Схема подключения датчиков движения

5 советов, или как подключить датчик движения на свет, 2 основные схемы и 2 способа монтажа датчика движения, 3 главных правила настройки освещения.

Датчики движения (ДД) — это интеллектуальная электроника, которую используют дома, в офисе, отеле. Это современное коммутационное устройство имеет гораздо больше функциональностей, чем традиционные выключатели света. Например, датчик движения с автоматической функцией включения освещения предоставляет человеку больше комфорта и свободы, чем обычный клавишный переключатель. В быту чаще всего это оборудование применяется для автоматического включения освещения в жилых помещениях и подъездах.

ТЕСТ:

Мини тест для определения эрудиции пользователя

1. Какой переменный ток используется в жилых помещениях?

а) трехфазный;

б) однофазный.

1. При подключении нескольких датчиков параллельно друг к другу какое соединение правильное?

а) отдельная фаза для каждого устройства;

б) одна фаза для всех устройств.

1. Возможно ли встроить ДД в бетонный потолок?

а) да;

б) нет.

Ответы:

Правильный ответ на 1 вопрос: однофазный переменный ток. Трехфазный производится в промышленных масштабах.

Правильный ответ на 2 вопрос: при присоединении нескольких устройств в одну цепочку необходимо все приборы подключать к одной фазе.

Правильный ответ на 3 вопрос: нет, встраиваемые модели устройств подходят для монтажа только в подвесные потолки.

Датчик движения – это электронное оборудование, помогающее выявить нарушителя при несанкционированном проникновении на контролируемую территорию.

Существует 3 вида ДД:

• 2-х проводные;
• 3-х проводные;
• С 4-мя проводами.

По способу реагирования выделяют 5 видов детекторов:

• Ультразвуковые, реагируют на звуковые высокочастотные волны;
• Микроволновые, срабатывают на высокочастотные радиоволны;
• Инфракрасные, функционируют при обнаружении теплового излучения;
• Активные, работают при наличии передатчика и приемника инфракрасного излучения;
• Пассивные, не используют в работе передатчик.

Инфракрасный датчик с 3-мя проводами

Наиболее популярны устройства с инфракрасным излучением. Принцип действия его очень прост. Сенсор ДД начинает работать тогда, когда на него попадают инфракрасные излучения, исходящие от живых объектов. Для этого устройство снабжается пиродетекторами, направляющимися в разные стороны, разделяя контролируемое пространство на узкие сегменты. Такое разделение осуществляет линза Френеля.

На фото: Схема работы инфракрасного датчика

Когда человек смещается в зону ответственности прибора, срабатывает сигнал тревоги и происходят изменения в работе сенсоров. Электронная схема фиксирует эти изменения и формирует сигнал для выходного реле.

Внутри датчика имеются три клеммы:

• L — для подключения фазы;
• N – для подключения к нулю;
• A – для подключения к нагрузке.

Если вы не знаете, как подключить инфракрасный ДД к светильнику, то все можно понять, разобравшись с проводами. Фазный и нулевой провод, соединенные с клеммами L и N, осуществляют питание устройства. Выходное реле подключается между фазой L и кабелем нагрузки. Лампочка подключается между выводом А и нулем.

Схемы подключения: 4 примера

Если вы решили подключить ДД на свет и приобрели его в магазине, то устанавливать нужно по схеме, указанной на упаковке. Но есть расширенные схемы подключения, добавляющие устройству функциональности.

На фото: 1 – подключение устройства без выключателя; 2 – подключение с выключателем; 3 — подключение нескольких устройств; 4 – угол обзора.

Если есть необходимость, чтобы свет горел, но датчик движения не функционировал, то при подключении используется параллельный выключатель. Дополнительное устройство устанавливают тогда, когда есть потребность в том, чтобы на светильник подавалось напряжение постоянно, независимо от присутствия человека в контролируемой зоне. При срабатывании выключателя лампа потухнет сразу или тогда, когда отключится датчика.

Встречаются ситуации, когда один ДД не охватывает все помещение контролируемой зоной. В таком случае прибегают к подключению параллельно двух или нескольких устройств. На каждый датчик отдельно подается фаза с нулем, а потом все выходы подключаются к светильнику. ПУЭ требует, чтобы в разрыв был поставлен фазный провод.

Схема подключения к двум модулям датчиков движения

Важно: При таком монтаже все датчики подключаются от одной фазы, иначе возможно междуфазное короткое замыкание.

Если планировка помещения такова, что угол обзора не позволяет контролировать важные зоны, то рекомендуется к ДД подключать несколько источников света. Но чтобы мощность нагрузки не вывела оборудование из строя, используют магнитный пускатель, включив его в систему освещения.

Как подключить датчик движения и выключатель

Схема подключения Д. движения для освещения без выключателя: 2 способа монтажа

Производители сейчас предлагают пользователям два вида ДД: потолочные и настенные. Принцип работы у них схож, но подбирать модель нужно в индивидуальном порядке, учитывая место установки.

Потолочные устройства способны охватить зону в радиусе 360° и их охраняемая площадь на схеме выглядит в виде конуса, где лучи расходятся на 120°. Когда человек попадает в зону видимости датчика, он пересекает многолучевой барьер, фиксирующийся автоматом, и переводит датчик в режим тревоги.

Потолочные устройства устанавливают на высоту от 2,5 до 3 метров. Они способны охватить зону в нижней части помещения в диаметре до 20 метров. Такое оборудование целесообразно устанавливать в небольших комнатах, чтобы одновременно контролировать все стороны помещения.

Настенные датчики способны охватить большую область пространства. Применяют устройство не только внутри помещения, но и снаружи. Оно также замыкает электрическую цепь, когда человек пересекает многолучевой барьер. Устанавливают оборудование на высоте от 2 и до 2,5 метров. Монтировать датчик рекомендуется в угол помещения. При таком положении раскрыв лучей наиболее эффективный.

Как подключить ДД через выключатель: 3 разновидности устройств

Разновидность 1 — обычный выключатель

Монтаж начинается с подводки кабеля к датчику. Существует два вида ввода кабеля в детектор: сзади или сбоку. Задний подвод чаще всего используют для скрытой проводки, а боковой применяется для внешней прокладки силового кабеля.

На следующем этапе подключаем проводники кабеля к клеммам прибора. Затем крепим устройство непосредственно на потолок или стену. Подключение к выключателю происходит через фазу к проводу, расположенному между лампочкой и ДД.

Можно использовать и уже имеющийся выключатель. В этом случае действующий одинарный переключатель заменяем на двойной, в котором свободный контакт будет подавать питание на датчик. Если же в эксплуатации двойной выключатель, то его нужно поменять на тройной.

Еще важно знать 3 рекомендации по монтажу

• Производители не советуют подключать ДД к энергосберегающим лампам из-за того, что значительно сокращается их срок службы;
• В поле зрения устройства, установленного вне помещения, не должны попадать деревья и кустарники, они способны излучать тепло, что негативно сказывается на работе оборудования;
• Направлять луч действия нужно в ту сторону, где есть потребность включения освещения при обнаружении движущегося объекта.

Разновидность 2 — ДД с плавным включением и выключением освещения

Инфракрасный детектор самостоятельно управляет уровнем освещения, но для плавного включения и отключения необходимо специальное оснащение. Микроконтроллер, получив с датчика сигнал, способен медленно увеличить яркость лампы, а при исчезновении сигнала снизить постепенно яркость до нуля. Плавность регулируется в широких пределах, и процесс длится несколько минут.

Разновидность 3 — автоматический выключатель света с ДД

Такое оборудование способно без нажатия осуществлять включение и выключение осветительных приборов. Устройство реагирует на движение объектов и самостоятельно управляет манипуляциями. Прибор способен контролировать зону на расстоянии до 8 метров.

2 варианта установки датчика

Классическая схема подключения устройства, контролируемого движения, и светильника очень проста. ДД работает как клавишный выключатель и для осуществления функций ему требуется питание.

На фото: варианты подключения устройства

Существуют различные варианты монтажа, отличающиеся между собой расположением кабелей:

1. К ДД приходит кабель питания и выходит на осветительный прибор.
2. Кабель от ДД уходит в монтажную коробку, соединяясь в ней с силовым кабелем и светильником.

На фото: подключение с использованием магнитного контактора.

Если мощность светильника большая и подключение ДД выполнено через распределительную коробку, то управление повышенной нагрузкой берет на себя магнитный контактор.

Подходящий вариант выбирается индивидуально, учитывая возможности на покупку кабельной продукции. Дополнением к классической схеме является клавишный выключатель для независимого включения освещения, этот процесс регламентируется п.6.5.7 ПУЭ.

Пример соединения кабелей

На рисунке фаза L в монтажной коробке присоединяется в точке 1 с кабелем А. Потом подключается с нижним контактом выключателя и кабель А через верхний контакт возвращается опять в монтажную коробку, где в точке 2 соединяется с жилой В. Затем провод идет на клеммы ДД, возвращается опять в коробку и в точке 3 присоединяется с жилой С, ведущей к контакту лампы. Нулевая жила N, проходя через коробку, выходит из точки 4 на клеммы датчика и осветительный прибор.

ДД для включения света: как совершить 3 ошибок

Самым подходящим местом для монтажа оборудования в квартирах является прихожая, куда ведут все межкомнатные двери. Место установки определяется на схеме квартиры, учитывая диаграмму работы лучей датчика.

В помещениях, где действие только настенного ДД малоэффективно, используют комбинированный монтаж и потолочного, и настенного оборудования.

Для подключения устройства включения света не требуется специальных знаний и навыков в области электроники. Производители к каждому ДД прилагают инструкцию с рекомендациями, как правильно произвести монтаж. Пользователю нужно правильно соединить провода кабеля и ДД.

Но случается ситуация, когда один детектор не справляется с поставленными задачами и не охватывает всю площадь помещения. Тогда требуется установить дополнительное оборудование, подключающееся по следующей схеме.

Схема подключения дополнительного устройства

Последовательность подключения дополнительного ДД такая же, как и основного. К датчику подключается фаза и ноль, фаза проходит через детектор и подключается к лампе, а от лампы второй конец уходит на ноль.

Как настроить ДД для освещения? 3 главных правила

Корректная работа датчика зависит как от правильной схемы подключения, так и от верного выбора его размещения. Но чтобы избежать ложных срабатываний устройства, нужно соблюсти правила:

• В контролируемой зоне не должны находиться отопительные приборы и устройства с электромагнитным излучением;
• На устройство не должен попадать поток воздуха от системы кондиционирования или вентилятора;
• Исключить попадание на корпус прямого солнечного света.

Но бывают и другие причины сбоя работы оборудования. Например, если в семье есть животное, то каждый раз, когда будет им пересекаться зона действия прибора, свет будет включаться. В этом случае регулируется чувствительность датчика и устанавливается минимальное значение для подачи тревоги, или приобретается другая модель, имеющая функцию игнорирования объектов с весом менее 25 кг.

Настройка 3-х основных параметров

Современные ДД регулируют чувствительность, угол обзора, освещенность и время задержки отключения света. Правильно настроенные параметры значительно экономят расходы на электроэнергию. В старых устройствах есть возможность регулировать только два параметра: время отключения и чувствительность или время отключения и освещенность.

Настройку оборудования нужно начинать с регулировки угла обзора. Современные модели оснащены специальными детекторами, закрепленными на шарнирах. Эти элементы нужно установить так, чтобы направление инфракрасных лучей охватывало наибольшую площадь помещения. Здесь учитывается не только угол установки, но и высота расположения устройства.

Далее настраивается чувствительность. На корпусе он обозначается клавишей «SENS». Регулирование происходит в диапазоне от минимального до максимального показателя. Это наиболее сложный этап в настройке прибора — нужно отрегулировать работу датчика, чтобы он не срабатывал на животных, но включал свет при появлении человека.

Следующий шаг — настройка порога освещенности. Клавиша «LUX» регулирует ДД на включение света при наступлении темноты. Рекомендуется поставить клавишу на максимальное положение и отрегулировать сенсор в вечернее время.

Заключительным этапом идет регулировка задержки включения. Время настраивается клавишей «TIME», работающей в диапазоне от 5 до 10 секунд. Настройка осуществляется индивидуально для каждого пользователя, учитывая его пожелания.

Как отрегулировать датчик движения для освещения в подъезде: 15/30

Схема монтажа и правила регулировки работы ДД, установленных в подъезде, те же, что и для устройств, предназначенных для жилых помещений. Разница лишь в том, что большая площадь лестничной площадки может быть не полностью охвачена зоной приема сигнала оборудования. В этом случае потребуется монтаж дополнительных датчиков, подключенных напрямую к фазе и нулю. Лампочка соединяется с фазой через провод.

Правильно настроенный датчик движения, установленных в подъезде, имеет радиус действия 6 – 8 метров. Угол обзора выставляется, учитывая размеры лестничной площадки, но чаще всего 15° по вертикали и до 30° по горизонтали.

Как проверить ДД для освещения: цель — 0 ложных сигналов

Во время эксплуатации устройства владельцы могут сталкиваться с ситуациями, когда оборудование неправильно работает или происходит ложное срабатывание.

Для настройки необходимых параметров нужно дождаться такой интенсивности естественного света, при котором датчик будет срабатывать и включать свет. Поворачивая регулятор LUX, находим то положение, при котором будет включаться лампочка.

Если устройство не реагирует на присутствие человека в контролируемой зоне, то нужно увеличить уровень чувствительности. А в случае ложного включения освещения без обнаружения человека, порог чувствительности нужно снизить.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов

1 вопрос. При подключении ДД в ванной происходит самопроизвольное срабатывание устройства. В чем причина?

Ответ. Слишком близко расположена лампа. Можно ее заменить на модель с матовой поверхностью.

2 вопрос. Приобрел модель с принудительной кнопкой включения. Подключил оборудование по рекомендуемой схеме. Кнопка функционирует, а датчик – нет. Что делать?

Ответ. Наверное были неправильно подключены провода питания к устройству. Возможно, не задействована или перепутана клемма к «нагрузке» на ДД.

3 вопрос. Если поменять галогенный осветительный прибор на 300 ватт, подключенный к ДД, на диодный с мощностью 50 ватт, то будет ли функционировать такая схема?

Ответ. Будет, если подключение производится по всем правилам.

4 вопрос. По периметру дома установил 5 прожекторов и 5 ДД. Как заставить лампы включаться по отдельности.

Ответ. Вероятно вся коммутация была собрана в одной коробке. Вокруг дома проходит 3-х жильный провод и нагрузка была подключена одновременно ко всем лампам. Поэтому при срабатывании одного датчика зажигаются все лампы одновременно.

5 вопрос. Можно ли использовать пластиковые дюбели для монтажа ДД?

Ответ. Можно, но нужно учитывать, что такое крепление не долговечно.

Обзор датчика пространства HC-SR501

Модуль датчика движения (или присутствия) HCSR501 на основе пироэлектрического эффекта состоит из PIR-датчика 500BP (рис. 1) с дополнительной электрической развязкой на микросхеме BISS0001 и линзы Френеля, которая используется для увеличения радиуса обзора и усиления инфракрасного сигнала (рис. 2). Модуль используется для обнаружения движения объектов, излучающих инфракрасное излучение. Чувствительный элемент модуля – PIR-датчик 500BP. Принцип его работы основан на пироэлектричестве. Это явление возникновения электрического поля в кристаллах при изменении их температуры.
Управление работой датчика осуществляет микросхема BISS0001. На плате расположены два потенциометра, с помощью первого настраивается дистанция обнаружения объектов (от 3 до 7 м), с помощью второго — задержка после первого срабатывания датчика (5 — 300 сек). Модуль имеет два режима – L и H. Режим работы устанавливается с помощью перемычки. Режим L – режим единичного срабатывания, при обнаружении движущегося объекта на выходе OUT устанавливается высокий уровень сигнала на время задержки, установленное вторым потенциометром. На это время датчик не реагирует на движущиеся объекты. Этот режим можно использовать в системах охраны для подачи сигнала тревоги на сирену. В режиме H датчик срабатывает каждый раз при обнаружении движения. Этот режим можно использовать для включения освещения. При включении модуля происходит его калибровка, длительность калибровки приблизительно одна минута, после чего модуль готов к работе. Устанавливать датчик желательно вдали от открытых источников света.

Рисунок 1. PIR-датчик 500BP

Рисунок 2. Линза Френеля

Подключение инфракрасного датчика движения к Arduino

Модуль имеет 3 вывода (рис. 3):

• VCC — питание 5-20 В;
• GND — земля;
• OUT — цифровой выход (0-3.3В).

Рисунок 3. Назначение контактов и настройка HC-SR501

Подключим модуль HC-SR501 к плате Arduino (Схема соединений на рис. 4) и напишем простой скетч, сигнализирующий звуковым сигналом и сообщением в последовательный порт, при обнаружении движущегося объекта. Для фиксации срабатываний микроконтроллером будем использовать внешние прерывания на вход 2. Это прерывание int0.

Рисунок 4. Схема соединений подключения модуля HC-SR501 к плате Arduino

Загрузим скетч из листинга 1 на плату Arduino и посмотрим как датчик реагирует на препятствия (см. рис. 5). Модуль установим в режим работы L. Листинг 1 // Скетч к обзору датчика движения/присутствия HC-SR501 // 3d-diy.ru // контакт подключения выхода датчика #define PIN_HCSR501 2 // флаг сработки boolean flagHCSR501=false; // контакт подключения динамика int soundPin=9; // частота звукового сигнала int freq=587; void setup() { // инициализация последовательного порта Serial.begin(9600); // запуск обработки прерывания int0 attachInterrupt(0, intHCSR501,RISING); } void loop() { if (flagHCSR501 == true) { // Сообщение в последовательный порт Serial.println(«Attention!!!»); // звуковая сигнализация на 5 сек tone(soundPin,freq,5000); // обнулить флаг сработки flagHCSR501 = false; } } // обработка прерывания void intHCSR501() { // установка флага сработки датчика flagHCSR501 = true; }

Рисунок 5. Вывод данных в монитор последовательного порта

С помощью потенциометров экспериментируем с длительностью сигнала на выходе OUT и чувствительностью датчика (расстоянием фиксации объекта).

Пример использования

Создадим пример отправки sms при срабатывании датчика движения/присутствия на охраняемом объекте. Для этого будем использовать GPS/GPRS шилд. Нам понадобятся следующие детали:

• плата Arduino Uno
• датчик HC-SR501
• GSM/GPRS шилд
• npn-транзистор, например С945
• резистор 470 Ом
• динамик 8 Ом 1Вт
• плата прототипирования
• провода

Соберем схему соединений согласно рис. 6.

Рисунок 6. Схема соединений

При срабатывании датчика вызываем процедуру отправки sms с текстовым сообщением Attention!!! на номер PHONE. Содержимое скетча представлено в листинге 2. GSM/GPRS шилд в режиме отправки sms потребляет ток до 2 А, поэтому используем внешний источник питания 12В 2А. Листинг 2 // Скетч 2 к обзору датчика движения/присутствия HC-SR501 // отправка sms при срабатывании датчика // 3d-diy.ru // контакт подключения выхода датчика #define PIN_HCSR501 2 // флаг сработки boolean flagHCSR501 false; // контакт подключения динамика int soundPin=9; // частота звукового сигнала int freq=587; // библиотека SoftwareSerial #include <SoftwareSerial.h> // номер телефона для отправки sms #define PHONE «+79034461752» // Выводы для SoftwareSerial (у вас могут быть 2,3) SoftwareSerial GPRS(7, 8); void setup() { // инициализация последовательного порта Serial.begin(9600); // запуск обработки прерывания int0 attachInterrupt(0, intHCSR501,RISING); // для обмена с GPG/GPRS шилдом GPRS.begin(19200); } void loop() { if (flagHCSR501 == true) { // Сообщение в последовательный порт Serial.println(«Attention!!!»); // звуковая сигнализация на 5 сек tone(soundPin,freq,5000); // отправить sms SendSMS(); // обнулить флаг сработки flagHCSR501 = false; } } // обработка прерывания void intHCSR501() { // установка флага сработки датчика flagHCSR501 = true; } // подпрограмма отправки sms void SendSMS() { // AT-команда установки text mode GPRS.print(«AT+CMGF=1\r»); delay(100); // номер телефона GPRS.print(«AT + CMGS = \»»); GPRS.print(PHONE); GPRS.println(«\»»); delay(200); // сообщение GPRS.println(«Attention!!!»); delay(200); // ASCII код ctrl+z – окончание передачи GPRS.println((char)26); delay(200); GPRS.println(); }