В современном мире практически все процессы тяготеют к автоматизации. Именно поэтому такие устройства, как датчики движения и датчики присутствия, все прочнее входят в нашу жизнь, позволяя автоматизировать многие стандартные процессы.

Датчики этого типа бывают двух видов:

• датчики движения;
• датчики присутствия.

 

Принцип действия датчиков.

Датчики движения или датчики присутствия реагируют на появление или изменение положения объекта, испускающего инфракрасный свет (тепло), в радиусе обнаружения. Основой этих датчиков является фотоэлемент, на который попадают тепловые лучи.

Физическая природа видимого света и инфракрасных лучей одинаковая. В связи с этой особенностью основным детектирующим элементом устройства является фотоэлемент. При попадании инфракрасных лучей на фотоэлемент последний изменяет свои электрические параметры.

Интенсивность (яркость) инфракрасного света зависит от температуры объекта, который его испускает, в данном случае нас интересует больше человек. Чем излучение интенсивнее, тем более нагрето тело. Наоборот, более холодные объекты дают меньшую интенсивность излучения. Таким образом, в условиях помещения интенсивность инфракрасного излучения человеческого тела является максимальной, поэтому датчик реагирует именно на человека.

Разница между датчиками движения и датчиками присутствия

Датчики движения являются менее чувствительными к изменениям интенсивности потока инфракрасных лучей за счет ограниченных возможностей усилительного тракта. В связи с этим датчики движения могут среагировать исключительно на движущегося человека.

Датчики присутствия реагируют на малейшие изменения положения тела, в том числе на неподвижно сидящего человека.

Устройство датчика движения

Как правило, в центре устройства датчика, в котором расположена плата обработки сигнала, находится фотоэлемент (пироэлектрический датчик). Этот фотоэлемент состоит из основной линзы, представленной множеством маленьких линз. Каждая из таких маленьких линз фокусирует свет на плоскость фотоэлемента. В результате меняются физические свойства фотоэлемента, происходит регистрация и усиление сигнала.

При движении человека из-за изменения его положения фокус луча с линзы на фотоэлемент теряется. Однако другая линза (фокусирующая луч) фокусирует луч из другой точки на фотоэлемент снова. Сигнал снова восстанавливается. Таким образом, каждая линза охватывает свой конкретный сегмент в радиусе обнаружения. Следовательно, чем большим количеством микролинз обладает детектор, тем выше чувствительность всего датчика.

По тому же принципу работает и датчик присутствия. Однако основной его характеристикой будет радиус обнаружения неподвижного, например, сидячего человека.

Схема подключения инфракрасного датчика движения

Сразу оговоримся: поскольку конструктивно разные модели разных производителей датчиков различаются, то подключение лучше выполнять, предварительно изучив схему расположения клеммных элементов датчика, четко представляя, какую функцию несет конкретная клемма. Либо поручить подключение датчика движения квалифицированному электрику или электромонтажнику.

Подключение нагрузки и питания к датчику движения производится с соблюдением фазировки. Монтажная схема расположения фазы, нуля и заземления приводится в инструкции к датчику движения. Нельзя путать фазировку при монтаже, поскольку это может привести к короткому замыканию, выходу из строя датчика или даже к пожару!

В месте установки датчика движения к нему подключается трехжильный кабель, который заводится в щиток. В щитке производится монтаж на клеммах с потребителем нагрузки и коммутация всей цепи в
электросеть.

В технических паспортах (инструкциях) к датчикам движения всегда приводится принципиальная схема, объясняющая как подключить датчик движения. В этом случае наиболее употребимы обозначения:

• L – фаза;
• N – нуль;
• LS – к нагрузке;
• KM – нагрузка.

Поскольку датчик движения является выключателем, то теперь самое время рассмотреть непосредственно несколько схем подключения датчиков движения в прикладных решениях, то есть для практического применения.

Освещение входа в дом или подъезд

Датчик движения для освещения включается в электросеть через автоматический выключатель с использованием специальных клемм. Также к датчику движения подключается светильник. В отдельных случаях будет полезно зашунтировать параллельно датчик движения обыкновенным выключателем.

Применение этой наиболее простой схемы дает существенную экономию в расходе электроэнергии за счет отсутствия холостых потерь. То есть свет не будет гореть тогда, когда он никому не нужен, а загорится только в необходимый момент.

Освещение многоэтажного подъезда или длинного коридора

Датчики движения для включения света могут работать на единую нагрузку, соединенные по типу параллельных выключателей. Например, человек движется с этажа на этаж либо проходит через длинный коридор. Датчики движения, установленные с учетом радиуса обнаружения, последовательно срабатывают, когда человек проходит от датчика к датчику. При этом свет остается постоянно включенным, пока человек движется. Даже не моргая.

Датчики движения, обеспечивающие линию прохода, вместе со светильниками подключаются параллельно друг другу, как обычные выключатели — через общий автоматический выключатель. В отдельных случаях будет полезно зашунтировать параллельно цепь включения обыкновенным выключателем.

Датчик движения в подъезде (модификация с диммером)

Диммер – специальное устройство, ограничивающее токовую нагрузку на лампе. Фактически это аналог реостата, который хорошо знаком всем из школьного курса физики. Диммеры бывают совершенно разных типов. Основная функция диммера в нашем случае – это понизить ток на лампе, тем самым резко увеличить срок ее службы.

Также можно использовать диммеры с плавным стартом, в этом случае экономия на самих лампах будет весьма значительной. Кроме этого, поскольку диммер снижает токовую нагрузку приемника, дополнительно будет экономия непосредственно по расходу электроэнергии.

Когда человек заходит в подъезд, датчик движения срабатывает в течение пути следования человека. Диммер же в этом случае понижает ток на лампе. Как только человек вышел из радиуса обнаружения, происходит размыкание цепи, свет гаснет.

Датчик движения включается в электросеть через автоматический выключатель с использованием специальных клемм. К датчику движения подключается светильник с последовательно подключенным диммером. Иногда будет полезно зашунтировать параллельно датчик движения обыкновенным выключателем. Это часто требуется для того, чтобы принудительно включить свет, например, при выходе из строя датчика движения или хозяйственных целей.

Освещение и вытяжка в курилке

Зачастую, работники, которые посещают курительные комнаты, забывают после курения выключить свет. Тем не менее особенность курилки заключается в том, что после выхода людей вытяжной вентилятор должен какое-то время еще работать, чтобы уменьшить количество дыма. Именно для этого предназначена эта схема включения.

Принцип действия следующий.

1. Первый датчик подключен в цепь освещения и срабатывает при входе людей. При выходе людей из помещения датчик сразу размыкает цепь, свет гаснет.
2. Второй датчик включен в цепь вентилятора, но имеет необходимую отсечку по времени. Таким образом, при входе людей вентилятор начинает работать, а при выходе он продолжает работать в соответствии со временем отсечки.