Возможные проблемы и их решение
Если датчик исправно включает свет, но с выключением возникают проблемы, первым делом нужно проверить переключатель задержки освещения. Возможно, TIME-регулятор настроен на максимальное время работы, из-за чего интервалы между срабатываниями слишком маленькие: светильник не успевает выключиться.
Совет! Возможно, имеет место недостаточная чувствительность детектора или неправильная настройка LUX-параметра. Нужно выкрутить ручки на максимум, проверить исправность устройства.
Вариант расположения TIME и LUX
Неверно выбрано место установки
Для правильной установки прибора необходимо учитывать принцип его работы: ИК датчик отлично реагирует на движения «мимо», но может не сработать при движении на него, а ультразвуковые и микроволновые воспринимают движение «на себя».
Если между прибором и зоной действия находится какой-либо предмет, это также становится причиной осечек: необходимо убрать препятствия перед излучателем. Иногда электроприборы дают ложные срабатывания, когда находятся на близком расстоянии от светильника. Если замечена такая проблема, необходимо разместить лампу немного дальше.
Совет! Инфракрасные детекторы реагируют на любой предмет, излучающий тепло. Поэтому стоит осмотреть помещение на наличие обогревательных приборов.
Технологии отслеживания движений
Перегорание лампы
Если устройство абсолютно не реагирует на попадание объекта в зону, причиной чаще всего оказывается обычное перегорание лампы. Перед установкой следует проверить лампочку в другом светильнике.
Неисправности проводки
Когда все возможные причины неполадок проверены, но датчик все равно не запускается, нужно прозвонить мультиметром все участки цепи. Если проблема в проводке, требуется обесточить систему и заново подключить устройство.
Важно! Иногда проблема кроется в соединении провода с клеммным блоком. Из-за попадания пыли и мусора провод окисляется, и детектор перестает работать. Нужно очистить кабель от окисления, конец опрессовать НШВИ
Нужно очистить кабель от окисления, конец опрессовать НШВИ.
НШВИ наконечники
Брак и неправильные условия эксплуатации
Случается, что причина неполадок кроется в самом устройстве: заводской брак либо повреждение во время транспортировки (характерно для дешевых устройств с низкой степенью защиты). Если датчик не обладает хорошей защитой от влаги, но его разместили на открытом для воды месте (на улице защитного козырька, в ванной), то внутрь могла попасть вода, из-за чего электроприбор выйдет из строя.
Совет! Перед покупкой нужно всегда осматривать детектор на наличие видимых повреждений, если возможно, то лучше проверить его работоспособность в магазине. Нельзя выкидывать гарантийные талоны и коробки от техники: при неполадках можно будет заменить устройство по гарантии.
Упаковка датчика движения
Не нужно быть мастером, чтобы понять, как правильно подключить датчик движения для автоматического включения света: достаточно следовать простым инструкциям по эксплуатации и настройке прибора. Датчик движения может сэкономить до 50% электроэнергии, что вкупе с удобством применения многократно окупит стоимость устройства.
Условия для установки
Прежде чем создавать собственный датчик движения, необходимо определиться с рядом важных условий. Последние влияют на параметры будущего устройства. К числу таких условий относится:
- Выбор места установки. От этого параметра зависит конструкция датчика. В частности, если он используется на улице, то необходимо сделать для него влагостойкий корпус. Место установки также определяет уровень мощности, которым должен обладать сенсор.
- Наличие преград. Люстры, деревья и другие объекты мешают прохождению сигнала.
Важно отметить, что инфракрасные сенсоры не срабатывают, если в зоне их «видимости» располагается стекло
Применение датчиков обнаружения движения
Некоторые из ключевых применений детекторов, когда необходимо отслеживать движение:
- аварийные сигналы вторжения
- управление автоматическими воротами,
- переключение освещения на входе,
- аварийное освещение безопасности,
- туалетные сушилки рук,
- автоматическое открывание дверей и др.
Ультразвуковые датчики используются для управления камерой слежения жилой недвижимости или, например, для съемки живой природы.
Инфракрасные сенсоры применяются для подтверждения наличия продуктов на конвейерных лентах
Ниже приведён практический пример использования датчиков активного и пассивного обнаружения движения.
Контроллер уровня жидкости на ультразвуковых датчиках
На приведенной ниже схеме показано, как контроллер (из набора Arduino) управляет уровнем жидкости, используя ультразвуковой датчик движения. Система работает, обеспечивая точные уровни жидкости в баке, управляя двигателем, определяя заданные пределы жидкости.
Практический пример реализации задачи на базе ультразвукового прибора и популярного набора Arduino, наглядно демонстрирующий ультразвуковой датчик движения что такое и как работает
Когда жидкость в резервуаре достигает нижнего и верхнего пределов, ультразвуковой датчик движения обнаруживает эти пределы и посылает сигналы на микроконтроллер. Микроконтроллер запрограммирован таким образом, чтобы управлять реле, которым в свою очередь управляется двигатель насоса. За основу берутся сигналы предельных условий, заданных на ультразвуковом датчике движения.
Датчик движения и автоматическое открывание дверей на PIR
Как и в приведенной выше системе, автоматическая система открывания дверей с использованием датчика движения PIR. В этом случае обнаруживается присутствие людей и выполняется операция с дверьми (открытие или закрытие).
Другая схема, где задействован уже прибор пассивного действия. Здесь также используется популярный конструктор Arduino – инструмент удобный для экспериментов и построения реальных электронных систем
Детектором PIR обнаруживается присутствие людей, после чего отправляется сигнал обнаружения движения микроконтроллеру. В зависимости от сигналов от датчика PIR, микроконтроллер управляет двигателем дверей в режимах прямого и обратного хода с помощью IC-драйвера.
Плюсы и минусы видов датчиков движения
УЗ-детекторы
Преимущества УЗ датчиков радарного типа:
- источники теплового излучения, к примеру, радиаторы отопления не приводят к ложному срабатыванию датчиков;
- подходят для использования в условиях высокой влажности и запыленности;
- движение объекта определяется вне зависимости того, исходит от него тепловое излучение или нет.
Недостатки УЗ-датчиков:
- приборы работают только направленно;
- из-за затухания уз-волны детекторы не подходят для больших помещений;
- применение невозможно на открытом воздухе, так как существует слишком много движущихся природных объектов, которые приводят к срабатыванию датчика;
- уз-детекторы способны уловить только резкие перемещения;
- уз-извещатели негативно воздействуют на животных, воспринимающих ультразвук.
МВ-детекторы
Преимущества микроволновых извещателей:
- они способны уловить движение объектов с малой скоростью;
- свч-излучение проходит через плохо проводящие ток препятствия (стекло, межкомнатные перегородки, двери и др.);
- на работу датчика не влияет температурный режим фона или сила теплового излучения объектов;
- мв-извещатель имеет более компактные размеры, чем его аналоги.
Недостатки МВ-извещателей:
- датчики на открытом воздухе демонстрируют большое число ложных срабатываний, кроме того они реагируют на помехи вне зоны наблюдения, которые находятся за дверями, за окном и т. д;
- мв-излучатели вредны для человеческого здоровья, поэтому мощность их излучения не должна превышать 1 мвт/см2.
ИК-детекторы
ИК-детекторы чаще всего используются и в жилых помещениях, и на улице.Преимущества ИК-датчиков:
- относительно точная регулировка дальности и угла наблюдения за движущимися объектами;
- датчики подходят для работы на открытом воздухе;
- ик-детекторы безопасны и для здоровья человека, и не вызывают беспокойств у домашних питомцев.
Недостатки ИК-детекторов:
- ложные срабатывания из-за теплых потоков воздуха, которые могут исходить от радиаторов отопления, кондиционеров и т. д.;
- точность работы на улице снижается из-за дождя и снега, яркого солнечного света, попадающего на фотоэлемент излучателя;
- у аппарата узкий диапазон рабочих температур.
ИК-извещатель движения работающий по методу счета импульсов. Способен мгновенно срабатывать на передвижение, и работает только по истечению периода, когда аппарат отсчитает заданное количество импульсов.
Это приводит к следующим недостаткам
- Медленное генерирование итогового сигнала.
- Недостаточная надежность работы, так как мимо такого датчика легко пройти незамеченным, если передвигаться медленно.
- Ведь на неподвижный инфракрасный объект датчик не реагирует.
- А если количество импульсов было недостаточным для включения электроприбора, счетчик начинает отсчет заново.
Извещатели движения с микропроцессором. Обрабатывают сигнал, поступающий с пироэлемента, анализируют показатели и сравнивают их с имеющимися шаблонами импульсов различных объектов теплового излучения, к примеру кондиционеров, животных, отопительных приборов и др. Показатели значений характерны для движения человека, датчик движения включает электроприбор.
Преимущества датчика движения с микропроцессором:
- реакция на движение человека даже при прохождении одного импульса, что делает работу датчика мгновенной;
- практически к нулю сводятся ложные срабатывания от других ИК-объектов.
Комбинированные датчики движения
Среди комбинированных самыми популярными являются датчики, совмещающие в себе принцип работы микроволнового активного детектора и ПИК-датчика.
Преимущества:
- меньшее количество ложных срабатываний;
- устойчивы к наружной засветке и другим помехам как в закрытом помещении, так и на открытом воздухе;
- мгновенно реагируют даже на незначительные перемещения человека.
Датчик движения своими руками
12 627
25.01.2014
Ручной инструмент
В настоящее время датчик движения уже не является какой-то диковинкой и его можно купить практически в любом магазине бытовой техники. Область применения этого устройства довольно обширна. К примеру, датчики движения используются для освещения подъездов. Когда кто-то приближается к лампе, то она загорается. И это не единственный пример использования датчика движения в бытовых целях.
Что нужно для сборки?
Довольно часто данные устройства применяются в работе промышленной или домашней сигнализации. Используются они также в схемах автоматизированных и роботизированных приборов. Вы вполне можете сделать датчик движения своими руками, используя готовые схемы и инструкции, а затем использовать его для работы каких-либо бытовых приборов. Чтобы справиться с этой задачей, необходимо ознакомиться с устройством датчика. Для его сборки потребуется:
- блок питания;
- фотоэлемент;
- подстроечное сопротивление;
- транзистор с p-n-p переходом;
- реле.
Блок питания
Для успешной работы датчика, который вы собираетесь сделать, требуется обеспечение питания. Помните, что источник питания должен отвечать, прежде всего, требованиями безопасности. Второе условие – небольшие размеры устройства. Кроме того, источник питания должен быть способен довольно долго работать с достаточно большой нагрузкой
Обратите внимание на блок питания, используемый для зарядки батарей, у которого выходное напряжение равно пяти вольтам. Как показывает практика, самостоятельно сделать датчик движения не сложно, поскольку для этого не нужно каких-либо редких или дорогостоящих деталей
Фотоэлемент
Следующая деталь датчика движения, обладающего высокой важностью, является фотоэлемент. Вы можете взять любой фотоэлемент вне зависимости от площади
Его катод подключается к источнику питания со стороны положительного полюса. Не забудьте о том, что через фотоэлемент может проходить только номинальный ток. В противном случае он может сгореть. Используя закон Ома, следует рассчитать номинальное сопротивление и припаять его к аноду фотоэлемента.
Сборка датчика
После того, как вы подобрали блок питания и фотоэлемент, можно начать сборку. Прежде всего нужно подключить подстроечное сопротивление в 10 кОм. Теперь один вывод сопротивления следует припаять к отрицательному полюсу блока питания, а другой – к свободному концу сопротивления, ограничивающего ток. Настала очередь собрать схему эммитерного повторителя. Для этого вам потребуется транзистор, имеющий p-n-p переход. Его базу нужно припаять к свободному концу подстроечного сопротивления. К плюсу блока питания следует припаять коллектор. Далее включаем в цепь эммитера реле, у которого невысокая мощность и напряжение в пять вольт.
Свободный конец реле соединяется при помощи паяльника с минусом блока питания. Сборка контактов реле происходит как самоподхват. Другими словами, как только сработает датчик движения, реле должно подтянуться и через контакты обеспечить собственное питание. Контакты реле, остающиеся свободными, можно направить на нагрузку. Это может быть освещение или иное работающее устройство.
По большому счету, сделать датчик движения самому не так уж и сложно
Особое внимание уделите тому, чтобы не перегрузить контакты, поскольку используемое для датчика реле не обладает большой мощностью. Однако можно использовать еще одно реле в виде нагрузки, которое позволит получить ту нагрузку, которая вам необходима
Чтобы вернуть устройство в исходное состояние, просто на время отключите питание. Для этой цели в цепь включается переключатель с самовозвратом. Источником излучения может стать лазерная указка, которая будет обеспечиваться постоянным питанием от блока питания.
Принцип работы и назначение инфракрасного датчика движения
Среди большого многообразия охранных извещателей, инфракрасный датчик движения является самым распространенным устройством. Доступная цена и эффективность, вот качества, обеспечившие им популярность. А все благодаря тому, что в начале девятнадцатого века обнаружили инфракрасное излучение. Оно находится за границей видимого красного света в диапазоне 0,74-2000 мкм. Оптические свойства веществ сильно различаются и зависят от типа облучения. Небольшой слой воды является непрозрачным для ИК излучения. Инфракрасное излучение солнца составляет 50 процентов всей излучаемой энергии.
Трехпроводная схема подключения датчика движения
Датчики с тремя клеммами обычно используются при конструкции типа ИК-сенсор. Довольно распространенной компанией производителем недорогих инфракрасных датчиков движения является IEK. Без особых проблем можно найти хорошие изделия на Алиэкспресс.
Изделия подороже выполнены по аналогичному принципу, схема подключения светильника с датчиком аналогична для модели датчика от любого производителя. Устройства должны иметь степень защиты IP44 от проникновения твердых объектов более 1 мм и капель влаги. Если же датчик движение нужно вынести за пределы дома, то установка возможно только под козырек.
Если желаете защитить прибор от дождя и снега, ищите модель с пылевлагозащитой IP65 и с температурным режимом для вашего климата. Большинство ИК-сенсоров могут работать только до минус 20 градусов Цельсия.
Для подключения трехпроводного ИК-сенсора движения заводится полноценная фаза и ноль. Для правильной расстановки понадобятся все те же основные 4 элемента:
- Автоматический выключатель (что в распредщитке).
- Распредкоробка (в которой основной монтаж).
- Датчик (к нему подведен провод из распредкоробки).
- Светильник (второй провод из распредкоробки).
Соединение датчика тремя проводами будет проводится с заводом в распределительный короб трех кабелей:
- От автомата три жилы: L (фаза), N (рабочий нуль), нулевой защитный или земля (PE).
- На светильник три жилы, если корпус осветительного прибора из метала.
- Три жилы на датчик.
Как подключить датчик движения к лампочке с использованием трех жил, детально рассмотрено на схеме.
Нули (N) собираются в одну точку (как в случае с предыдущей схемой). Земля с автоматического выключателя тоже подключается к земле светильника (нулевой привод или PE). На датчик движения с тремя клеммами подается теперь фаза-ноль:
- Две вводных – для питания 220В, обычно подписаны как L (фаза) и N (ноль).
- Один вывод – обозначается литерой А.
Монтаж
Для установки трехжильного датчика движения:
-
Открутите два самореза в корпусе. Клеммы находятся под задней крышкой.
- Некоторые модели уже выводятся из корпуса тремя проводами разного цвета. По цвету можно определить, что он значит: земля (А) красный, ноль (N) синий, фаза (L) коричневый. Но если крышка открывается без особых потуг, рекомендуется убедится в правильности определенной маркировки лично, глядя на надписи рядом с клеммами.
- Упрощенная схема подключения датчика движения к лампочке выглядит таким вот образом:
- Немного наглядности вот на этом рисунке.
- Можно обойтись без распредкоробки для соединения проводов и все жилы завести прямо в короб датчика, если внутри достаточно просторно и есть собственный клеммник. Фазу-ноль с одного кабеля подали, а с другого фазу-ноль вывели.
- Выходит упрощенная, но такая же трехпроводная схема, только без распределительного короба.
Настройка и регулировка чувствительности
После успешного подключения светильника с датчиком движения нужно правильно выставить его параметры:
- На обратной стороне корпуса найдите основные регуляторы. LUX с позициями месяца и солнца отвечает за срабатывание в зависимости от освещенности. Нужно чтобы датчик включался в комнате с окном только когда будет пасмурно или зайдет солнце? Выкрутите регулятор в сторону луны.
- Вторым регулятором выставляйте время выключения. Задержку можно выставить с нескольких секунд до 5-10 минут.
- Угол поворота всей сферы позволяет регулировать детектирование животных.
Преимущества и нюансы использования
Чтобы на животных не реагировал датчик, не поворачивайте головку сенсора вниз к полу. Выставите его так, чтобы он захватывал движения на уровне головы (плеч) всех жителей дома. Обычно на этом уровне захват животных не происходит.
Если же нужно, чтобы датчик временно не срабатывал, то головку его направьте в потолок. Таким образом захват перемещения невозможен. Захват движения датчиком зависит от угла наклона. В реалиях максимальное расстояние достигает 9 метров. Но по паспорту может быть выше.
Датчик для детектирования применяет ИК-лучи. Если двигаться от луча к лучу, то устройство замечает активность и реагирует. Когда проходишь прямо на луч, чувствительность сенсора минимальна и прибор может не сразу на вас среагировать.
По этой причине установка датчиков движения проводится не прямо над дверным проемом, а немного сбоку. Например, в углу комнаты.
Недостатки
Минусом трехпроводной схемы подключения датчика движения к лампе является отсутствие включения света принудительно. Если датчик по каким-либо причинам придет в неисправность, начнутся проблемы с корректной его работой. Чтобы этого избежать, рекомендуется в схему добавить выключатель.
С чего начать ремонт, если не работает датчик
После уточнения возможных причин проще установить направление диагностических операций. Если сетевое питание в порядке, проверяют настройки. Корректируют положение, устраняют внешние помехи.
Вскрыть датчик
На этом этапе проверяют видимые повреждения:
- обрывы проводов;
- разрывы дорожек печатной платы;
- качество пайки;
- тепловое разрушение деталей.
Пробное включение
После устранения отмеченных выше неисправностей подают напряжение. Проверяют рабочие режимы. Пробуют изменять настройку.
Проверка напряжения на светильнике и детекторе
Чтобы не прислушиваться к щелчкам реле, подсоединяют нагрузку. Включить можно обычную лампу накаливания 25-40 Вт. Желательно добавить в цепь автомат, чтобы предотвратить развитие аварийных ситуаций.
Проверка внутренностей датчика
На этой стадии уточняют работоспособность встроенного блока питания. Постоянные напряжения (12, 24 V) и другие значения проверяют в контрольных точках мультиметром. Последовательно выполняют измерения, пользуясь электрической схемой.
Силовые цепи
В этой части устройства главную функцию выполняет реле. Проверяют подачу питающего напряжения, целостность катушки, прохождение тока при замкнутых контактах. Уточняют работоспособность управляющего ключа на силовом транзисторе.
Регулировка настроек датчика
Эту процедуру выполняют по типовому алгоритму. Регулируют:
- высоту и угол наклона;
- чувствительность (Sens);
- освещенность (порог – LUX);
- время задержки выключения света (TIME).
Исправный детектор не отключает схему
Чтобы ремонтировать устройства этой категории корректно, следует правильно понимать основные принципы действия и нюансы функционирования конкретной конструкции. Как отмечено в заголовке данного раздела, фотоэлемент не отключает управляющую электронику. Полученный от него сигнал используется для формирования интервала задержки. Через определенное настройкой время реле прерывает подачу питания на светильник, другую нагрузку.
Принцип работы
Каждый теплокровный объект является источником теплового излучения. Длина волны теплового излучения зависит от температуры и находится в инфракрасной части спектра. ИК излучение невидимо для глаза, но улавливается пироэлектрическими датчиками.
- В радиусе видимости датчика полная тишина. Каждый чувствительный элемент PIR-сенсора получает постоянную дозу излучения. Следовательно выдаваемое напряжение равноценно.
- В области видимости появляется человек. Персонаж первым делом попадает в зону обозрения первого элемента, на котором появляется положительный электрический импульс.
- Человек движется и пересекает второй элемент, который генерирует отрицательный импульс.
- Разнонаправленные импульсы регистрируются электронной схемой модуля, которая фиксирует перемещение объекта. В результате на выходе модуля генерируется положительный импульс.
Принцип действия
Каждый объект, излучающий тепло, вырабатывает инфракрасное излучение. В фиксировании этого процесса заключается принцип работы датчика движения. Он сравнивает уровень излучения на конкретном участке с фоновым и при достижении определённой разницы между ними подаёт сигнал соединённой с ним аппаратуре, будь то выключатель лампы или сигнализация.
Важной деталью в этом процессе является правильный диапазон чувствительности устройства. Если он слишком высокий, то датчик может срабатывать ложно — например, на тёплый воздух
Если же показатель ниже, чем нужно, то прибор не среагирует даже тогда, когда в поле его действия появится человек.
