Датчик освітленості для увімкнення світла своїми руками. Як зробити фотореле в домашніх умовах найпростіший спосіб. Спеціальні версії датчика

Щовечора доводиться вмикати, а щоранку вимикати. І якщо в хорошу погоду з цим можна якось миритися, то в дощ чи сніг... Тому виникає ідея автоматизувати увімкнення та вимкнення світильників. Цим і займається фотореле для вуличного освітлення.

Назв цього пристрою маса. У літературі зустрічається назва світлоконтролюючий вимикач або світлочутливий автомат, а при спілкуванні можна почути датчик освітленості або світла, фотодатчик, сутінки/сутінок датчик або день/ніч. Можливо, є інші. Але все це про один пристрій, який включає освітлення при настанні сутінків і відключає його на світанку.

Фотореле роблять на основі фоторезистора або фототранзистора, які змінюють освітленість змінюють свої параметри. Поки на них потрапляє достатня кількість світла, ланцюг живлення залишається розімкненим. У міру настання темряви параметри фоторезистора/транзистора змінюються і, за певного значення (задаються налаштуваннями), ланцюг замикається. Вранці процес проходить із точністю до навпаки: при досягненні освітленості певного рівня ланцюг живлення розривається.

Технічні характеристики

В першу чергу треба вирішити, чи хочете ви фотореле для вуличного освітлення з виносним або вбудованим датчиком світла. Виносний датчик має невеликі розміри і його простіше захистити від підсвічування, саме пристрій можна поставити в будинку, наприклад, в щитку. Є навіть моделі під дин-рейку. Фотореле із вбудованим датчиком освітленості може стояти неподалік світильника. Важливо тільки вибрати місце так, щоб світло від лампи не впливало на фотодатчик. Цей варіант зручніший, наприклад, для .

Експлуатаційні характеристики

Визначившись із типом датчика переходимо до технічних параметрів:

Щоб вибрати фотореле для вуличного освітлення, ці характеристики обов'язкові. Правильний їхній вибір визначає працездатність пристрою. Але є ще деякі параметри, що впливають на правильність роботи пристрою.

Можливості налаштування

Є кілька регулювань, які дозволяють налаштувати роботу фотореле у кожному конкретному випадку. Проблема в тому, що налаштування виконуються вручну, поворотом необхідного регулятора і досягти абсолютно однакових параметрів у декількох пристроїв неможливо. Завжди є якісь відмінності у їхній роботі.

За допомогою цих налаштувань можна зробити фотореле для автоматичного включення освітлення ділянки комфортним, виключити помилкові спрацьовування.

Де поставити

Правильно вибрати місце для встановлення фотореле для вуличного освітлення – той ще квест. Треба врахувати кілька вимог:

При цьому, висота установки фотореле - на рівні 1,8-2 м. Це дозволить регулювати параметри «з грунту». Можна і вище, але знадобиться драбини/драбина або стілець/табуретка.

Як знаєте, знайти таке місце непросто. Є кілька хитрощів, які полегшують вирішення:

І ще порада із практики: підлаштувати параметри роботи простіше, якщо датчик освітленості фотореле стоїть на східній чи західній стіні. Але тільки в тому випадку, якщо там немає об'єктів, що яскраво світяться. У такому разі найкраще вибирати той бік, де «засвітлення» найменше.

Види фотореле

Як уже говорили, є фото-реле із вбудованим та виносним датчиком освітленості. Крім того можна знайти такі різновиди:

Якщо вам потрібна одна з наведених вище функцій, зовсім не обов'язково купувати фотореле з датчиком руху або таймером. Можна встановити звичайний датчик, і послідовно з ним підключити потрібний пристрій (датчик руху або таймер). Функції будуть ті самі, а ремонт та заміна обійдуться у меншу суму. Якщо у фоторелі з додатковими функціями вийде з ладу одна з частин, доведеться міняти пристрій повністю, а коштує такий варіант дорожче, ніж побратим «без наворотів».

Схеми підключення фотореле для вуличного освітлення

Призначення фотореле для вуличного освітлення - подавати живлення при настанні темряви і відключати його на світанку. Тобто це свого роду вимикач, тільки замість кнопки в ньому встановлено світлочутливий елемент. Тому схема його підключення аналогічна: на фоторелі подається фаза, знімається з виходів і подається на світильники чи групу ліхтарів.

Найпростіший випадок - схема підключення фотореле до ліхтаря

Оскільки фотореле для роботи також потрібне живлення, на відповідні контакти подається нуль, бажано також підключити заземлення.

Як уже говорили раніше, підбирати фотореле треба за потужністю навантаження, що підключається. Але спостерігається одна закономірність: зі збільшенням потужності ціни значно зростають. Для економії можна подавати харчування через фотореле, а через . Він призначений для частого включення/відключення живлення, а також з його допомогою можна підключити живлення з використанням світлочутливого елемента з малим навантаженням, що підключається. По суті, він включає тільки магнітний пускач, тому до уваги беруть тільки його споживану потужність. А до висновків магнітного пускача можна підключати потужне навантаження.

Якщо, крім датчика день/ніч, треба ще підключити таймер або датчик руху, їх ставлять послідовно після реле освітлення. Порядок встановлення рух/таймер неважливий.

Якщо датчик руху або таймер не потрібні, їх просто забираєте зі схеми. Вона залишається працездатною.

Встановлення та налаштування

У фотореле із вбудованим фотодатчиком із корпусу виходить три дроти. Підключають їх завжди однаково:

• Червоний йде на навантаження - ліхтар, лампочки, світильники.
• Коричневий або чорний провід з'єднується із фазою, взятою зі щитка.
• До синього підключається нейтраль із шини з «робочим нулем» із щитка.

Бажано також пристрій заземлити, підключивши до відповідної клеми на корпусі. Перетин проводів підбирається в залежності від потужності навантаження, що підключається.

Налаштування реле відбувається після його встановлення та підключення. При настанні сутінків чекаєте такого стану, коли б бажання щоб освітлення включилося. Берете невелику викрутку, крутіть підрядкове коліщатко до тих пір, поки світло не запалиться.

Порядок підключення фотореле з виносним датчиком трохи інший:

• фазу підключаємо до клеми A1 (L) (у верхній частині приладу);
• нуль заводимо на клему A2 (N);
• з виходу (залежно від моделі може знаходиться у верхній частині корпусу, тоді позначається L' або в нижній частині корпусу) фаза подається на освітлювальні прилади.

Один із варіантів підключення – у відео. Тут реалізовано схему з магнітним пускачем.

Датчик руху для включення світла підвищує комфортність житла. Він дозволяє знизити витрати електроенергії. Такі датчики використовуються також для створення охоронної зони. Залежно від принципу робота подібні конструкції поділяються на кілька типів, кожен із яких має свої особливості.

Загальна інформація

Датчик руху – це спеціальний пристрій, який за допомогою чутливих елементів фіксує присутній людину або тварину і автоматично вмикає світло. Він встановлюється, в основному, в коридорах та на прибудинкових територіях. Тобто, у місцях із відносно високим потоком людей.

Перш ніж відповідати на питання, як зробити датчик руху, необхідно визначитися з існуючими типами таких пристроїв. Це обладнання класифікується за місцем встановлення. Датчики бувають:

• зовнішні;
• внутрішні.

Перший тип пристроїв висувається більш високі вимоги до якості та виду матеріалу, з якого виготовляється його корпус. Зовнішні датчики відрізняються між собою максимальною зоною охоплення. Під останнім терміном розуміється певна ділянка території, рух яким здатний «засікти» сенсор.

Саморобний датчик руху не висуває вимог до типу освітлювального приладу. Однак деякі спеціалізовані моделі необхідно підключати до певних прожекторів.

За механізмом роботи датчик руху для включення світла буває:

1. Інфрачервоним. Такі пристрої реагують на температуру об'єкта, що попадає в зону дії сенсора. Інфрачервоні датчики переважно використовуються всередині приміщень, оскільки вони відрізняються підвищеною чутливістю до змін навколишнього середовища.
2. Мікрохвильовим. Сенсор реєструє зміни радіочастот. Він налаштовується певний діапазон сигналів. У разі появи об'єкта в зоні «видимості» сенсор реєструє його присутність та передає інформацію на сигналізатор. Той включає світло.
3. Ультразвуковим. Вважається найбільш простим пристроємдля освітлення. Ці датчики відрізняються надійною конструкцією.

У домашніх умовах простіше зробити датчик руху своїми руками із ультразвуковим або інфрачервоним сенсором. До нестачі такого пристрою слід віднести те, що він реагує на тварин.

Умови встановлення

Перш ніж створювати власний датчик руху, необхідно визначитися з важливими умовами. Останні впливають на параметри майбутнього пристрою. До таких умов належить:

1. Вибір місця встановлення. Від цього параметра залежить конструкція датчика. Зокрема, якщо він використовується на вулиці, необхідно зробити для нього вологостійкий корпус. Місце встановлення також визначає рівень потужності, яким повинен мати сенсор.
2. Наявність перешкод. Люстри, дерева та інші об'єкти заважають проходженню сигналу.

Важливо, що інфрачервоні рецептори не спрацьовують, якщо в зоні їх «видимості» розташовується скло.

Виготовляємо датчик

Нижче ми розглянемо схему простого датчика руху, який складатиметься з передавача, приймача та блоку живлення для них.

Блок живлення

Приймач і передавач живляться постійною стабілізованою напругою 12-16 В. При цьому їх сумарне споживання не перевищує 50 мА.

Таким чином, як блок живлення можна використовувати будь-який БП на 12 В, наприклад від старого роутера. Або ж можна зібрати своє джерело за однією з багатьох схем в інтернет. Споживання у нас мізерне, тож підійде будь-яка.

Передавач

Передавач зібраний на мікросхемі NE555. Як передавальний елемент використовується ІЧ-діод LD274, кут огляду якого становить 10 градусів, що необхідно врахувати при монтажі передавача.

Приймач

Як чутливий елемент тут використовується фототранзистор BPW40, а як виконавчий орган – реле BS-115C. Фототранзистор має кут огляду 20 градусів, що також слід врахувати при монтажі приймача. Беручи до уваги чутливість фотоприймального елемента, відстань від передавача до приймача становитиме близько 5 метрів, що дуже непогано.

Висновок

У зібраному вигляді наші приймач і передавач виглядатимуть так:

Залишається тільки зробити, щоб реле приймача здійснювало комутацію лампочки, світлодіодної стрічкиабо звукової сигналізації (на ваш розсуд).

В даний час у сучасну квартируабо будинок просто необхідне встановлення датчиків руху. Вони призначені для автоматизації системи внутрішнього і зовнішнього освітлення, це «розумне» пристосування, яке включається в ланцюг освітлення при появі будь-яких рухів в районі своєї дії, а відключення ланцюга освітлення відбувається тоді, коли об'єкт, що рухається, залишив область дії приладу.

Таким чином, включення світла відбувається лише тоді, коли це необхідно, і дозволяє відчути комфорт, вам не потрібно буде йти, і в темній кімнатінамацувати вимикач, все відбуватиметься автоматично. Такий пристрій за рахунок автоматичного включення та вимикання освітлення допоможе вам скоротити витрати електроенергії до 70 відсотків, і ми без особливих зусильзможемо зібрати його своїми руками.

Класифікація та види

Пристрій датчиків руху та їх принцип роботи не складний, і ґрунтується на тому що, при появі об'єкта, що переміщається в області дії, реле замикається і подається сигнал на включення джерела світла.

Вони поділяють наскільки можна підключення на:

• Стельові, прилади, що встановлюються на стелі, плитах перекриття, і детектирующий кругову зону.
• Кутові та настінні, мається на увазі їх установка на стінці, і мають кут огляду 180 градусів та нижче.

Датчики також підрозділяють по можливості установки:

1. Зовнішні, для встановлення поза приміщенням
2. Внутрішні, для встановлення всередині приміщення

За способом харчування їх поділяють на:

• Дротові - підключаються до електричної мережі;
• Автономні – із власним блоком живлення.

Сучасні датчики, крім фотоелемента, оснащують приладом інфрачервоного випромінювання та індикатором освітленості. Принцип роботи приладу інфрачервоного випромінювання заснований на тому, що він реагують на теплове середовище, що змінюється, а якщо теплове середовище не змінюється протягом деякого часу, то той подає сигнал на відключення світла.

Але слід розуміти, що такі датчики не потрібно ставити поблизу джерел тепла, так як тепловий фон, що змінюється, посприяє його хибному спрацьовування. А індикатор освітленості аналізує освітленість приміщення та допоможе нам уникнути включення освітлення у світлий час доби, коли це не потрібно.

Монтаж та підключення

Після складання, необхідно перейти до його монтажу, вибору схеми та електричного
підключення. Датчики руху повинні підключатися через автоматичні вимикачі або запобіжники, тобто. ланцюги живлення повинні мати постійний захист.

Тепер вам необхідно вибрати схему монтажу датчика, для цього розглянемо можливі схеми підключення датчика:

1. Стандартна схема: L – вхідна фаза, А – вихідна фаза з датчика руху на джерело світла, N – нуль;
2. Наступна схема підключення застосовна у випадках, коли вихідне навантаження перевищує граничне значення. Необхідно додати в схему контактор з напругою котушки 220 вольт або використовувати два датчики на одне навантаження.
3. Можна використовувати схему, увімкнувши в ній клавішний вимикач, це дозволить нам включати світло незалежно від датчика руху, принцип роботи цієї схеми полягає в тому, що ми, крім датчика, даємо навантаження на світильник.

Після вибору схеми та електричного підключеннядатчика нам необхідно його перевірити та відрегулювати чутливість, для цього нам слід: Поворотом гвинта регулювального опору проводиться регулювання чутливості датчика, за годинниковою стрілкою – збільшується, проти годинникової стрілки – чутливість зменшується, після регулювання необхідно перевірити його роботу.

Підіб'ємо підсумок всього вищесказаного

Переваги використання датчиків руху:

• Економія електроенергії;
• збільшення ресурсу джерела освітлення;
• Зручність;
• Висока надійність;

Можна застосувати для забезпечення системи безпеки приватної території, принцип роботи полягає в тому, що при проникненні в зону дії датчика, ввімкнеться світло, і що може посприяти переляку порушника, і так само приверне вашу увагу.

Монтаж необхідно проводити на висоті приблизно 2,4 метра, що дозволить нам ефективніше використовувати світильник.

Вибір місця для монтажу необхідно вибирати там, де в зону його видимості не потраплятимуть гілки дерев, автомобільні дорогитому що вони будуть включати світло в моменти, коли вам це не потрібно. Монтаж пристрою необхідно проводити строго в тій зоні, де виявлення рух має бути сигналом на включення світла.

Періодично прочищайте сенсор приладу, так як осілий пил або інший бруд може негативно позначитися на його роботі. При виготовленні датчика своїми руками, як випромінювач найкраще поставити лазерну указку.

Датчики руху для включення світла вуличні та для приміщень допомагають раціонально використовувати ресурси (електрозбереження 50-80%), виявляючи присутність або пересування об'єктів на ділянці. Сучасні технологіїпривносять зручності у наше життя, підвищують комфортність нашого існування. Датчики руху автоматично включають світильники під час потрапляння людини до зони контролю. Під час руху об'єкта світло загоряється автоматично. Цей пристрій надзвичайно зручний, коли потрібно ввімкнути світло, але на даний момент руки чимось зайняті. А якщо рух відсутній деякий час (який задається індивідуально), світильник гасне. Датчик руху вуличний для освітлення як налаштувати? Як підключається датчик руху? Де можна використовувати датчики руху для включення світла?

Так, де завгодно. А конкретніше там, де людина знаходиться недовго, тобто в коридорах, на сходах, коморах, біля входу, біля хвіртки.

Датчик руху є спеціальним пристроєм, який відноситься до категорії приладів для виявлення. За допомогою сенсорів він фіксує об'єкт, що рухається, який потрапляє в його зону дії, передає отриманий сигнал до лампи.

Купуючи датчик для включення світла, необхідно враховувати його параметри, особливості:

1. Місце встановлення: прилади для увімкнення світла можна встановлювати на вулиці, в закритих приміщеннях, під навісами. Вони бувають навісними та вбудовуваними, також потрібно враховувати специфіку кріплення, рівень захищеності пристрою.
2. Особливості установки датчика залежить від його потужності. Різновид пристрою впливає умови його монтажу.
3. Потрібно враховувати особливості зони спрацьовування, оскільки сигналізаторам доступні лише видимі ділянки контролю. Радіус реагування знижується навіть через підвісні люстри або карнизи.
4. Скло є перепоною для інфрачервоних променів.
5. Слід звернути увагу на наявність функції налаштування точного часу спрацювання увімкнення або вимкнення світла. Цей аспект буде важливим, якщо приміщення великого розміру, де є не один датчик, а кілька пристроїв.
6. Важливо враховувати кути огляду пристрою, радіус сприйняття цих приладів варіюється від 180 до 360 градусів. На стіни часто встановлюються датчики зі сприйняттям 180 градусів, вони спрацьовують при вході або виході з приміщення. Стельові датчики руху встановлюються лише з повним кутом огляду.
7. Потрібно враховувати взаємодію діапазонів активних та пасивних ділянок – це актуально для офісного приміщення чи кімнати відпочинку.
8. Існують категорії пристроїв, які мають функцію налаштування на людське дихання.

Датчики руху: види та класифікація

Датчики світла поділяються на два типи: за класом сигналізатора і місцем, де проводитиметься установка. Прилади поділяються на зовнішні (використовуються для вулиці) та внутрішні (для приміщень).

Функції вуличних приладів для увімкнення світла працюють за принципом розрахунку дистанції від пристрою до об'єкта. Датчики периметрального типу розраховані на певну частину території. Їх використання є актуальним для великих приватних володінь, великих прибудинкових зон. Більшість пристроїв діапазон реагування досить широкий: від 100 до 500 метрів. Також потрібно враховувати, що деяким типам спеціалізованих пристроїв має відповідати певний прожектор. Встановлювати кімнатний датчик можна у будь-якому приміщенні будинку, його основна відмінність від вуличного аналога – непереносимість температурних перепадів.

Дані прилади поділяються на:

1. Ультразвукові – їхня робота ґрунтується на відображенні ультразвуку від навколишніх предметів. Це найдоступніша, нескладна, довговічна категорія датчиків;
2. Мікрохвильові – працюють за принципом локатора. Радіолокатор налаштовано на певний діапазон сигналів. Він уловлює їх та відправляє сигналізатору. Після того, як сигнал спійманий, світло автоматично вмикається. Серед експертів прийнято вважати такий принцип дії більш практичним, ніж ультразвукові датчики. Проте вартість таких приладів вища;
3. Інфрачервоні – їх принцип роботи схожий на реакцію надчутливого термометра. Такі датчики реагують на температуру об'єкта, що потрапляє до зони їхньої дії (наприклад, 36,6°С). Потрібно враховувати, що дані прилади залежать від змін температури навколишнього простору, тому не рекомендується встановлювати їх у зоні кухні або вхідних дверей. Ці пристрої оптимально підходять для житлових приміщень, діапазон реагування температури можна налаштувати так, щоб вони не спрацьовували від переміщення домашніх тварин.

Як підключити датчик руху

Для підключення даних приладів не потрібні якісь особливі навички, достатньо розуміти принцип підключення проводок та сигналізатора. Для привабливішого естетичного сприйняття вся система ховається у спеціальному розподільчому корпусі. До кожного пристрою додається відповідна інструкція по встановленню, а також схема підключення датчика руху для освітлення.

Принцип роботи чимось нагадує процес приєднання контактів у звичайному вимикачі, оскільки діючі параметри у них ідентичні. Там і там у ролі виконавчого механізму виступає реле.

Широко поширена практика, коли використовується вимикач із датчиком руху, особливо це актуально для мешканців приватних будинків. При наближенні до хвіртки в темний час доби над входом вмикається світильник, причому датчик налаштовується таким чином, щоб людина могла без проблем подолати відстань від воріт до будинку.

У випадках, якщо потрібно, щоб світильник працював навіть тоді, коли в приміщенні немає руху, до схеми додається паралельно під'єднаний до датчика вимикач. Таким чином, при включенні вимикача джерело освітлення приєднуватиметься до іншого ланцюга, обходячи датчик. У той же час, прилад, як і раніше, контролюватиме освітлення навіть тоді, коли вимикач вимкнено.

Схема з підключенням вимикача

В окремих випадках, коли площа приміщення велика, одного датчика стає мало, використовується схема підключення джерела освітлення з двома приладами. Щоб уникнути міжфазного замикання, потрібно розуміти, що обидва сигналізатори підключаються від однієї фази.

Схема підключення світильника із двома датчиками

Власники приватних будинків з великою прибудинковою територією нерідко поєднують підключення датчиків та кількох потужних прожекторів. Так як потужність датчика становить приблизно 500-700 Вт, то у подібних випадках використовується магнітний пускач.

Схема підключення датчика руху з магнітним пускачем

Як налаштувати датчик руху для ввімкнення світла своїми руками

За налаштування датчиків відповідають потенціометри. Вони поділяються на три категорії:

• тимчасові інтервали;
• рівень чутливості;
• освітленість.

Налаштування часових інтервалів є найпростішим. Потрібно лише задати потрібний часовий проміжок. Залежно від моделі приладу, це значення варіюється від 5 секунд до 10 хвилин.

Що рівень чутливості – то краще прилад реагує на рух. Якщо спостерігається дуже часто спрацьовування датчика, то поріг чутливості слід зменшити. Цей чинник поширюється на мимовільні включення. Налаштовуючи рівень чутливості також необхідно враховувати пору року, наприклад, влітку прилади працюють у стандартному режимі, а взимку нерідкі збої. Така ситуація складається через реагування пристроїв на тепло, яке виробляється опалювальними приладами.

Чинник освітленості важливий: датчик повинен правильно функціонувати, коли світло. Таким чином, коли відбувається рух об'єкта, пристрій повинен автоматично визначити рівень освітленості. Якщо рівень нижчий за встановлений поріг, то прилад спрацьовує. А якщо вище - то ні, тому що приміщення не потребує додаткового освітлення, на вулиці день.

Висновки

Датчики руху для включення світла вуличні та домашні компактні, економні у плані енерговитрат, їх легко встановити. Вони зручні, актуальні для використання у приватних будинках, на дачах, на білябудинкових територіях. Крім свого прямого призначення, вони виконують функцію своєрідної сигналізації від зловмисників, спрацьовують саме тоді, коли чужі люди з'являються на вашій території.

Датчик руху – це необхідний атрибут сучасного інтер'єру, функціональний комфорт вашого будинку

Застосування домашніх автоматизованих системдозволяє значно заощадити електроенергію. Наприклад, встановивши датчик на вуличному освітленні на підході до будинку, в під'їзді, коридорі, коморі ви позбавите себе необхідності в темряві намацувати вимикач і ніколи не забудете його вимкнути. У цій статті ми розповімо про особливості датчиків і як зробити датчик руху своїми руками.

Коротко про датчики

Датчик руху комутує навантаження за наявності зовнішньої дії, яка залежить від типу датчика та його принципу роботи. Коли детектується присутність або рух тіла живлення через симістор або електромагнітне реле надходить на навантаження. Як навантаження може виступати будь-що: лампочка, обігрівач, гучномовець, аби потужність навантаження не перевищувала максимальну комутовану потужність датчика. Зазвичай, максимальна потужність навантаження близько 1 кВт.

Якщо вам потрібно включити велику потужність - необхідно додати ще одне реле в ланцюг, щоб силові клеми датчика руху включали напругу на котушку реле.

Принцип роботи пристрою

Принцип роботи датчика залежить від типу схеми підключення та застосовуваного елемента. Хоча їхнє завдання одне, але способи реалізації різні Датчики руху можна розділити на групи за принципом їхньої дії. Розглянемо переваги та недоліки кожної з них.

Контактний чи магнітний

Найпростіший варіант – використовувати механічний кінцевий вимикач, за його допомогою ви можете вмикати світло, коли відкриті або зачинені двері, наприклад. Це не зовсім датчик, але все ж таки, найпростіший спосіб реалізації автоматичного включення приладів.

Наступний варіант – геркон (герметичний контакт) суть його така: у скляній колбці розташована пара контактів, яка може замикатися або розмикатися під дією магнітного поля. При цьому на двері встановлюється постійний магніт, а на дверному отворі(лиштві) розташований геркон. Його контакти часто не здатні пропускати величезних струмів, тому з їх допомогою може включатися обмотка реле, щоб збільшити комутаційну здатність.

Схема датчика руху

ІЧ-датчик

Інфрачервоні датчики руху реагують на інфрачервоні випромінювання, це випромінювання довжиною хвилі 1 мм або частотою 300-400 ГГц. Як основний чутливий елемент використовується ПІР(PIR)-датчик. Він фіксує зміни кількості випромінювання нею.

ІЧ-випромінювання – це теплове випромінювання.

Значить, що в ІЧ-діапазоні людина виглядає як велике джерело випромінювання. При цьому температура самого датчика не вносить значних змін його роботи. Інформація із зовнішнього світу повинна потрапляти на датчик, для цього випромінювання збираються групою лінз типу лінзи Френеля. Зовні це виглядає як віконце у корпусі з ребристим склом.

Залежно від конструкції кут огляду ІЧ-датчиків руху може сягати 360 градусів, в такому випадку, всередині зазвичай встановлено кілька піроелектричних елементів (БЕЗ), а лінзи фокусують на них з відповідних зон видимості. Такі ширококутні датчики потрібні для фіксування руху з усіх боків, щоб не ставити кілька вузьконаправлених встановлюється на 360 градусів на стелі.

ІЧ датчики реагують на тепло

Переваги:

• ціна;
• простота;
• поширеність;
• добре працює у приміщенні;
• гарні регулювання;
• Чи не дратує тварин.

Недоліки:

• недостовірність;
• проблеми при роботі на вулиці

Так як реагує на тепло - має багато "шкідливих" для точної роботи факторів. Хибні спрацьовування відбуваються на будь-який порив теплого вітру або обігрівач, що включився, при цьому температура фону повинна відрізнятися (у менший бік) ніж температура людини. Тому він навряд чи спрацює на кухні, коли ви опинитеся навпроти розпеченої плити, але чи потрібен він там?

Лазерний або фотодатчик

Лазерний датчик є пару елементів, випромінювач і приймач, при цьому випромінювач може бути в ІЧ спектрі, щоб бути непоміченим людським оком. Такі сенсори використовуються в сигналізації, коли ви перетинаєте лазерний промінь, на фотоприймач (фоторезистор або фотодіод) він не потрапляє і схема видає сигнал про присутність у приміщенні. Як використовувати цей сигнал залежить від подальших підключень, можна запалювати світло через реле часу або сирену або сигнал на блок керування системою охорони та безпеки.

Інший вид фотодатчиків виглядає так: світлодіодний випромінювач і приймач встановлені не навпроти один одного, а поряд, в одній площині, випромінювання відбивається і потрапляє на оптичний приймач, коли ви заходите в поле зору сенсора - датчик руху спрацьовує. Інша назва – датчик перешкоди.

Переваги:

• Простота.

Недоліки:

• Вузьке поле зору.
• Специфіка застосування.

Специфіка дії фотодатчика руху

Мікрохвильовий

Мікрохвильовий датчик руху – працює за принципом радіоприймача-передавача. У схемі генеруються високочастотні коливання і відразу приймаються, приймальна частина налаштована таким чином: коли поруч нікого немає реле вимкнено. Коли ви потрапляєте у робочу зонуприймача – частота коливань змінюється, у результаті з детекторного діода подається сигнал у тому, що необхідно включити силовий елемент і подати напругу в навантаження.

Недоліки:

• Високочастотне випромінювання шкодить здоров'ю (хоча ви носите у кишені смартфон, там ще більше випромінювань).
• Щодо висока вартість.
• Можливі помилкові спрацьовування при впливах за межами зони, що спостерігається.

Переваги:

• чутливість дозволяє виявити об'єкт за дверима чи склом, наприклад;
• детектує навіть найменші рухи.

Так працює мікрохвильовий датчик руху

Ультразвуковий

За принципом "випромінювач-приймач" побудований ще один тип - ультразвуковий датчик руху. Частота ультразвукової хвилі лежить у діапазоні вище 20 кгц, але нижче 60 кгц. Принцип виявлення виходить з допплеровском ефекті. Довжина відбитої хвилі змінюється, приймач фіксує цю зміну і дає сигнал про присутність та рух нового об'єкта.

Недоліки:

• На нього можуть реагувати тварини. На ультразвукових випромінювачах працюють відлякувачі собак.
• Якщо повільно пересуватись – ультразвуковий ДД може не спрацювати.

Переваги:

• прийнятна вартість;
• нечутливі до змін умов довкілля.

Схеми для саморобних датчиків руху

Пропонуємо розглянути кілька схем, придатних для повторення та вивчення принципів роботи датчиків. Крім того, мікрохвильовий допоможе освоїти ще й основи радіопередаючої техніки та детектування сигналів, а схеми із застосуванням мікроконтролерів дозволять зробити модульний варіантз готових рішеньдля Ардуїно.

Схема детектора присутності

Ємнісний

Приймемо за нормальний стан – коли поряд із сенсором нікого немає, а за спрацьовування – коли ви поряд.

Транзистор VT1 – це вузол генератора на польовому ключі, налаштованому на 100 кГц. У резонансі з ним налаштований коливальний контур L2C2. Електрично пов'язаний із генератором через R2. VD1 (детектор діод). Частоти вказані за відсутності зовнішніх впливів, тобто ви не торкаєтеся схеми і віддалені від неї. Деталь DA1 – компаратор, необхідний порівняння сигналу з діода і опорного напруги заданого через R3. У нормальному стані вихід має прагнути нуля. При цьому сигнал на вході компаратора «-», що не інвертує, дорівнює 5 В, а на виході - 0 В.

Коли ви підходите до сенсора, ємність збільшиться, частота генератора зменшиться, ви впливаєте саме на частоту генератора, а частота L2C2 задана коливальним контуром паралельно з'єднаної ємності та індуктивності.

Резонанс між генератором і цим контуром зникає, і напруга на вході, що не інвертує, падає. Так як напруга на інвертуючому зростає, вихід починає підтягуватися до напруги живлення і зупиниться на рівні 8 вольт (приблизно), їх можна використовувати для управління реле, через транзистор для посилення вихідного струму, тиристорами та іншими приладами, від яких ви вже запитаєте навантаження.

Обидві котушки намотані на феритових кільцях 2000 НМ, 20 мм зовнішнім діаметром по 100 витків дроту ПЕВ-2 0.2 мм, виток до витка. У свою чергу, L1 має відведення від 20 витка, а L2 від 50 витка (від середини). Мотайте так, щоб відстань між початком та кінцем була не меншою ніж 0.3 мм.

Датчик – 2 шматки дроту 1 мм діаметром та довжиною 1–1.5 м розташовуються на відстані 20 см один від одного.

Налаштування: вольтметром міряємо напругу C5, обертаючи підстроювальний C4, домагаємось максимальної напруги (2.5–5 В), якщо напруга нижче, додаємо паралельно С3 постійний конденсатор 15 пФ, якщо все одно не вистачає напруги – зменшуємо R1, але не менше 500 кОм. Наступний крок – за схемою R3 викрутити у нижнє положення, а R2 у середнє. Світлодіод, підключений до виходу ОП через резистор, світиться. Обертаючи R3 зробити так, щоб він згас. Проводьте налаштування безпосередньо там, де його і буде встановлено. Якщо провести налаштування на робочому столі, а потім розмістити датчик, де ви планували - швидше за все доведеться налаштовувати заново.

Тепловий датчик на Arduino

Для складання проекту ПІР датчика руху на Ардуїно потрібно:

• PIR-датчик HC-SR501.
• Arduino UNO (або будь-яка інша подібна).
• Блок живлення 4-6 V.

Підключення елементів датчика

HC-SR501 – містить у собі 1 піроелектричний елемент, він накритий лінзою, та необхідну обв'язку на друкованій платі. З однієї із сторін плати виведені підстроювальні резистори для регулювання чутливості та часу затримки. Вихідний сигнал має амплітуду 3.3 вольта, а напруга живлення 5-12 вольт. Максимальна дистанція, на якій датчик спрацює – 7 м, та затримка часу після спрацьовування – до 5 хвилин.

Схема підключення датчика

Схема з'єднання для керування світлом через реле.

Управління світлом

Наочна схема з'єднань на безпайковій макетній платі (breadboard)