Как выбрать датчик движения для включения света

Настройка и калибровка акселерометра

Если датчик работает неправильно или с запозданием, например, автоматический поворот экрана притормаживает, то можно попробовать исправить этот дефект калибровкой с использованием специальных утилит. Рассмотрим калибровку датчика с помощью приложения GPS Status & Toolbox, установить которую можно из официального каталога Google Play.

1. Установите приложение и запустите его.
2. Перейдите в меню программы, нажав на три горизонтальные полоски в левом верхнем углу, и выберите пункт «Калибровка акселерометра».
3. Приложение предложит положить телефон на ровную, горизонтальную поверхность и нажать на кнопку «Откалибровать».
4. О завершении процесса приложение сообщит соответствующим уведомлением внизу экрана.

На сегодня во всех смартфонах и планшетах имеется датчик ускорения, даже в самых дешевых моделях, разве что лишь в самых древних аппаратах его может не быть. Можно сказать, что акселерометр – это один из самых важных элементов современных мобильных устройств.

Разновидности

• Оптический тип основан на блокировке светового потока непрозрачным предметом и может определять его размер. Примером работы таких устройств можно назвать лазерные дальномеры.
• Ультразвуковые вариации проводят непрерывное сканирование окружающего пространства ультразвуком и находят движущийся объект по изменению расстояния до него.
• Микроволновые детекторы основаны на свойствах СВЧ волн. Они могут, как проходить через различные окружающие предметы, так и отражаться от некоторых поверхностей. Могут использоваться в системах, которые способны контролировать пространство за стеной.
• Магниточувствительные установки могут использоваться как выключатели бесконтактного типа. Устанавливаются в системах безопасности, которые реагируют на открывание окон и дверей.
• Параметрические детекторы способны уловить уровень ИК-излучения от движущегося объекта.

Типичное исполнение детекторов движения

Рассматриваемые датчики классифицируются в зависимости от способа обнаружения движения объекта. Существуют две классификации приборов:

1. Активные.
2. Пассивные.

Детекторы активного действия

Детекторы активного действия являются устройствами, функционирующими по принципу радарной схемы. Этот тип приборов излучает радиоволны (микроволны) в границах контролируемой зоны. Микроволны отражаются от существующих объектов и принимаются сенсором датчика движения.

Упрощённая схематика конструкции сенсора активного действия: 1 – источник (передатчик) микроволнового излучения; 2 – приёмник отражённого микроволнового сигнала; 3 – сканируемый объект

Если в зоне контроля обнаруживается движение в момент трансляции датчиком микро-излучения, создаётся эффект — доплеровский (частотный) сдвиг волны, который воспринимается вместе с отражённым сигналом.

Этот фактор сдвига указывает на то, что волна отразилась от движущегося объекта. Будучи электронным устройством, датчик сканирования движения способен вычислить такие изменения и отправить электрический сигнал:

• в систему сигнализации,
• на переключатель света,
• на другие устройства,

схематично подключенные к датчику обнаружения движения.

Активные микроволновые датчики сканирования движения, в основном используются, к примеру, на автоматически работающих дверях торговых центров. Но вместе с тем этот тип приборов удачно подходит для домашних охранных систем или коммутации внутреннего освещения.

Этот вид электроники не подходит для коммутации наружного освещения или аналогичных применений. Обусловлено это массовостью активных объектов в условиях улицы, которые постоянно двигаются.

Например, движение ветвей деревьев от ветра, перемещение мелких животных, птиц и даже крупных насекомых, фиксируются активным сенсором, что приводит к ошибке срабатывания.

Детекторы пассивного действия (PIR – passive infrared)

Пассивные датчики движения – полная противоположность активным сенсорам. Пассивные системы ничего не посылают. Попросту обнаруживают инфракрасную энергию.

Конструктивное исполнение сенсора пассивного типа: 1 – Мульти объектив; 2 – Оптический фильтр; 3 – счетверённый инфракрасный элемент; 4 – металлический корпус; 5 – инфракрасное излучение; 6 – стабилизированный источник питания; 7 – усилитель; 8 — компаратор

Инфракрасные (тепловые) уровни энергии воспринимаются пассивными детекторами, непрерывно сканирующими область контроля или объект.

Учитывая, что инфракрасное тепло излучается не только от живых организмов, но также от любого объекта с температурой выше абсолютного нуля, можно сделать выводы о пригодности применения.

Эти датчики обнаружения движения не были бы эффективными, если бы их можно было активировать маленьким животным или насекомым, которое перемещается в диапазоне обнаружения.

Однако большинство существующих пассивных датчиков допустимо настроить на восприятие движение так, чтобы контролировать объекты с определенным уровнем испускаемого тепла. Например, прибор вполне можно настроить только на восприятие людей.

Сенсоры гибридной (комбинированной) конструкции

Комбинированный (гибридный) технологический датчик сканирования движения представляет собой систему комбинации активной и пассивной схемы. Такая электроника активирует действие только в случае обнаружения движения и той и другой схемой.

Комбинированные системы видятся полезными под применение в модулях сигнализации, так как уменьшают вероятность срабатывания на ложных тревогах.

Вместе с тем, эта технология обладает своими недостатками. Комбинированный прибор не в состоянии обеспечить такой же уровень безопасности, как отдельно взятые PIR и СВЧ-датчики.

Это очевидно, поскольку сигнал тревоги срабатывает только при обнаружении движения активным и пассивным датчиками одновременно.

Допустим, если злоумышленнику удастся каким-то способом предотвратить обнаружение одним из датчиков комбинированного прибора, движение останется незамеченным.

Соответственно, сигнал тревоги не будет отправлен на микропроцессор центральной системы сигнализации. На сегодня самым популярным типом комбинированных датчиков считается конструкция, где объединяются схемы PIR и микроволнового датчика.

Преимущества систем

Подключение датчиков движения помогает обеспечить комфорт. Приборы имеют такие преимущества:

• вид — осветительный прибор вместе с датчиком имеет компактные габариты, благодаря чему практически незаметен;
• возможность экономить благодаря тому, что свет включается только когда в этом есть необходимость;
• практичность — датчики движения можно разместить по всей территории и комфортно перемещаться по ней, не задумываясь, как включить свет в темное время;
• сигнализация может оповестить о вторжении на территорию частной собственности.

Устройства также хороши тем, что отпадает необходимость нащупывать выключатель в темноте. В целом это компактный прибор, который может сделать жизнь не только более комфортной, а и безопасной.

Системы пожарной сигнализации: работа на опережение

Этот вид сигнализации верный спутник тех, кто убежден: пожар лучше предупредить, чем бороться с его результатами. Такие системы обнаруживают очаг возгорания, управляют другими комплексами обеспечения пожарной безопасности на любом объекте: дымоудаление, пожаротушение, оповещение и прочее.

Рассмотрим принцип работы сигнализации. Предположим датчик извещателя в зависимости от сенсора и конструкции «уловил» один из сигналов опасности пожара:

• электромагнитные волны в одном из диапазонов (инфракрасном, ультрафиолетовом, оптическом);
• задымление;
• превышение температурных показателей.

Считав эту информацию, срабатывают один или несколько извещателей, которые передают сигнал на центральный пульт. От контрольной панели сведенья поступают на пульт пожарной службы и, одновременно, на мобильные устройства владельцев недвижимости.

Пожарная сигнализация – это сложная электроустановка, нормативы по монтажу которой собраны в  ГОСТ Р 50571.21-2000 (МЭК 60364-5-548-96). 

Разрабатывать проект, производить монтаж и обслуживание этой системы могут только фирмы-обладатели сертификатов и лицензий государственного образца. И пусть в интернете можно найти множество практических руководств: «пожарная сигнализация своими руками», все же делать этого не рекомендуется.

Отличительные черты инфракрасных датчиков движения для включения света

Принцип работы инфракрасных датчиков движения для включения света состоит в изменении во время передвижения объекта теплового излучения. Любое живое существо или другой объект, например, автомобиль, излучает тепловые или инфракрасные лучи, улавливаемые системой зеркал или линз, которых насчитывается 20-60 шт. Проходя через данную систему, лучи попадают на сенсор.

В корпусе устройства располагаются два датчика, которые осуществляют контроль температуры в разных местах. Когда в зоне действия прибора любые движения отсутствуют, сигналы одинаковые. В момент передвижения нагретого тела сигналы отличаются, вследствие чего прибор срабатывает.

Порог максимальной чувствительности устройства достигается в момент передвижения объекта вдоль датчика, слева направо или наоборот. Данную особенность следует учитывать во избежание возникновения «мертвых» зон.

Среди достоинств инфракрасного датчика движения на свет можно выделить точную регулировку зоны контроля. Прибор не реагирует на сквозняк в помещении и на качающиеся деревья на улице. Во время работы устройство ничего не излучает, поэтому не доставляет дискомфорта и не оказывает вреда здоровью человека и животного.

   
Инфракрасные датчики работают по принципу, который состоит в изменении во время передвижения объекта теплового излучения.

Однако датчик может срабатывать на движение теплого воздуха от радиатора или кондиционера. Прибор восприимчив к воздействию атмосферных осадков и ультрафиолетовых лучей, нарушающих точность его работы на улице. Он не может эффективно работать не только при высоких температурах окружающей среды, поскольку такое излучение сливается с тепловыми импульсами, исходящими от человека и животного, но и при низких, что способствует охлаждению одежды и кожи, вызывая слабое излучение.

Обратите внимание! Такой датчик можно обмануть, спрятавшись за экраном или надев костюм, не пропускающий тепловых лучей.

Технические характеристики

После того, как определились с тем, какой датчик движения для включения света вы будете ставить, надо подобрать его технические характеристики.

В технических характеристиках беспроводных моделей есть еще частота, на которой они работают и тип элементов питания

Угол обзора

Датчик движения для включения света может обладать различным углом обзора в горизонтальной плоскости — от 90° до 360°. Если к объекту могут подходить с любого направления, ставят датчики с радиусом 180-360° — в зависимости от его расположения. Если устройство закреплено на стене, достаточно 180°, если на столбе — уже нужно 360°. В помещениях можно использовать те, которые отслеживают движение в узком секторе.

В зависимости от места установки и требуемой зоны обнаружения выбирают радиус обзора

Если дверь одна (подсобное помещение, например), может быть достаточно узкополосного датчика. Если в помещение входить могут с двух-трех сторон, модель должна уметь видеть, как минимум, на 180°, а лучше — во все стороны. Чем шире»охват», тем лучше, но стоимость широкоугольных моделей значительно выше, так что стоит исходить из принципа разумной достаточности.

Есть также угол обзора по вертикали. В обычных недорогих моделях он составляет 15-20°, но есть модели, которые могут охватывать до 180°. Широкоугольные детекторы движения обычно ставят в охранных системах, а не в системах освещения, так как стоимость их солидная. В связи с этим, стоит правильно подбирать высоту установки прибора: чтобы «мертвая зона», в которой детектор просто ничего не видит, была не в том месте, где движение наиболее интенсивное.

Дальность действия

Тут снова-таки, стоит выбирать с учетом того, в помещении будет устанавливаться датчик движения для включения света или на улице. Для помещений радиуса действия в 5-7 метров хватит с головой.

Дальность действия выбирайте с запасом

Для улицы желательна установка более «дальнобойных». Но тут тоже смотрите: при большом радиусе охвата ложные срабатывания могут быть очень частыми. Так что слишком большая зона покрытия может быть даже недостатком.

Мощность подключаемых светильников

Каждый датчик движения для включения света рассчитан на подключение определенной нагрузки — он может пропускать через себя ток определенного номинала. Потому, при выборе, надо знать, суммарную мощность ламп, которые устройство будет подключать.

Мощность подключаемых светильников критична, если включаться будет группа фонарей или один мощный

Чтобы не переплачивать за повышенную пропускную способность датчика движения, да еще и сэкономить на счетах за электричество, используйте не лампы накаливания, а более экономичные — газоразрядные, люминесцентные или светодиодные.

Способ и место установки

Кроме явного деления на уличные и «домашние» есть еще один тип деления по месту установки датчиков движения:

• Корпусные модели. Небольшая коробочка, которая может монтироваться на кронштейне. Кронштейн закрепляться может:
  • на потолке;

  • на стене.

• Встраиваемые модели для скрытой установки. Миниатюрные модели, которые могут устанавливаться в специальные углубления в незаметном месте.

Если освещение включается только для повышения комфорта, выбирают корпусные модели, так как при равных характеристиках они дешевле. Встраиваемые ставят в охранных системах. Они миниатюрные, но более дорогие.

Дополнительные функции

Некоторые детекторы движения имеют дополнительные возможности. Некоторые из них явное излишество, другие, в определенных ситуациях, могут быть полезны.

• Встроенный датчик освещенности. Если датчик движения для включения света установлен на улице или в помещении с окном, включать свет в светлое время суток нет необходимости — освещенность достаточная. В этом случае либо в цепь встраивают фотореле, либо используют детектор движения со встроенным фотореле (в одном корпусе).

• Защита от животных. Полезная функция, если есть коты, собаки. С такой функцией ложных срабатываний намного меньше. Если собака большого размера, даже эта опция не спасет. Зато с кошками и мелкими собаками она работает неплохо.

• Задержка отключения света. Есть устройства, которые выключают свет сразу после того как объект покидает из зону действия. В большинстве случаев это неудобно: свет еще нужен. Потому удобны модели с задержкой, а еще удобнее те, которые позволяют эту задержку регулировать.

Это все функции, которые могут быть полезны

Особенно обратите внимание на защиту от животных и задержку отключения. Это действительно полезные опции

Возможные применения

Как мы уже рассмотрели ранее, датчики присутствия применяются в разнообразных ситуациях и помещениях. Их можно установить даже в туалете.

Если уж начат процесс автоматизации управления светом во всей квартире, то зачем обделять вниманием туалетную комнату? И тут тоже можно получить определенные преимущества, если установить детекторы присутствия в туалете:

• Не надо искать на стене выключатель. Надо сказать, что такое автоматическое управление светом актуально в любых комнатах и даже в таких помещениях как подвал или кладовка.
• У вас будет своя система автоматического управления светом в туалете.
• Посещение этой отдельной комнаты станет более удобным.
• Можно сэкономить деньги на оплате счетов за электроэнергию, так как люди часто забывают погасить за собой свет.
• Параллельно можно автоматизировать включение вытяжки.

Возможные варианты подключения датчика

Благодаря новым технологиям, в настоящее время можно подобрать проводные и беспроводные датчики в большом ассортименте. Первые работают напрямую через соединение датчика с пультом управления, для вторых потребуется промежуточное реле, которые поможет вывести информацию, полученную через датчик, на модуль GSM. Среди популярных в Москве и других городах России,  можно отметить следующие марки:

• Кситал;
• Страж;
• Falcon Eye;
• Osram;
• Schneider Electric;
• Sen;
• Ultralight;
• Theben;
• Visonic и другие.

Если изначально, проводные модели могли предоставить больший функционал и считались лучшим вариантом для установки, то теперь производители позаботились об огромном выборе микропроцессоров, дополнительных модулей и встроенных контроллеров. В качестве дополнительных параметров стали эффективно использоваться условия защиты от животных и маленьких детей, визуальная маскировка. Доступ к современным датчикам осуществляется сразу через несколько каналов оповещения, может быть использован принцип эхолокации, когда устройства защищены с помощью волнового отражения, расширена территория влияния от 1.5 м до 25 м. Подобные возможности системы делают территорию неприступной для злоумышленников и комфортной для хозяев.

Преимущества и возможности

Плюсы такого устройства заключается в том, что пользователь смартфона в любой момент сможет узнать о положении гаджета в пространстве. При том, что в играх и во время просмотров фильмов можно регулировать не только поворот экрана, но и скорость этого поворота, а это позволяет создать максимально точное управление телефоном.

Наличие датчика определения положения смартфона позволяет упростить процесс пользования им, а точнее – сделать максимально комфортными такие действия как чтение книг, просмотр видео и пользование приложениями. Иногда, прежде чем акселерометр начнет работать, его нужно настроить, однако этот процесс занимает несколько минут.

Виды

В зависимости от того, какой принцип обнаружения используется в датчике движения, он может быть инфракрасным, ультразвуковым, микроволновым или гибридным.

Одними из наиболее простых и доступных на рынке являются инфракрасные варианты. Главная особенность подобных девайсов заключается в том, что они воспринимают любые колебания теплового фона при условии, что в помещении находится оптимальное количество датчиков. На рынке сегодня можно найти пассивные ИК-детекторы, которые реагируют на любые передвижения благодаря оптической системе. Что касается активных вариантов, то они включают в себя два прибора – это позволяет им принимать и создавать инфракрасные лучи.

Объект, который находится между ними, меняет температуру входящего луча, что приводит к возникновению сигнала тревоги. В большинстве случаев подобные приборы применяются для того, чтобы охранять территорию.

Одним из преимуществ такого датчика является высокая чувствительность к природным изменения теплового фона, поэтому пристальное внимание нужно уделять настройке прибора, чтобы он мог в полной степени выполнять возложенные на него обязательства

Вторыми по популярности считаются ультразвуковые приборы, которые основаны на генерировании радиоволн. Само устройство включается в себя генератор и приемник. Генератор производит частоты, которые не слышны человеку и не наносят ему никакого вреда

При этом стоит принимать во внимание наличие животных, которые могут чувствовать определенный дискомфорт из-за радиоволн

Отличительная особенность подобных датчиков заключается в том, что их лучше всего использовать в отапливаемых помещениях, так как некоторые модели могут выйти из строя в результате перепада температуры

Кроме того, при установке такого устройства нужно в обязательно порядке принимать во внимание наличие стекол и других подобных материалов, так как они могут стать причиной ложных срабатываний

Микроволновые датчики движения также пользуются большой популярностью. Принцип их работы заключается в эффекте Допплера. Прибор удачно комбинирует в себе генератор микроволновых лучей и его приемник. Если происходит минимальное искажение в результате, например, движения человека, то прибор моментально срабатывает.

Проблемы эксплуатации

Спустя неделю у многих такая схема подключения датчика движения для освещения, как описано выше, может дать сбой. Устройство может сгореть, так же как и лампа накаливания, используемая в плафоне. Обычно сгорает тиристор в управляющей схеме. Дело в том, что для подключения датчика неуместно использовать разрядные лампы. Из-за перегорания нити накала осветительной лампы происходит скачок тока, который аналогичен короткому замыканию. Если в цепи нагрузки больше нет никаких дополнительных предохранителей, это приводит к утрате тиристора.

Можно унифицировать схему управления светом для любых ламп. Удобна релейная схема, но нет смысла самостоятельно разрабатывать ее, можно купить готовое решение, а именно датчик ДД-009. Схема подключения датчика движения предполагает обязательное использование устройств защиты в виде предохранителей, иначе производителем не гарантируется надежность работы. Некоторые устанавливают непосредственно в корпус устройства и сам предохранитель, и неоновую лампу. ДД-009 отличается от ДД-008 наличием только пары настроек – длительность задержки выключения света и чувствительность. Для уборной комнаты такого набора вполне хватает.

На данный момент в продаже имеется настолько обширный ассортимент датчиков движения, что просто нет смысла паять схемы управления светом. А такое приобретение решает довольно важную задачу – никому не потребуется постоянно заботиться о включении и выключении света в ванной и туалете.

Проверка напряжения на светильнике и детекторе

Чтобы риск электрического поражения был минимизирован, лучше отключить автомат освещения и снять со схемы напряжение. После этого надо дать временный доступ электричества к местам, в которых к датчику движения и светильнику подсоединяются провода. После этого следует надёжно их закрепить, чтобы случайно не возникло короткое замыкания, а лишь затем – подать напряжение.

Теперь нужно с использованием отвёртки-индикатора проверить, есть ли напряжение на первой клемме (входной от сети) датчика. Если напряжение отсутствует, причины проблем кроются в питании.

Кроме этого, необходимо проверить, поступает ли на нулевые клеммы должный потенциал от сети. В новых электрических сетях, как правило, такая проблема не встречается, но в старых домах вполне возможна.

За долгие годы эксплуатации перемычка для нулевых контактов может выгореть, покрыться пылью, нагаром или заржаветь, из-за чего контакт либо полностью пропадает из-за окисления, либо теряется при большом нагреве элемента.

Нулевой потенциал также может пропадать по причине перелома соответствующего провода. Это тоже актуально для домов со старой проводкой, в которой применялись алюминиевые кабели. Для одновременного обнаружения потенциалов нуля и фазы подходит вольтметр. Включив прибор, нужно приложить красный его щуп к фазному входу датчика, а чёрный – к нулевому. Прибор должен показать стандартные показатели. В противном случае причины неправильной работы кроются в питании.

Другие варианты проверки рабочих показателей

• если приложить клеммы вольтметра к нулевому контакту датчика и выходной фазе, можно проверить датчик на правильность работы. Если внутренняя схема прибора замкнута, и вольтметр показывает напряжение, всё в порядке;
• для проверки целостности схемы питания светильника (сеть->датчик->провода перед светильником) нужно прикладывать щупы вольтметра к его фазному и нулевому входам;
• для проверки разности потенциалов, которые поступают на лампочку, нужно проверять вольтметров её входные клеммы.

Если исправность датчика проверена, а светильник все равно не горит, следует проверить состояние лампочки. Часто пользователи, увлекаясь поиском серьёзных проблем, игнорируют такую простую вещь, как перегорание нити накаливания.