- Конструкція датчика руху
- Характеристики датчиків руху
- Схеми підключення датчиків руху
- Схема підключення датчика з вимикачем
- Датчик руху і освітленість
Датчик руху - це пристрій, спочатку застосовується в системах охоронної сигналізації. Він реагує на переміщення живих об'єктів в контрольованій зоні, передаючи на охоронний пристрій сигнал тривоги. Але незабаром з'ясувалося, що їх можна успішно застосовувати ще і в системах управління освітленням, об'єднавши звичайний вимикач з датчиком руху.
Якщо ви заходите в кімнату, світло в якій включається на стіні біля входу, то керувати освітленням за допомогою будь-яких пристроїв не має сенсу. Згодом положення вимикача на стіні запам'ятовується настільки, що шукати його, шукаючи рукою в темряві, не буде потрібно.
Інша справа, якщо потрібно увімкнути освітлення в довгому коридорі, вхід в який можливий з різних кімнат. Установка декількох вимикачів не вирішить проблему. Схема їх з'єднання буде складною, адже при вході світло треба включити, а при виході - вимкнути.
У разі необхідності заощадити, оптимізувавши роботу освітлення в під'їзді багатоповерхового будинку, установка звичайних вимикачів і зовсім неможлива. Це призведе до надмірної витрати кабелю, та й не факт, що всі мешканці будуть вимикати за собою світло.
Для освітлення дворової території на дачній ділянці установка вимикача також перетворюється в важковирішувану проблему. Повертаючись увечері додому, хочеться мати вимикач біля хвіртки, щоб не шукати шлях до дверей будинку на дотик. А при покиданні будинку або необхідності пройтися по ділянці в темний час доби вимикач актуальний біля входу в будівлю. Але якщо ви пройшли увечері в баню, хіба необхідно, щоб світло горіло весь час, поки ви там миєтеся?
Для вирішення таких завдань і призначений датчик руху.
Конструкція датчика руху
Насправді датчик уловлює не всяке рух. На кинутий камінь він навряд чи зреагує. Переміщається предмет повинен мати температуру, схожу з температурою тіла людини. Сенсор реагує на інфрачервоні промені, які виходять від живих об'єктів, для чого перед ним встановлено фільтр, відтинають видиме світло. Та й сам фотоелемент працює тільки при попаданні на нього випромінювання в інфрачервоному діапазоні.
Для того, щоб вміти розрізняти рух, пристрій забезпечений не одним, а групою датчиків, які називаються піродетекторамі. Вони спрямовані в просторі в різні боки. Вся зона, контрольована ним в цілому, ділиться між окремими піродетекторамі на вузькі сектори. Допомагає такого поділу оптичний пристрій, зване лінзою Френеля. Вона складається їх примикають один до одного сегментів, що представляють собою елементи перетину сферичної лінзи. Виходить, що кожен елемент лінзи Френеля фокусує на своєму піродетекторе світловий потік з сектора простору, на який він спрямований.
При появі в межах видимості детектора руху об'єкта теплові промені від нього потрапляють через ділянку лінзи на один з фотоелементів. Його опір змінюється, що фіксується електронною схемою приладу. Але спрацювання пристрою поки не відбувається.
Потім об'єкт зміщується в зону відповідальності наступного елемента, викликаючи його спрацьовування. При цьому сигнал від попереднього піродетектора пропадає. Отримавши дані про зміну в роботі сенсорів, електронна схема пристрою розпізнає, що в контрольованій зоні відбувається рух. Формується сигнал на спрацьовування вихідного реле.
Весь час, поки об'єкт рухається, відбувається фіксація його випромінювання різними піродетекторамі через сектори лінзи Френеля. Стан сигналу на виході не змінюється. Як тільки об'єкт покине контрольовану зону, сигнали на вході піродетекторов зникають. Пристрій вичікує заздалегідь встановлену (користувачем або заводом-виготовлювачем) паузу. Потім відключає вихідне реле. Час паузи необхідно, щоб дати можливість об'єкту не тільки зупинятися в процесі руху, а й рухатися прямо на датчик, не перетинаючи зони відповідальності окремих його елементів.
Характеристики датчиків руху
Залежно від чутливості піродетекторов змінюється зона охоплення пристрою (радіус дії). Це мінімально можливу відстань до предмета, що рухається, на якому відбувається спрацьовування. Цей параметр необхідно враховувати при покупці пристрою, для чого вимірюється глибина контрольованої території.
Наступний параметр, який враховується при виборі датчика, це кут виявлення в горизонтальній площині. Він варіюється в межах 60 - 360 градусів. Для коридорів і невеликих приміщень досить мати датчик руху з невеликим кутом виявлення. Для контролю вуличних територій доцільніше застосовувати пристрої з великими значеннями кутів огляду.
У вертикальній площині зір сенсора теж обмежена. Він реагує на об'єкти в досить вузькому секторі: 15-20 градусів. Це потрібно враховувати при виборі висоти установки пристрою. Якщо сенсор підвішений високо і буде «дивитися» на світ під великим кутом, неминуча поява мертвих зон поблизу і вдалині від нього. Незважаючи на те, що чутливість дозволяє реагувати на рух на такій відстані, датчик спрацьовувати не буде.
Час до відключення сигналу на виході після спрацьовування може регулюватися користувачем в певному діапазоні. Для цього на корпусі датчику передбачають відповідний орган управління, а в паспорті - вказують діапазон зміни часу. Але воно може бути і фіксованим, тоді його величину вказують на корпусі або в паспорті пристрою.
Додатково у датчика руху може регулюватися і його чутливість. Так можна зменшити його радіус дії або відбудувати від спрацьовування від дрібних об'єктів (собак, кішок).
Для використання в схемах управління освітлення застосовують спеціалізовані датчики руху. Вони забезпечені фотоелементом, реєструючим освітленість території. Справді: навіщо включати світло вдень, наскільки б інтенсивний рух навколо не відбувалося? Ці датчики можуть мати додаткове регулювання величини освітленості, при якій реакція на рух передаватиметься на вихідне реле.
Конструктивно датчики руху розрізняються за ступенем захисту від попадання вологи і пилу всередину корпусу (IP20 - для приміщень, IP55 - для монтажу на вулиці). А також за способом установки: поворотні, кутові, настінні.
Схеми підключення датчиків руху
Типова схема підключення датчика руху не відрізняється складністю. Усередині встановлені клеми:
L Підключення фазного проводу N Підключення нульового проводу L ↑ або А Підключення навантаження РЕ Підключення виведення заземлення
Фазний і нульовий провідники, підключені до висновків «L» і «N», забезпечують харчування самого датчика. Вихідна реле його підключено між фазним контактом «L» і висновком для підключення навантаження. Тому освітлювальний прилад потрібно підключити між висновком «А» і нульовим проводом.
Висновок «РЕ» в деяких моделях може бути відсутнім. Через нього відбувається під'єднання заземляющей жилою живильного кабелю до РЕ-жили кабелю, що йде до світильників.
Але така схема підключення датчика руху має ряд недоліків, перший з яких - обмеження по потужності підключаються освітлювальних приладів. У паспорті пристрою можна знайти максимально можливий струм навантаження. Це той струм, вмикати та вимикати який можуть контакти вихідного реле без шкоди для себе. Перевищення цього параметра призведе до оплавлення контактів, що рівносильно виходу з ладу датчика в цілому - реле не є витратним елементом, що підлягають заміні.
Те ж саме може статися і в результаті короткого замикання в лінії, що комутується датчиком. Звичайно, при цьому спрацює захист автоматичного вимикача, через який підключено освітлення. Але за час спрацьовування контакти випробують деяке тепловий вплив. Кілька таких коротких замикань і датчик почне невпевнено вмикати освітлення, його контакти будуть іскрити і додатково нагріватися. Повний вихід його з ладу буде неминучий.
Якщо датчик дешевий, то звертати увагу на цей факт не варто. Але якщо його вартість відчутна, а ймовірність замикань через протяжності ліній, що відходять зростає - краще використовувати його спільно з малогабаритним пускателем.
Котушка пускача підключається до датчика так, як підключається до нього навантаження. А харчування на світильники відправляється через його силові контакти. Сам пускач розміщується в розподільному щитку, номінальний струм його силових контактів вибирається по сумарному струму навантаження світильників. Датчик з'єднується зі щитком кабелем невеликого перерізу.
Перевагою такої схеми управління є ще й те, що місце установки датчика можна оперативно змінити, якщо його робота буде неефективною. Перекласти один кабель простіше, ніж два або більше.
А ще - пускателем можна додатково управляти з іншого місця. Навіщо? Про це - далі.
Схема підключення датчика з вимикачем
Уявімо собі ситуацію: ви вийшли ввечері помилуватися своєю ділянкою. Сіли на лавку, і через деякий час світло згасло. Логічно: адже ви не рухаєтеся, а датчик руху, розуміючи, що переміщення на ділянці підійшли до кінця, світло відключив.
Але ще неприємніше виконувати ввечері якусь роботу, яка потребує переміщень по території. Наприклад, ремонтувати замок вхідних дверей. Датчик буде регулярно гасити світло, а щоб його запалити, доведеться поміняти положення в просторі.
Те ж саме стосується і квартири: хіба мало, які дії потрібно виконати пізно ввечері. Не застосовувати препарат ж ліхтар при працездатному освітленні?
Ще одна необхідність використовувати вимикач світла з датчиком руху виникає при заміні лампочок або ремонті світильників. Виконати цю роботу найкраще при світлі дня, мало екстремалів, які люблять творити подібне ночами. Але днем світло, датчик освітленості не дозволить працювати пристрою контролюючому рух. Можна, звичайно, закрити око фотодетектора рукою, але навіщо такі складнощі? Простіше все передбачити заздалегідь, виконавши підключення датчика руху для освітлення з вимикачем.
Для цього використовується звичайний клавішний вимикач. Місце його розміщення вибирається з умов зручності використання. Підключення датчика руху через цей вимикач проводиться паралельно контактам вихідного реле пристрою, тобто, до «L» і «А». Вимикач з датчиком руху дозволяє включити світло в будь-який час доби і незалежно від наявності переміщень в контрольованій зоні.
Але ж може виникнути і ситуація, коли світло зовсім не потрібен. Наприклад, якщо буде потрібно покинути дачу на кілька днів. Хіба мало хто зайде на територію, нехай знає: темно, значить, вдома нікого немає.
Ще один варіант з необхідністю відключення системи управління освітленням: поява на контрольованій території домашніх тварин, від габаритів яких раніше датчик відбудовано не був. Після десятка раптових включень світла неминуче з'являється бажання викрутити лампочку.
Логічним ходом було б використання датчика руху з вимикачем, з'єднаного послідовно з його схемою і відключає фазу від виведення «L». Якщо в схемі не використовується вимикач для примусового включення (припустимо, він не потрібен), то це - розумна міра. Але мати два комутаційних елемента - внести плутанину в управління освітленням. Вихід - використовувати для цієї мети двоклавішний вимикач, але не всі вони годяться для цього. Підійде тільки модель, в якій обидві клавіші управляють незалежними один від одного електрично контактними системами, що мають переключають контакти. Такі перемикачі використовуються для управління включенням світла з двох місць.
Але є вихід простіше. Для цього датчик руху разом з комутованими їм освітлювальними приладами підключається в щитку до персонального автоматичного вимикача. Його відключення призведе до гарантованого припинення роботи освітлювальних приладів.
Схема з магнітним пускачем, що застосовується для збільшення потужності, дозволяє з легкістю реалізувати як примусове включення світла, так і примусове його виключення. Для включення дроти від клавішного вимикача також підключаються паралельно відповідним ланцюгом від датчика руху, але комутацію можна провести в розподільному щитку, де стоїть пускач. А вивести з-під управління датчиком руху можна не всі освітлювальні прилади, а тільки частина їх, для чого від щитка до них повинні йти роздільні кабельні лінії.
Загалом, за допомогою датчика руху можна реалізовувати різні логічні схеми роботи освітлення. Головне: точно знати, що ви хочете отримати на виході.
Датчик руху і освітленість
Як вже було зазначено, датчики руху іноді доповнюють датчиками освітленості. Але цей симбіоз далеко не завжди дає позитивні результати.
Встановлюють датчики руху так, щоб світло від включилися ліхтарів на них не потрапляв. Якщо цього не уникнути, то датчик освітленості буде помилково спрацьовувати. Іноді виявляється зручніше використовувати не вбудований, а окремий датчик освітленості, розташований в іншому, захищеному від світла ліхтарів, місці. У цьому випадку харчування на висновок «L» датчика руху підключають через контакти датчика освітлення.
Радимо до прочитання
Але якщо ви пройшли увечері в баню, хіба необхідно, щоб світло горіло весь час, поки ви там миєтеся?Справді: навіщо включати світло вдень, наскільки б інтенсивний рух навколо не відбувалося?
Навіщо?
Не застосовувати препарат ж ліхтар при працездатному освітленні?
Можна, звичайно, закрити око фотодетектора рукою, але навіщо такі складнощі?