Инфракрасный датчик движения для включения света: принцип работы, характеристики, подключение, монтаж.

Содержание

Принцип работы инфракрасного датчика движения

В основе охранной системы лежат разного рода фиксирующие устройства: измерители звука, регистраторы движения. Инфракрасный датчик – самый популярный прибор, предназначенный для фиксации перемещающихся тепловых объектов. Они просты в обслуживании, надежны и довольно чувствительны.

Датчики движения для охранной сигнализации — объемные и инфракрасные

Датчики охраны, они же датчики движения для сигнализации, — современное оборудование, позволяющее с высокой точностью находить на частной территории злоумышленников в охватываемом радиусе действия. Принцип работы у таких устройств может быть разным, обусловлено это разными видами и техническими характеристиками.

Инфракрасный датчик движения для включения света: принцип работы, характеристики, подключение, монтаж.

Датчик ИК для дома

Инфракрасный датчик движения для включения света — это современное оборудование, позволяющее значительно снизить нецелевое использование электрической энергии, тем самым повысить уровень энергосбережения и снизить финансовые затраты на оплату электричества. Существуют вариант подходящие как домашнего использования, так и для установки в большие помещения или снаружи зданий и сооружений.

Да будет свет: выбираем лучшие сенсоры движения для включения освещения

Да будет свет: выбираем лучшие сенсоры движения для включения освещения

«Умный дом» — мечта каждого современного человека. Едешь, например, с работы — а интеллектуальная автоматизированная система в «ожидании» хозяина заранее включает кондиционер, набирает теплую ванну и заваривает чай. И, конечно же, автоматизация процессов предполагает организацию «умной» системы освещения, важной составляющей которой являются датчики движения для включения света. Они позволяют включать и выключать иллюминацию с учетом маршрутов вашего передвижения по дому. Чудеса? Вовсе нет: всего-то — технический прогресс. Сегодня мы рассказываем, как сделать выбор лучшего датчика движения для включения света в 2021 году, предварительно изучив, как работают эти устройства и каковы их разновидности.

Что представляет собой ИК-датчик

Ик датчики — это устройства, способные реагировать на фоновое инфракрасное излучение. Прибор регистрирует любое тепловое излучение. Это значит, что сработать такое устройство может не только при нахождении в зоне действия датчика теплокровных животных или человека, но и даже на перемещающийся неодушевлённый предмет.

Инфракрасный тепловой датчик может использоваться в различных условиях. Если эксплуатация осуществляется в местах, где устройство может подвергнуться физическому воздействию, то его изготавливают в защищённом корпусе. В различных гаджетах, например в смартфонах, ИК-детектор размещается на передней панели, чтобы обеспечить возможность реагирования сенсора на движение рук владельца телефона.

Зачем нужен и где используется охранный датчик движения

Основная задача такого устройства – вычисление движения на охраняемом объекте или территории, например, в машине или на приусадебном участке. Фиксируя посторонние движения, контроллер передает сигнал на управляющий пульт, предупреждая владельца о потенциальной опасности. Если датчик дополнительно оснащен видеокамерой, он также будет записывать все происходящее вокруг.

Назначения у таких видов оборудования могут быть разными, все зависит от их конструктивных особенностей и функциональности:

  • Контроллеры могут устанавливать для активации систем освещения, когда в помещение заходят люди. Такие технологии позволяют экономить электроэнергию и продлевать срок службы электрических приборов.
  • Датчики для дома. Монтируются для выявления посторонних лиц на охраняемой территории. Устройства передают сигналы о наличии посторонних движений на охранный пульт.
  • Для передачи тревожных сигналов на мобильные устройства, планшеты и компьютеры пользователей. Эта опция доступна людям, у которых техника оснащена GSM-модулем, а также имеет возможность подключения SIM-карты.
  • Могут использоваться в качестве дополнительного рабочего узла для подключения светозвуковых устройств.

Инфракрасные охранные GSM-датчики, оснащенные сиреной и камерой, используются для охраны любых объектов.

Что представляют собой и как функционируют датчики движения, предназначенные для включения света?

Если говорить со всей строгостью, датчики движения, служащие для активации работы осветительных приборов внутри зданий и помещений и на открытом пространстве, правильнее назвать датчиками (сенсорами) освещения, ведь на самом деле датчики движения принадлежат, скорее, к охранным системам. Так или иначе, принцип работы датчиков движения для включения света довольно прост и не имеет привязки к модели и бренду. Разница характерна лишь для тех или иных технических характеристик, которые следует принимать во внимание, выбирая устройство. Их мы и разберем ниже. Сенсоры монтируют непосредственно в интеллектуальную систему контроля и управления освещением, а в момент, когда в поле их «зрения» появляется двигающийся объект, регистратор подает осветительному оборудованию сигнал на включение. Свет выключается обычно через определенное время, настраиваемое пользователем, либо тогда, когда объект полностью прекращает перемещения.

Да будет свет: выбираем лучшие сенсоры движения для включения освещения

Приступим к азам

Детектор движения представляет собой тепловой (инфракрасный) датчик. Он способен обнаружить в исследуемой зоне перемещение любых живых объектов и использовать полученные данные для включения или выключения света. Устройство и схема прибора практически ничем не отличается от других аналогичных аппаратов (микроволновых, комбинированных и ультразвуковых датчиков).

Обратите внимание! Различия между всеми возможными вариантами заключаются в принципе работы сенсора.

Устройство датчика

В ИК-датчике сенсор представлен в виде пироэлектрического элемента, который основан на принципе повышения на его выходе напряжения в ситуации возрастания величины инфракрасного излучения по сравнении с фоновым.
Чтобы данное устройство могло использоваться для включения света, в него вмонтировано специальное реле. В результате получается, что инфракрасный датчик движения, применяемый для влечения света, представляет собой специальное электронное устройство, которое способно реагировать в зоне его действия на даже незначительные изменения интенсивности теплового фонового излучения.

Обратите внимание! Любой живой объект является источником теплового излучения. Поэтому при неправильной настройке, или если схема неисправна, датчик может срабатывать на появление в помещении не только людей, но и животных.

Принцип работы инфракрасного извещателя базируется на обнаружении в установленной зоне изменений в тепловом излучении объектов, находящихся в этой области.

Принцип работы ИК-датчика

Принцип работы ИК-датчика

Прибор, благодаря наличию в его устройстве специальных линз, а также сегментированных вогнутых зеркал, пропускает через них испускаемое инфракрасное излучение. Это излучение попадает внутрь приемника и регистрируется сенсором. При приеме неизменного сигнала датчик продолжает работать в пассивном режиме.
Этот принцип воплощается в следующем алгоритме функционирования ИК-устройства:

  • при перемещении объекта в зоне, которая контролируется прибором, происходит поочередное фокусирование инфракрасного излучения на системе линз сенсора. В различных моделях количество линз может варьироваться в пределах от 20 до 60 штук;

Обратите внимание! Чем большее число линз в устройстве, тем большей чувствительностью он будет обладать. Это следует помнить при выборе модели для организации системы автоматического включения света в доме или квартире. Также следует знать, что чем больше поверхностная площадь системы линз, тем шире будет зона обхвата прибора.

  • фокусирование излучения на линзах служит сигналом для перехода датчика в активное состояние;
  • при улавливании сигнала происходит срабатывание датчика. Здесь в работу вступает электронная схема устройства. В результате того, что схема была активирована и происходит передача сигнала на осветительный прибор, что сопровождается активацией света.

Инфракрасные излучатели могут подключаться и к другим электроприборам.

Принцип действия

Принцип действия датчика движения не один единственный, так как существует множество детекторов движения, действующих по различным физическим принципам. Например, перейдя по ссылке, можно подробнее узнать принцип работы микроволнового датчика движения. Рассматриваться же в данной статье будет только один из разновидностей — инфракрасный. Функционирование пироприемника (теплового сенсора) построено на взаимосвязи двух чувствительных полупроводниковых элементов. Когда в поле зрения одного попадает движущийся источник тепла, потом покидает его и возникает на другом — датчик подает сигнал срабатывания. Чтобы увеличить охват площади действия, а не воспринимать только объекты, непосредственно находящиеся возле сенсора, в устройствах, определяющих движение, используется специальная поляризационная линза, размещенная перед самим чувствительным элементом.

схема работы пироприемника

Выпускаются как пассивные, так и активные инфракрасные детекторы. Первые воспринимают внутренне тепло движущегося объекта, вторые оснащены специальной подсветкой рабочей области и улавливают отраженные невидимые лучи спектра.

Рекомендуем к прочтению: схема подключения датчика движения с использованием двух или трех проводов, совместно с выключателями.

Применение

ИК датчикУправление освещением в помещениях и на улице. Для автоматического включения освещения в жилых помещениях и на улице применяются в основном ПИК-детекторы. Дальность действия таких датчиков составляет 12 метров.

Некоторые из моделей имеют ограниченный угол наблюдения, что способствует включению искусственного освещения только в тот момент, когда человек находится в требуемой зоне.

Современные ПИК-детекторы оборудованы датчиком освещенности, благодаря чему в светлое время дня они не включают искусственное освещение. Это помогает сэкономить электричество.

Охрана

При несанкционированном проникновении на территорию охраняемого объекта датчики движения способны запустить работу видеокамер, сигнализации, сирены и других необходимых приборов.

Для охраны жилых помещений и офисов, как правило, используются ИК-датчики, они эффективно улавливают передвижения по открытому пространству. Но из-за особенностей оптики ПИК-детектора, они не подходят для работы в узких коридорах или для отслеживания разбивания окон. В этом случае используются УЗ или микроволновые извещатели.

Для охраны территории на открытом воздухе чаще всего применяются активные и пассивные инфракрасные извещатели, а также комбинированные устройства.

Для автомобильных сигнализаций используются микроволновые датчики и УЗ-извещатели, имеющие не большие размеры.
– правила эксплуатации охранных извещателей и датчиков включения электрических приборов.

Характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе

Потолочный датчик Steinet

Для получения максимально выгоды от конечной цели приобретения и установки датчика освещенности для включения света, необходимо обращать внимание на несколько основных характеристик оборудования:

  • Область использования. Следует заранее определить место для последующей установки устройства, т.е. будет это наружный или внутренний вариант. Поскольку разные производители предлагают модели отличающиеся друг от друга по технической и функциональной оснащенности. Так существуют варианты с повышенным уровнем защиты от попадания влаги и пыли. Различаются и способы крепления, в основном на рынке представлены навесные варианты, устанавливаемые с использованием опорных держателей или встраиваемые в поверхность.
  • Поскольку оборудование в самом простом представлении это лампочка с датчиком движения, то важным моментом является определение мощности источника света, подключаемого к датчику. В зависимости от конкретной модели регистратор может иметь рабочее напряжение от 200 Вт и более. Особое внимание на показатель мощность уделяется в случае сочетания датчика с энергосберегающей лампой. Когда осветительный прибор имеет большую нагрузку, чем указана производителем оборудования, потребуется монтаж дополнительного реле или установка нескольких датчиков.
  • Следующим важным показателем является угол обзора. При установке снаружи здания оптимальным вариантом является показатель по данному значению в пределах 180 градусов. Возможен выбор устройства с двумя сенсорами, в сумме которые имеют необходимые 180 градусов. В помещении для использования максимум возможностей подойдет вариант с 3 сенсорами, в сумме составляющим угол обзора 360 градусов, такой вариант подходит для установки в потолок. Для работы снаружи помещения и на улице оптимальным вариантом считается выбор регистратора с самым большим показателем по углу обзора. В квартиру подойдет вариант с меньшим количеством пиродетекторов.
  • Отдельной характеристикой является возможность сочетания конкретного устройства с определенным типом осветительного прибора или видом лампы. На рынке представлены модели позволяющие, сочетать датчик освещенности для включения света с любым из существующих видов ламп и типов осветительного оборудования. Так можно подобрать вариант датчика вмонтированного в патрон, и даже выключатель.
  • Не менее важно знать радиус действия конкретного устройства. Радиус действия обозначается максимально возможное расстояние от движущегося объекта до оборудования для его обнаружения. В большинстве случаев инфракрасные сенсоры охватывают область действия в размере 12 метров.
  • Немаловажно определиться с выбором двухполюсного или трехполюсного варианта. Двухполюсные модели подходят для установки ламп накаливания. В этом случае подключение происходит по последовательному типу. Трехполюсные позволяют подсоединять и энергосберагающие варианты.

Для чего требуются датчики движения для включения света?

Датчики освещения, безусловно, обеспечивают дополнительный комфорт, однако «попутно» их установка помогает решить и множество других проблем. К примеру, благодаря наличию автоматического управления освещением энергопотребление в доме сокращается на 3060%. Кроме того, за счет уменьшения продолжительности работы осветительных приборов существенно увеличивается срок их использования: лампочки гораздо реже перегорают. Также сенсоры удобны тем, что свет выключится сам, если вы забыли сделать это, уходя на работу либо вовсе уезжая в отпуск на долгое время.

Пироэлектрический детектор в инфракрасных датчиках

Основным компонентом конструкции любого автономного инфракрасного датчика движения, является так называемый пироэлектрический детектор. В зависимости от степени качества извещателя, он может иметь до нескольких детекторов. Стандартные извещатели сигнализации содержат два светочувствительных устройства. Более продвинутые модели датчиков движения с сиреной, оснащены четырьмя светочувствительными устройствами, которые изготавливаются из специального кристалла, демонстрирующего пироэлектрический эффект.

Пироэлектрический эффект — явление образования электрических зарядов на поверхности диэлектрических кристаллов под влиянием изменения их температуры. Пироэлектрический эффект происходит только в кристаллах, не имеющих центра симметрии и с не более чем одной обычной осью симметрии.

Пироэлектрический охранный датчик движения — это прибор, который реагирует только на изменения температуры. Спектральные характеристики пироэлектрического сенсора практически не зависят от длины волны (диапазон от ультрафиолетового до дальнего инфракрасного). Для систем сигнализации пространственная визуализация распределения температуры не является существенной. Существенным фактором является лишь выявление изменений, происходящих в этом распределении.

схема

Появление злоумышленника в поле зрения беспроводного датчика движения, вызывает изменение первоначальной температуры. Это изменение может быть вызвано, например, тепловым обнаружением фрагмента тела злоумышленника на фоне стены, которая характерно имеет гораздо более низкую температуру. К сожалению, подобные нарушения в распределении температуры могут быть вызваны другими факторами, такими как сквозняки и солнечный свет.

Подробнее про датчик движения, настройка для более высокой точности срабатывания, особенности использования в других системах.

Оптическая система

Наиважнейшей частью датчика движения служит передняя выгнутая полупрозрачная поверхность. Она имеет секторную структуру, каждый элемент которой представляет собой линзу, созданную по подобию бипризмы Френеля. Тепловые сигналы, проходя через нее, собираются в одну точку на пироприемнике, причем каждый из лучей попадает на свой чувствительный элемент. Таких линз — секторов на полупрозрачном стекле прибора много, а его выгиб приводит к направлению излучения от них всех на один пироприемник. Соответственно расширяется и угол охвата детектируемого поля.

общая оптическая система захвата инфракрасных потоков

Датчики присутствия

К ним относятся более чувствительные к движению разновидности детектирующих приборов. Технически это тот же датчик движения: принцип работы одинаков, разница в чувствительности. Так, если ИК-сенсор движения десятки пар фокусирующих линз, то фиксирующий присутствие вариант имеет их несколько сотен. Каждая отдельная пара следит за собственным малым участком, благодаря чему прибор обнаруживает даже небольшие перемещения (например, пальцев в ходе набора текста на клавиатуре).

Меры предосторожности

  1. МК-извещатели не рекомендуется устанавливать на близком друг от друга расстоянии, даже если между ними имеется какая-то преграда. Кроме того, в поле их наблюдения не должны попадать окна и двери, если датчик движения не рассчитан на отслеживание перемещений за ними.
  2. ИК-извещатели не рекомендуется устанавливать вблизи кондиционеров, отопительных радиаторов и других приборов, вырабатывающих тепло.
  3. УЗ-извещатели нельзя использовать в доме, если есть домашние питомцы.
  4. Все работы по установке и ремонту детекторов движения должны проводиться только профессиональным электриком.
  5. К детекторам движения не допускается подключать устройства с суммарной потребляемой мощностью выше, чем указано в таблице допустимых значений, прилагаемой в инструкции.
  6. Сечение используемых проводов должно соответствовать коммутируемым нагрузкам и быть не менее 1 мм кв.

Недостатки модели

Все приборы обладают определенными недостатками. И их в обязательном порядке необходимо учитывать при выборе изделия для создания автоматизированной системы включения освещения в доме или на улице.
Обычно, превалирующее большинство недостатков базируются на конструкционных особенностях изделия, а также принципе его работы. При рассмотрении инфракрасных моделей к негативным сторонам их установки можно отнести:

  • наличие ложного срабатывания. Ложные срабатывания связаны с тем, что сенсор прибора способен воспринимать любые инфракрасные излучения. К примеру, ложное срабатывание может случиться от чрезмерно нагретого воздуха, который бывает на улице в жаркую погоду или поступает от кондиционера, батарей отопления, обогревателей и радиаторов;

Вариант датчика для помещения

Датчик внутри дома

Обратите внимание! Активация устройства может быть вызвана перемещением через контролируемую область домашних питомцев: собак и кошек. При этом маленькие дети также могут спровоцировать срабатывание включения света. Чтобы избежать этого, необходима точная настройка своими руками прибора. Схема настройки будет указана в инструкции к датчику.

  • снижена точность функционирования прибора при установке на улице. Такая особенность основана на том, что датчик может неправильно работать из-за разнообразных климатических условий: жары, осадков (снег, дождь, град) и т.д. Это следует учитывать при создании автоматической системы наружного освещения;
  • незначительный диапазон рабочей температуры;
  • наличие материалов, не пропускающих инфракрасное излучение.

Эти недостатки следует учитывать при выборе модели датчика движения. Здесь обязательно необходимо учитывать место размещения и предназначение прибора, а также то, что вы хотите получить от него в конечном счете.

Установка диафрагмы

Для обеспечения высокой эффективности обнаружения датчика движения Wi-Fi, необходимо эффективно устранить все изменения температурного распределения, вызванные природными факторами. Как правило, устранение этих факторов состоит в разделении сферы поля зрения детектора на несколько фрагментов. Это означает, что детектор будет реагировать на изменения распределения температуры только в очень маленьких срезах наблюдаемого пространства.

Разделение сфер поля зрения охранной сигнализации чаще всего осуществляется путем установки на оптической оси специальной диафрагмы с прорезями, выделяющими меньшее поля зрения. Благодаря такому решению, движущийся нарушитель будет появляться последовательно в наблюдаемых зонах, что приведет к обнаружению большего количества инфракрасного излучения и возврата датчика в исходное состояние в момент, когда злоумышленник окажется за диафрагмой. Детектор будет работать так же, как источник напряжения переменного сигнала, в котором соответствующая электронная схема будет последовательно подсчитывать сигнал. При превышении определенного порога подсчета, детектор включит сигнал тревоги.

Датчики движения для сигнализации 3

Технические характеристики и особенности

Правильно выбрать ИК-датчик помогут его технические характеристики. Данные представлены в паспорте прибора:

  • Сетевое напряжение – обычное 230 В. Любая из моделей работает от обычной сети.
  • Потребляемая мощность – в пределах 0,5 кВт. Это позволяет оснастить даже большой дом достаточным количеством датчиков.
  • Диапазон обнаружения – угол обзора прибора. Измеряется в градусах. У настенных устройств он составляет диапазон от 120 до 280 градусов, у потолочного – 360.
  • Дальность действия – измеряется в метрах. Это расстояние, на котором датчик фиксирует движение. Показатель оценивают по 3 параметрам. Перпендикулярное – самая большая зона, определяется при движении объекта по касательной к сектору. Фронтальная измеряется при перемещении прямо на датчик, дальность присутствия находят, когда человек оказывается под датчиком.

Есть и другие менее значимые параметры – материал корпуса, размеры и прочее.

Сравнение с микроволновым датчиком

В качестве сенсора движения используют также микроволновый датчик. Он работает по радиолокационному принципу: прибор излучает сигнал, тот отражается и улавливается чувствительным элементом датчика. Если отраженный сигнал выше порогового, включается световое или звуковое устройство.

Отличия микроволнового датчика:

  • работает в диапазоне сверхвысоких частот, что гарантирует очень высокую чувствительность;
  • обнаруживает объект через диэлектрические препятствия: стекло, тонкую стену, деревянную дверь;
  • независим от температуры среды или степени освещенности рабочего участка;
  • улавливает медленное и незначительное перемещение.

Есть и недостатки:

  • высокая цена — приборы устанавливают на важных хозяйственных объектах;
  • работа устройства влияет на самочувствие людей и животных.

Для слежения за обычным частным домом ИК-датчиков вполне достаточно.

Неисправности

  1. Устранить преграды перед датчиком.
  2. Разместить прибор таким образом, чтобы перемещение людей происходило перпендикулярно линзе датчика.
  1. Увеличить расстояния между датчиками.
  2. Перенести ИК-детектор в то место, где на него не будут попадать прямые солнечные лучи и влиять тепловые излучения от отопительных приборов.

Особенности монтажа и подключения

Прежде чем приступать к подключению и настройке оборудования, его важно правильно подключить. Устанавливают охранные датчики на специальных конструкциях, которые не подвержены вибрациям. Соблюдение этого правила обязательно, в противном случае значительно участится количество ложных срабатываний, что негативно отразится на качестве работы. Помимо этого, играет роль высота размещения устройства. Критичный показатель высоты указывается в техническом паспорте прибора и, как правило, колеблется в пределах 2-3 метров от уровня пола.

При монтаже всех рассмотренных разновидностей охранных датчиков следует брать во внимание их недостатки. Например, для производительной и корректной работы инфракрасных устройств требуется размещать их следующим образом:

  • В непосредственной близости должны отсутствовать отопительные и любые нагревательные приборы, которые формируют восходящие тепловые потоки.
  • Избегать попадания прямых солнечных лучей на чувствительный сегмент устройства – пиромодуль.

Зоны обнаружения извещателей обязательно контролируются возможными путями передвижения нарушителя.

Настройка датчиков

Для беспроводных моделей классическое понятие подключения отсутствует. Датчику присваивается уникальная комбинация цифр и букв для системы сигнализации, при первом включении он автоматически без дополнительных настроек переходит в рабочий режим. Более детально представлена схема подключения и настройки в прилагаемом техническом паспорте к устройству. Каждая модель имеет свои тонкости.

Проводные профессиональные устройства подключаются по-разному, в зависимости от того, является данная модель адресной или нет. Адресный извещатель должен подключаться с обязательным соблюдением полярностей. Большинство моделей охранных датчиков оснащены реле, контакты которого в режиме опасности размыкаются, а в состоянии наблюдения замкнуты.

Тампер применяется для предупреждения вскрытия прибора третьими лицами. Если делать все основательно, его лучше подсоединить в специально отведенный шлейф в сети.

Где и какое количество датчиков нужно монтировать?

Если вести речь о сенсорах движения для включения света в квартире, то следует особо подчеркнуть, что их, по обыкновению, не устанавливают в жилых комнатах, ведь при этом жильцам придется махать руками с периодичностью 510 минут, инициируя включение света вновь и вновь. А вот у входов или над входными группами они окажутся весьма уместными. Помимо этого датчики движения для включения света монтируют на лестнице, в туалете и в коридорных помещениях. Число единиц зависит от площади и планировки: если в проходных помещениях, например, присутствуют повороты и углы, то одного сенсора будет явно недостаточно. Также важно устранить из зоны функционирования датчиков вентиляторы и прочие объекты, способные спровоцировать срабатывания по ошибке. Если вы планируете монтаж датчиков движения, служащих для включения света на улице, стоит выбирать модели с хорошей влагозащитой — IP44 и более, а также тщательно отрегулировать чувствительность, чтобы конструкция срабатывала исключительно на людей. Датчиками движения для включения света принято также оснащать подъезды современных многоквартирных домов.

В первую очередь, датчики движения для включения света обеспечивают удобство и экономию электроэнергии (Фото: pixabay.com)

Достоинства прибора

Инфракрасные датчики, помимо недостатков, обладают еще и достаточно внушительным перечнем достоинств. К ним следует отнести следующие моменты:

  • наличие возможности достаточно точной и тонкой настройки. Здесь можно своими руками настроить дальность действия, а также угол для обнаружения в контролируемой зоне движущихся объектов;
  • отлично подходит для эксплуатации в домашних условиях;
  • можно использовать вне дома, на улице. Но в данной ситуации необходимо учитывать все вышеперечисленные недостатки, чтобы избежать скорой порчи прибора или его неадекватной работы.

Отдельно необходимо отметить, что в отличие от остальных датчиков движения, применяемых для включения света в доме или на улице, инфракрасный извещатель не несет вреда здоровью человека. Это устройство безопасно не только для взрослых и детей, но и для домашних питомцев. Поэтому такой прибор можно спокойно устанавливать в детской комнате, спальне и другом домашнем помещении.

Особенности

Датчик движения почти никогда не используется «сам по себе». В автономном режиме он просто фиксирует возникновение изменений в подконтрольной области, поэтому должен передавать информацию об этом связанным устройствам или программному обеспечению. А они, в свою очередь, будут выполнять заданные пользователем действия:

  • включать уличное или внутреннее освещение;
  • запускать сигнал тревоги;
  • рассылать оповещения и уведомления;
  • активировать то или иное оборудование;
  • менять параметры климатических установок и других сопряженных приборов.

Датчики присутствия

Например, охранные датчики движения практически всегда включают в комплексные пультовые системы охраны. Специалисты в ходе установки настраивают подключение компонентов, а взаимодействуют последние через предоставляемый и конфигурируемый поставщиком услуг (частной или вневедомственной охраной) контроллер. А датчик для включения света, например, через центральный блок управляет освещением.

Если же пользователь занимается самостоятельной установкой и приобретает компоненты системы по отдельности, он также должен купить, установить и настроить соответствующий центральный контроллер. Как правило, вместе с таковым его поставщик предоставляет клиентам доступ ко специальному облачному сервису, где настраиваются связи между компонентами и сценарии их взаимодействия. Такого подхода придерживается, например, компания Xiaomi в своей экосистеме «умного дома».

Xiaomi

Диаграмма направленности

Для максимальной эффективности прибора критически важно правильно его установить и сориентировать. Выше было указано, что существует потолочный и настенный вариант установки; само по себе это деление не означает, что потолочный сенсор нельзя поставить на стену, или наоборот, но эффективность и точность при этом может снижаться.

Кроме того, перед выбором конкретной модели следует оценить геометрию пространства, где будет эксплуатироваться гаджет, и четко определить запланированную зону обзору. Если этим пренебречь, устройство после установки может «не видеть» движение на нужном владельцу участке.

Для определения следует замерить желаемый угол обзора и дистанцию, на которой будет требоваться четкая детекция перемещения. Многие датчики снабжаются диаграммой направленности, которая помогает правильной ориентации устройства:

Диаграмма направленности

  • светлая область — общая зона обзора;
  • белый пунктир — область уверенного обнаружения.

Схема подключения

Датчики инфракрасного излучения подключается просто – нужно организовать лишь включение и выключение цепи. Подсоединение устройства к подсветке или контуру безопасности происходит по одинаковому принципу.

Схема подключения есть в инструкции к любому прибору:

  • Ток приходит на ИК-датчик от сети по нулевому и фазному проводу. Чтобы подключить устройство к электролампочке, фазный провод подсоединяют к одному из выводов осветительного прибора. Второй вывод крепят к нулевому кабелю.
  • Кабели от устройств подключают к распределительному щитку: 2 провода от светильника, 2 от сети питания и 3 от ИК-регистратора. Фазу питающего провода соединяют с фазным кабелем датчика, а нулевой провод от питания и нулевой кабель от датчика – к нулевому от светильника.
  • Фазный кабель от ИК-датчика соединяют с проводом от светильника. Все кабели окрашены в соответствующие цвета, что облегчает соединение.

Если некоторое время освещение должно поддерживаться независимо от движения человека, в схему включают также выключатель параллельно ИК-устройству.

Подключение выпускаемых промышленностью датчиков движения в сборе

Выпускаемые промышленностью пир датчики движения подключаются к сигнальным устройствам посредством двух или трех контактов. Первые характерны наличием внутреннего питания от аккумулятора или батареи, вторые функционируют от подачи стороннего тока. У обоих типов есть регуляторы времени работы после определения движущегося теплового объекта и чувствительности измерений, от которых непосредственно зависит контролируемое расстояние.

Двухпроводные

двухпроводное соединение

Инфракрасный датчики движения такого типа подключается в разрыв линии тока включения сигнального устройства.

Трехпроводные

Для питания ик датчика движения применяется дополнительный провод с подачей напряжения. Соответственно изменится и его подключение к управляемому оборудованию. В основном используются три варианта схемы, которые можно еще и комбинировать между собой.

трехпроводные соединения

Необходимость последней может возникнуть, для случаев, когда требуется периодический контроль работы. Скажем, в светлое время суток, использование ламп бессмысленно.

Настройка

Как и в самодельных устройствах, промышленные варианты детекторов оснащены регуляторами чувствительности и времени подачи сигнала срабатывания. Они могут быть представлены потенциометрами с вырезами под плоскую отвертку, или маленькими поворотными рукоятками сбоку или сзади корпуса прибора.

Критерии выбора

Перед покупкой оборудования нужно внимательно продумать все детали, которые сделают использование датчика более комфортным, удобным и производительным. Если неправильно выбрать прибор, из-за технических ограничений он может создать много трудностей в использовании и обслуживании. Основные критерии выбора, на которые следует обратить внимание:

  • Назначение устройства – ключевой фактор. Также следует определиться с местом работы устройства – внутри помещения, салона автомобиля и т.д., или на приусадебном участке. Наличие козырьков, навесов тоже играет роль, поскольку от этого зависит, каким классом защиты IP должны будет обладать выбранная модель устройства.
  • Датчики делятся на несколько видов по способам крепления — бывают навесными и встроенными.
  • Мощность устройства определяется радиусом действия охранного датчика и способностью фиксировать события, происходящие вокруг (чувствительность). Также от этого параметра зависят правила монтажа и габариты.
  • При выборе разновидности устройства большое значение играет особенность проектирования дома, а также условия местности. Например, не каждая модификация модели способна просвечивать стеклянные поверхности или легкие строения типа навесов и беседок.
  • Не лишним будет ознакомиться с показателями времени срабатывания. Это имеет большое значение, особенно если охранный датчик установлен внутри помещения.
  • Место установки определяет угол обнаружения движущегося объекта.

Модели датчиков, оснащенные чувствительными элементами, снижают концентрацию ложных включений устройства, а также позволяют выбрать подходящий рабочий режим.

Сфера применения инфракрасного датчика

Регистраторы движения используют для организации систем освещения и охраны. Монтаж допускается как внутри постройки, так и снаружи:

  • в офисных, публичных и частных зданиях;
  • на лестничных клетках многоквартирных домов и в подъездах;
  • в помещениях любого типа;
  • на складах;
  • на любой охраняемой территории с ограниченной площадью.

Приборы, предназначенные для работы в тяжелых погодных условиях, оснащаются дополнительными защитными устройствами.

Популярные производители, модели и их цены

Стоимость прибора напрямую связана с количество стандартного и дополнительного пакета функций, способов получения сигнала и страны производителя. Для упрощения выбора подходящей модели можно привести небольшой рейтинг самых популярных вариантов:

  • Большим спросом на рынке пользуется модель датчика Camelion LX-20B. Средняя стоимость устройства находится в рамках 750 рублей. Прибор имеет большой угол обзора с показателем 360 градусов, установка возможна на потолок.
  • Следующим вариантом можно назвать Camelion LX-39/Wh, купить который можно за 650-700 рублей. Имеет меньший угол обзора, чем предыдущая модель – 180 градусов, но отличается максимальным показателем по дальности действия – 12 метров.
  • Rev Ritter отличается более высокой стоимостью, чем указанные раньше модели. Цена стартует от 850 рублей. Угол охвата составляет 360 градусов, а радиус действия 7 метров. Хороший вариант для установки в подъездах многоквартирных домов, ванных комнатах, кладовках и других схожих по характеристикам помещений.
  • Дорогим, но очень качественным оборудованием можно назвать Orbis Circumat 360 выпускаемый итальянским производителем. Средняя стоимость начинается от 4000 рублей. Возможна установка на потолок высотой до 4 метров, радиус действия оборудования составляет 7 метров, что достаточно для большинства помещений при условии внутренней установки.

В целом использование датчика движения для включения света имеет ряд преимуществ. За счет того, что на рынке представлены разные модели по функционалу, техническому оснащению и в разных ценовых сегментах, подобрать вариант, полностью отвечающий своим материальным возможностям и требованиям к оборудованию, не составляет большого труда.

Основные параметры, требующие анализа при выборе устройства

Место размещения. Если вы приобретаете модель для сухого помещения, то достаточно степени защиты по стандарту IP2022. Для комнат с высокой влажностью и открытых уличных пространств подойдут устройства с защитой от IP44 и выше.

Мощность. Чем выше значение мощности датчика — тем больше осветительных приборов можно к нему привязать.

Проходимость сигнала. Для нормальной работы инфракрасных регистраторов необходимо исключить преграды. А вот микроволновые и комбинированные модели, как мы уже заметили, не боятся преград.

Дальность срабатывания и угол обзора. Здесь следует брать ориентир на форму и ширину помещений, а также расстояние, на котором сенсор должен срабатывать.

Чувствительность. Желательно, чтобы она была настраиваемой, в противном случае датчик будет ложно срабатывать не только на домашних питомцев, но даже на лягушек и мелких грызунов.

Настройка уровня освещенности. Если такого регулятора нет, то сенсор можно монтировать лишь в условиях одинаковой освещенности. Впрочем, большинство моделей можно отрегулировать — например, на срабатывание исключительно в полной темноте.

Виды датчиков

Несмотря на то, что инфракрасные детекторы сами являются подвидом датчиков движения, здесь есть над чем подумать при выборе. На сегодняшний день ИК-детекторы бывают:

  • для внутреннего размещения. Приборы подходят по своим техническим характеристикам для установки внутри помещений. Здесь нет необходимости в защите устройства от негативного влияния климатических условий;

Установленные датчики

Датчик для уличной лампы

Наружный датчик с лампой

  • для наружного размещения. Такого рода приборы обладают определенной степенью защиты от негативных факторов окружающей среды.

Помимо этого инфракрасные модели бывают:

  • проводные. Это означает, что они для питания должны подключаться к электросети. Схема подключения здесь будет стандартной для всех моделей;
  • беспроводные. Это автономные устройства, которые работают на аккумуляторах и батарейках. Они не подключаются к общей электросети дома, что позволяет их более свободное размещение как в доме, так и на улице. Здесь, для подключения нужна схема, на которой отображено соединение датчика с любым осветительным прибором.

Помимо этого здесь следует указать о существовании комбинированных видов детекторов движения, к которым помимо инфракрасного сенсора будет размещен второй датчик (ультразвуковой или микроволновой).
Какой вид изделия вам нужен для той или иной деятельности. Поэтому делайте свой выбор взвешенно и обдуманно, чтобы не потратить деньги на ненужное приобретение.

Оптические системы инфракрасных детекторов

Инфракрасные извещатели для дома и дачи оснащаются специальными оптическими системами, задачей которых является концентрация инфракрасного излучения на пироэлектрическом датчике. Выделяют две основные оптические системы: на основе зеркальной техники или на линзах Френеля.

Анализируя обе системы с точки зрения способности обнаруживать злоумышленника, можно сделать вывод, что они равноправны, и каждая из них имеет определенные преимущества и недостатки. Производители стремятся создать оптические системы, конструкция которых позволила бы получить изображение на пластине в виде точки. Конечно, на практике создать оптическую систему с таким свойством невозможно. На сегодняшний день достаточным решением является уменьшение объёмного луча излучения до размеров детекторной пластины.

схема

Чаще всего можно столкнуться с инфракрасными детекторами, построенными на основе широкоугольных линз, которые позволяют получить угол поля зрения от 90 до 130 градусов. Диапазон таких извещателей колеблется от 12 до 15 метров.

Преимущества и недостатки инфракрасных датчиков

Принцип функционирования ик детектора дает ему преимущества в одних областях использования и служит минусом в других. К примеру, применение датчика движения, основанного на регистрации тепловых контуров, дает хорошие результаты в системах пожарной безопасности и автоматического контроля освещения. Также зарекомендовали себя пиросенсоры при использовании их в качестве бесконтактных выключателей или частей комплексов экономии тепла. А вот в охранных функциях, датчики такого типа, лучше не применять. Их слишком легко обойти нарушителю, одевшему не пропускающее тепло снаряжение.

костюм тепловой защиты

Основной минус инфракрасных детекторов — малая контролируемая зона. Кроме того, датчики движения, построенные по принципу улавливания тепла, зачастую ошибаются, принимая за людей домашних животных, у которых нормальная температура тела выше человеческой. Или же игнорируя факт присутствия в сенсорном поле слишком холодного объекта. Примером тут может служить, когда кто-то заходит с улицы. Он сам остыл, одежда на нем ледяная — детектор его попросту не увидит. То же эффект получается если применять тепловой сенсор в качестве автоматического включателя для наружного освещения. Тут есть и обратное действие — в жару будут случайные срабатывания на нагретый движущийся транспорт.

Подключение датчика

Если монтаж инфракрасного датчика осуществляется своими руками, то прежде чем организовать подключение, необходимо ознакомиться с основными правилами установки таких устройств. Наиболее часто такие устройства устанавливаются самостоятельно для автоматического включения света в комнате либо для автоматического запуска уличных светильников, работающих от солнечных батарей.

Работа датчика

Работа по подключению ИК датчика выполняется в такой последовательности:

  • Правильно подобрать место для установки. Чувствительный элемент лучше регистрирует движения, осуществляемые поперёк контролируемой области. Высота монтажа зависит от модели датчика (2.5–4.0 м).
  • Отключить электричество в доме и подвести провода от щитка или распределительной коробки к месту подсоединения датчика.
  • Снять защитную пластиковую оболочку детектора.
  • Подключить проводники к устройству согласно схеме указанной в инструкции или на самом приборе.
  • Установить датчик на заранее подготовленное место, используя встроенный пружинный фиксатор.
  • Проверить и настроить инфракрасный выключатель.

Большая часть производимых датчиков имеет встроенные элементы регулировки времени свечения лампы и порога срабатывания. На плате переменные резисторы обозначаются соответственно TIME и LUXE.

Чувствительность устройства следует настроить в первую очередь. Для этой цели необходимо установить регулировку времени свечения лампы на минимальное значение. Затем, вращением регулятора чувствительности в различные положения, подобрать наиболее подходящий режим работы осветительного прибора.

Когда чувствительность датчика будет настроена, следует установить реле времени на наиболее подходящий промежуток работы осветительного прибора.

Установку сигнализаций и пожарного оборудования следует доверить квалифицированным специалистам. Ошибки в монтаже таких устройств могут обойтись значительно дороже стоимости услуг профессионального монтажника.

Варианты установки

Подключение датчика инфракрасного типа может вестись по разнообразным схемам. Наиболее часто востребованы схемы, указывающие подключение изделия к осветительным приборам. Подключение ИК-датчика возможно двумя способами:

  • через распределительную коробку;
  • непосредственно в месте размещения.

Какой бы способ вы не выбрали, нужна специальная схема, отвечающая тем или иным вашим запросам.
Самым простым способом подключения данного типа детектора является установка его с помощью выключателя. В этой ситуации подключение лампы происходит на другую электрическую цепь. Здесь, если выключатель полностью снять, датчик сможет самостоятельно отвечать за включение и выключение света. Схема такого подключения приведена ниже.

Подключение датчика с выключателем

Схема подключения через выключатель

Можно подключить детектор непосредственно к проводке. Здесь следует определить провод, идущий к лампе. От него протягиваем новый и соединяем с красным контактом датчика. Схема подключения в такой ситуации имеет следующий вид.

Подключение датчика к проводке

Схема подключения к проводке

Для того чтобы датчик исправно работал, схема подключения должна соблюдаться неукоснительно.

Инфракрасные извещатели типа QUAD

Также стоит упомянуть про инфракрасные детекторы типа QUAD. Задача любого беспроводного датчика движения, заключается в обнаружении только движения злоумышленника, без реакции на побочные явления. На практике оказывается, что это совсем не так просто, потому что и человек, и животное, и сквозняк в помещении, и заходящее солнце — вызывают очень похожие пироэлектрические явления. Поэтому важной задачей стало сделать устройство, которое способно отличить события тревожного характера от ложных срабатываний, вызванных одним из вышеупомянутых факторов.

Одним из способов снижения чувствительности детекторов к ложным срабатываниям оказалось создание сенсора, в котором использовались два пироэлектрических детектора, расположенных горизонтально бок о бок. Сконструированный таким образом датчик имеет в два раза больше зон обнаружения, чем датчик с одним пироэлектрическим устройством. Устранение ложных срабатываний заключается в логическом суммировании сигнала от обоих детекторов. Они подключаются таким образом, что изменение их поляризации в результате обнаружения излучения всегда противоположно по отношению к другому.

подключение

Конечно, это решение не идеально. Благодаря развитию технологий, все чаще используется другое решение. Если в одном Wi-Fi датчике движения можно было использовать два пироэлектрических устройства, то почему бы не использовать больше. В результате этого мышления, была разработана инновационная технология QUAD, которая позволила использовать до четырех пироэлектрических детекторов.

Методы повышения эффективности работы

идеальная расстановка для работы детектора

Чтобы улучшить средние показатели датчика движения на инфракрасной основе — необходимо освободить ему от лишних препятствий сенсорное поле. Среди которых могут быть различные колонны, перегородки, шкафы, стулья, тумбочки, висящие с потолка конструкции или занавеси. Установку детектора нужно производить согласно его возможностей по охвату территории, совмещая работу нескольких из них, для увеличения контролируемой площади. Важна и температура воздуха. Чтобы пиросенсор «увидел» тепло необходима определенная разница нагрева между объектом, за которым ведется наблюдение и окружающим пространством. То есть, в сильно натопленных помещения и детектор будет работать хуже.

Принцип работы технологии

Дистанционные инфракрасные извещатели, использующие технологию QUAD, имеют четыре пироэлектрических детектора. Расположены они по-разному. Стандартно, их устанавливают друг рядом с другом, что позволяет получить четыре зоны обнаружения с помощью одной линзы Френеля или одного зеркала. Однако, в настоящее время гораздо более часто используемое расположение пироэлектрических устройств, заключается в их расположении в два ряда по два детектора.

Дистанционные инфракрасные извещатели

Благодаря такому расположению, зоны обнаружения сгруппированы в группы по четыре луча. Глядя на приведенную выше схему, можно сделать вывод, что детекторы QUAD имеют два детектора с двойными пироэлектрическими датчиками. В инфракрасных извещателях с технологией QUAD, электрический сигнал от каждой пары пироэлектриков обрабатывается отдельно в аналого-цифровом чипе.

Заключение

Для создания в доме системы «умный свет» инфракрасный датчик отлично подойдет. Он обладает массой преимуществ, которые позволят вам автоматизировать систему управления светом наилучшим образом, а также снизить собственные затраты на потребление электроэнергии. Кроме этого подобного рода устройства, установленные своими руками, вполне могут применяться и для создания наружного освещения. Здесь они отлично впишутся в охранные системы, обеспечив вас дополнительной безопасностью.

Достоинства и недостатки инфракрасного датчика движения

Популярность ИК-моделей обусловлена их преимуществами:

  • устройство работает как внутри здания, так и снаружи;
  • угол наблюдения и дальность можно довольно точно регулировать;
  • ИК-датчик, особенно пассивного типа, безопасен для здоровья, работа системы охраны не пугает домашних животных;
  • низкая стоимость;
  • обширный ассортимент: выпускаются приборы в напольном и настенном исполнении, аналоговые, цифровые, и прочее.
  • при попадании прямых солнечных лучей чувствительность падает – при выборе места установки это надо учитывать;
  • при близком размещении кондиционера или обогревателя возникают существенные помехи;
  • стекло блокирует прохождение сигнала, так появляются слепые зоны, которыми может воспользоваться злоумышленник;
  • синдром паутинки – опутанный паутиной датчик срабатывает постоянно.

Единственный датчик движения не гарантирует безопасность помещения. Однако в качестве элемента системы защиты ИК-устройства незаменимы. Для загородного дома или квартиры такие устройства предпочтительнее.

Комплексное применение

Наилучшим методом повышения чувствительности тепловых детекторов движения будет использование их в комплексе с аналогичными, но работающими на других физических принципах:

разновидности сенсоров определяющих перемещение объектов

  • Улавливающие оптические волны (изменение освещения).
  • Звуковые — во время перемещения все объекты производят слышимые ухом колебания воздуха.
  • Эхолоцирующие — это когда оборудование создает направленный волновой импульс (невидимый глазами людей) и принимает отраженный от объектов сигнал на сенсоры. По его изменению и делается вывод о перемещениях чего-либо в контролируемом поле.

У каждого из перечисленных детекторов есть плюсы и минусы, зависящие от их методов обнаружения. Но, работая в комплексе, они создают для общей системы практически полную гамму чувств по определению перемещений в сенсорном поле. Грубо говоря, она могут видеть, слышать и ощущать движения человека.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий