антенны (подбирается по максимуму чувствительности датчика).

Конструктивно датчик выполнен на печатной плате из стеклотекстолита и расположен в пластмассовом корпусе, антенна (отрезок жесткого провода) припаяна к контактной площадке платы и через отверстие в корпусе выходит наружу. Рекомендуемое расположение антенны √ вертикальное. Непосредственно возле датчика не должно быть экранирующих предметов.

Датчик движения для включения света. Схема подключения с ФОТО

Расходы на освещение можно снизить применив датчики движения. Схема подключения с ФОТО. Какие датчики бывают? Как они работают? Что выбрать для освещения в подъезде, в квартире? +ТЕСТ для самопроверки.

ТЕСТ:

Мини-тест по выбору сенсоров движения.
  1. Какая мощность потребления осветительных приборов:

А) 600 Вт

Б) 1200 Вт

  1. На какой ток автоматический выключатель следует выбрать для подключения светильника с ДД?

А) 3 А

Б) 6 А

  1. В какую комнату устанавливается ДД?

А) Прихожая

Б) Ванная

  1. Какую степень защиты следует выбрать?

А) IP40

Б) IP57

Ответы:

Вариант 1. Для подключения 600 Вт лампы можно использовать автомат на 3 А в прихожую со степенью защиты IP40.

Вариант 2. 1200 Вт лампу включают через 6 А автомат в прихожую со степенью защиты IP40.

Вариант 3. 600 Вт светильник устанавливают через 3 А автомат в ванную со степенью защиты IP57.

Как работает ДД — принцип работы. 3 вида датчиков.

3 вида датчиков движения

Активные ДД работают по принципу радара – посылают какой-либо вид излучения и улавливают отраженный сигнал. В зависимости от типа излучения датчики бывают:

  • Ультразвуковые, когда используется звук, неслышимый человеком
  • Микроволновые, работающие на радиочастотах
  • Инфракрасные, с невидимым световым излучения

Известно, что все объекты испускают инфракрасное излучение. Поэтому достаточно использовать только принимающий элемент, чувствительный к такому излучению.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ. PIR – пироэлектрический инфракрасный датчик, реагирующий на изменение температуры объектов с помощью двух чувствительных к тепловому излучению сенсоров.

Как работает PIR — принцип работы. Устройство 2-х  датчиков — движения и присутствия.

PIR датчик состоит из двух сенсорных пластин. На них с помощью линз проецируется инфракрасное излучение окружающего пространства. Если перед сенсором нет посторонних предметов, температура с двух сторон одинаковая. При появлении объекта с отличающейся температурой, на сенсорах появляется разница значений, служащая сигналом к срабатыванию устройства. Датчики движения имеют обычно несколько десятков линз для повышения чувствительности. Они имеют узнаваемую фасеточную (фото 1) форму. Если количество линз увеличить еще больше – до нескольких сотен – то получится датчик присутствия, чувствительный к незначительному движению.

Чувствительный элемент с фасеточной линзой.Чувствительный элемент с фасеточной линзой.Фото 1. Чувствительный элемент с фасеточной линзой.

ТОП 3 сфер применения ДД:

  1. Энергосбережение – включение света, климатической техники.
  2. Охрана объектов – включение камер наблюдения, сигнализации.
  3. Безопасность – отключение опасных приборов при приближении человека.

ВАЖНО! Всякая оптика нуждается в периодической очистке от грязи и пыли.

5 основных параметров

  • дальность действия — расстояние, на котором сохраняется работоспособность.
  • светочувствительность – параметр определяющий невосприимчивость к свету. Сильная «засветка» сказывается на работе. Чтобы исключить влияние света на большинстве ДД имеется регулятор, с надписью  «Люкс» (единице измерения освещенности).
  • время задержки отключения – время, в течение которого будет гореть свет после срабатывании. Этот параметр настраивается в пределах от нескольких секунд до минут.
  • мощность нагрузки – чем больше этот параметр — тем лучше (но в разумных пределах). Для бытовых ДД для освещения мощность нагрузки не превышает 1,5 кВт.
  • зона действия (угол обзора) – это «широта» охвата в градусах. Для сенсоров, установленных на потолке зона действия круговая (т.е. 360), для настенных – от 120 до 180.

Еще 2 нюанса о параметрах:

  • Напряжение питания для ДД стандартно – 220/230 В
  • Сенсор не успевает среагировать при движении очень быстрого объекта. На некоторых ДД еще указывается и скорость срабатывания, часто – от 0,5 до 1,5 м/с.

3 совета для выбора датчика

  1. Прежде нужно определиться с максимальной мощностью источников освещения, причем с небольшим запасом на случай модернизации.
  2. Для наружного применения выбирают корпус прибора с повышенной защитой (IP57), для внутриквартирного использования – IP44 или встраиваемый.
  3. Определить зону срабатывания. Исходя из нее выбирать датчики с подходящим углом обзора и дальностью действия.

Пример. Для ванной комнаты или туалета не нужны «дальнобойные» сенсоры, но желательно применения устройств с защищенным корпусом от попадания воды, пара и т.д.

Схемы подключения с разными типами активаторов – 3 примера

Рассмотрим три типовые схемы.

1.Уличное освещение. Как правильно установить ДД для включения света на улице.

Для установки на улицу одного светильника применяют прожектор со встроенным ДД (Фото 2). Если предполагается, что при входе человека освещается обширный участок, то устанавливают один сенсор с магнитным пускателем. В этом случае в линию подключения нагрузки (А на Схеме 1) через магнитный пускатель ПМ параллельно включается несколько ламп. Применение магнитного пускателя увеличивает мощность коммутируемой нагрузки. В случае использовании воздушной проводки не следует пренебрегать требования ПУЭ п.2.1.76 и выполнять подвеску проводов ниже 3,5м, а для дорог 6(!) метров.

 Простое подключение освещения. Сенсор ДД управляет мощной группой осветительных приборов Л, через магнитный пускатель ПМ. Простое подключение освещения. Сенсор ДД управляет мощной группой осветительных приборов Л, через магнитный пускатель ПМ.Схема 1. Простое подключение освещения. Сенсор ДД управляет мощной группой осветительных приборов Л, через магнитный пускатель ПМ.

Исходя из требований п.6.5.7 ПУЭ схема дополнена простым кнопочным выключателем К (пунктир на схеме).

2.Автоматизируем подъездное освещение.

Согласно СНиП 23-05-95 освещение более чем трехэтажных зданий должно быть автоматизировано или управляться дистанционно (Схема 2). Автоматизация достигается включением датчиков. Применение магнитного контактора КМ1 необходимо для аварийного включения освещения.

2 и более датчика в подъезде, схема подключения.2 и более датчика в подъезде, схема подключения.Схема 2. 2 и более датчика в подъезде, схема подключения.

При входе человека в подъезд включается первый (самый правый) ДД и лампа на первом этаже. При переходе с этажа на этаж последовательно включаются последующие светильники, и горят в течение времени задержки. Согласно рассмотренному требованию ПУЭ и СНИП п.8.1 ВСН 59 – 88 каждый автоматический сенсор обходится обычным выключателем Выкл. Как отрегулировать время срабатывания света в подъезде? Настраивают задержку на минимальное время прохода по лестничному пролету – 30-60 секунд.

3.Комнатное освещение в квартире. Схема без выключателя.

Инфракрасный датчик схема подключения с выключателемИнфракрасный датчик схема подключения с выключателемСхема 3. Инфракрасный датчик схема подключения с выключателем

Для включения света в комнате используют уже установленную проводку (линии розетки и ламп). Выключатель подсоединен в обход для случаев постоянного освещения (Схема 3). Для простоты установки применяют ДД, встраиваемый в выключатель (Фото 3). В отличие от обычного, включаемого в разрыв фазы кнопочного, такому выключателю необходим нулевой провод.

Датчик без отдельного выключателя.Датчик без отдельного выключателя.Фото 3. Датчик без отдельного выключателя.

ОПАСНО! Будьте внимательны при подключении. Перепутанные провода приводят не только к сокращению срока службы ДД, но и к короткому замыканию.

Подсоединяем и настраиваем ДД для освещения в 5 шагах

Подключить датчик движения (Видео 1), не сложнее чем установить люстру с выключателем. НО если есть сомнения по обеспечению электробезопасности лучше вызвать специалиста.

Видео 1.

В этом видео рассказывается как подключить к ДД лампочку.

3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света

3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света
  1. Подготавливаем необходимые инструменты, соединительные клеммы, вилку и провода, лампочку и патрон для нее.

3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света

3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света
  1. Определяем, с какой стороны приходит провод фазы.

3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света

3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света
  1. Присоединяем датчик в разрыв цепи лампочки.

3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света

3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света
  1. Данный ДД имеет настройку для дневного и ночного включения света. Переключаем в нужное нам положение. Вторая ручка – управление временем отключения освещения. Установка на десять секунд.3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света
  2. Проверяем собранную схему в работе.

Как избежать трех случаев неправильной работы датчика

После подключения возможно три варианта неподходящей работы:

Свет не включается. Скорей всего отсутствует напряжение на входе прибора, из-за повреждений, допущенных при монтаже. Для проверки на фазу применяют простую индикаторную отвертку. Для проверки нуля уже необходим вольтметр, подключенный на вход ДД (Рисунок)

3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света

3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света

Проверка подачи питания.

Если на входе нет напряжения, или имеет очень малое значение, то следует проверить весь путь проводки от вводного щитка через распределительные коробки к нашему датчику.

Свет не выключается. При присутствии людей или животных в зоне действия датчика свет может и не отключиться. Если время задержки отключения слишком большое, то сенсор работает правильно и нужно немного подождать. При длительном включении света  возможно «залипание» контактов внутри электронной схемы прибора. Тогда ДД надо ненадолго отключить от питающего напряжения. Такой случай встречается достаточно редко.

Включение освещения произвольное. Если рядом располагаются устройства, создающие сильные электромагнитные помехи – электромоторы, мощные пускатели, реле управления лифтом, то срабатывание датчика будет иметь случайный характер. Желательно установить датчик как можно дальше от них. Некачественная, искрящая проводка, ненадежные контакты тоже влияет на сенсор.

Собираем простой датчик своими руками из 7 деталей.

Как  устроены промышленные датчики? На рисунке упрощенная схема распространенного ДД LX19.

LX19c упрощенная схема.LX19c упрощенная схема.LX19c упрощенная схема

Сигнал с сенсора PIR усиливается схемой (синий прямоугольник) с регулятором задержки Таймер управляет силовым ключом на транзисторе и реле (зеленый). Реле замыкает цепь лампы. Для настройки чувствительности служит цепь (желтый прямоугольник) с регулятором Свет. Устройство получает питания от блока питания (красный квадрат). Самым сложным узлом является схема усиления и регулировки чувствительности. Но это все вместе производится отдельным модулем и может быть куплено в магазине для радиолюбителей или в интернете.

Если имеются навыки сборки простых схем и знания основ электроники, то с помощью Видео 2, легко собирается самодельный датчик.

Видео 2.

3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света

3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света
  1. Подготавливаем детали, в качестве источника питания используется аккумуляторы.3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света
  2. Схема принципиальная устройства.3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света
  3. Подготавливаем корпус.3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света
  4. Соединяем детали по схеме.3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света
  5. Перед установкой ДД обесточиваем проводку.3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света3 типовые схемы подключения датчика движения для включения света
  6. После подключения проверяем в работе.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов:

  1. Какой датчик лучше всего включить в коридоре?

Для включения света можно использовать сенсор с большой дальностью, но надежное включение обеспечивают два разнесенных датчика возле дверей.

  1. Спустя год нормальный эксплуатации сенсор стал плохо реагировать на движение.

Скорей всего произошло загрязнение оптики, необходимо ее очистить

  1. Соответствует ли правилам наличие только автоматического, реагирующее на движение освещения?

Нет согласно уже приведенному в статье п.8.1 ВСН 59 – 88 необходимо аварийное освещение включаемое вручную, без автоматики.

  1. Допустимо включать ДД в разрыв нулевого провода?

Нежелательно, в перспективе может привести к преждевременному выходу сенсора из строя.

  1. Не получается настроить уверенное срабатывание, часто свет включается сам.

Возможно влияние помех от приборов с двигателями (кондиционеров, вентиляторов). Также следует исключить влияние постороннего света.

Делаем сенсор освещенности своими руками


Все знакомы с садовыми светильниками, которые заряжаются от солнечной батарейки в течение дня, а вечером автоматически включаются. В них установлен специальный сенсор, который высчитывает освещение на улице и как только наступает вечер, он включает светодиод. В этом обзоре предлагаем инструкцию по изготовлению аналогичного сенсора своими руками.

Начнем с видеоролика от автора идеи

Для изготовления сенсора, нам понадобится:
— 2 резистора на 470 Ом;
— 2 резистора на 10 кОм;
— фоторезистор;
— потенциометр на 470 Ом;
— светодиодная лампочка;
— операционный усилитель LM741;
— восьмиконтактная DIP панель;
— монтажная плата.


Начать следует с монтажной платы. Вырезаем небольшой кусок шириной 9 точек и длиной 13.


Далее берем резисторы на 470 Ом. Вставляем их на самую верхнюю полосу на деление 2 и 5.


Загибаем их друг к другу так, чтобы между ними осталось одно деление.

Теперь берем потенциометр и вставляем двумя контактами вплотную к резисторам, установленным ранее. Паяем контакты.

Далее берем DIP панель. На свободный контакт потенциометра подключаем третий пин панели.

Паяем панель на плату.

Далее берем резистор на 10 кОм и фоторезистор. Резистор нужно подключить на пин номер 2 и к минусу. Держа плату резисторами на 470 Ом вниз, минус будет располагаться в правой стороне.

На тот же пин номер 2 подключаем фоторезистор, который на этот раз должен также пойти к плюсу.

Теперь четвертый пин подключаем на минус. А седьмой, или второй сверху на плюс.

В конце остается подключить к плате то, что будет включаться. В нашем случае это светодиодная лампочка, которую нужно подключить на шестой пин.

Когда сборка закончена, можно вставить LM741, на котором, кстати, есть обозначающая точка, которой нужно вставить в сторону плюса.

Наш сенсор готов. Фоторезистор измеряет освещаемость. Как только оно падает ниже определенного уровня, загорается светодиодная лампочка. Уровень освещения можно регулировать при помощи потенциометра. Если же нужно включать что-то помощнее, то вместо светодиода можно поставить какой-нибудь транзистор.



В конце представляем схему сборки от автора идеи.
Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.