Датчик движения: схемы подключения, виды, настройка и тестирование

Основные функции и принцип работы

Датчик движения предназначен для детектирования движущегося объекта и подачи соответствующего сигнала на контрольный орган через коммутацию электрической цепи. Работает с активной и с активно-индуктивной нагрузкой в цепи.

Если замечено в контролируемой зоне движение, запускается цепочка процесса определения освещенности (если данную функцию поддерживает датчик). При показаниях ниже установленного порога срабатывания, контакты замыкаются, ток подводится до лампы и светильник загорается.

По этому принципу сенсор готов работать в темное и светлое время суток. Порог срабатывания выставляется регуляторами в диапазоне 3-2000 Лк.

Но датчик движения может работать по другому принципу: улавливание электромагнитных колебаний волн в инфракрасном спектре. При этом часто у датчиков есть регулируемая задержка на включение при обнаружении движения

Режим выдержки выставляется с помощью поворота регулятора. При этом задержка на срабатывание может быть у всех разной: от 10 секунд до 15 минут.

При этом покупать готовое изделие в виде светильника с датчиком не нужно. Достаточно приобрести подходящий на эту роль сенсор и включить его в схему электрической цепи.

Базовая схема подключения датчика движения.

В данной схеме нулевой провод напрямую подаётся на светильник и на датчик движения. Фазный провод подаётся на нормально разомкнутый контакт датчика движения и транзитом через него на светильник. Таким образом фаза подаётся на светильник или другой потребитель, только после того как, сработает датчик движения.

Данная схема обладает рядом минусов. Прежде всего, основной минус заключается в том, что большинство датчиков обеспечивают нормальную работу только до -20 C по Цельсию. При более низких температурах датчик может работать некорректно, в результате, пользователь может попросту остаться без освещения.

Виды датчиков движения.

Прежде всего, перед разборкой схемы подключения, хотели бы рассказать про виды устройств контроля движения. По принципу действия датчики бывают следующих видов:

• Инфракрасные датчики движения (срабатывание происходит в результате обнаружения теплового излучения, сенсор срабатывает при резком изменении теплового поля в зоне видимости устройства. Другими словами, срабатывание происходит, если обнаружен объект с температурой отличной от фоновой температуры);
• ультразвуковые датчики движения (излучают ультразвуковые волны, которые отражаясь от неподвижных и подвижных объектов улавливаются сенсором датчика. Если волны не изменяют свою длину, то нет и срабатывания. Однако, если в зону действия датчика попадают движущиеся объекты, то звуковые волны отражаясь от этих объектов изменяют свою длину. В результате, срабатывает устройство и замыкается цепь);
• микроволновые датчики движения (многим схожи с ультразвуковыми устройствами контроля движения, также излучают волны высоких частот и анализируют их отражение. В отличие от ультразвуковых, являются очень чувствительными и могут срабатывать, даже если объект не находится в зоне прямой видимости. Сигнал датчика усиливается при приближении объекта к антенне устройства, что в свою очередь приводит к срабатыванию устройства автоматики);
• лазерные датчики (состоят из излучателя и приёмника, излучатель направляет лазерный луч (может быть видимым и невидимым) в приёмник, пока луч доходит до приёмника, устройство не срабатывает. Однако стоит только прервать луч, как сразу же происходит срабатывание датчика. Сенсоры такого типа широко используются в охранных системах);
• комбинированные датчики (могут включать себя сразу несколько функции устройств описанных выше);

По конструкции датчики бывают:

• Настенные;
• встраиваемые на место выключателя;
• встраиваемые в светильник;
• потолочные;

Датчики движения. где применяются.

Чаще всего устройства такого типа используют для управления освещением. Широкое применение датчики получили в схемах уличного освещения. Также датчики движения используют в схемах освещения проходов и лестничных пролётов. Кроме этого, сенсоры движения можноиспользовать для автоматизации различных процессов, например:

• Включения приточных и вытяжных устройств в санитарных узлах, бытовых комнатах;
• открытие закрытие входных дверей в магазинах;
• в системах охранной сигнализации;
• в системах «умный дом».

Датчики движения позволяют автоматизировать многие процессы. Поэтому, многих на текущий момент интересует вопрос — «как подключить датчик движения?». Сегодня мы безусловно дадим ответ на этот вопрос.

Два датчика в цепи

Теперь изучим схему подключения нескольких датчиков в одной цепи. Это нужно там, где помещение очень просторное или его форма специфична, что не позволяет устройству срабатывать максимально корректно.

Если коридор имеет изогнутую форму, то одно устройство для срабатывания на движение не будет работать при нахождении объекта за поворотом. Здесь нужна схема с несколькими датчиками, подключёнными параллельно друг другу.

Фаза ноль идёт отдельно, она не прерывается. Её подают на все устройства, а уже после присоединяют провода к лампе. Какой-то из датчиков сработает и замкнёт цепь, напряжение будет подано на светильник.

Приборы должны быть подключены од одной фазы, что исключит вероятность короткого замыкания.

Монтировать датчики нужно так, чтобы был получен наибольший угол обзора, без экранирования его деталями интерьера, дверными и оконными проёмами.

Схема на подключение двух датчиков в цепи пригодна и для включения любого числа приборов.

Ещё одна схема датчика

Читатель Александр из г. Королев в декабре 2020 г. прислал ещё одну схему датчика движения, которую срисовал с платы собственноручно. Фото также прилагается.

А вот осциллограммы, поясняющие работу схемы:

Александр, спасибо! Успехов в работе!

Инструкция к датчику движения

Поскольку в данной статье рассмотрена модель LX-02 (SEN15), инструкция на этот датчик приведена ниже.

Вот в принципе и всё, что я хотел рассказать про устройство и схему датчика движения.

Кстати, у меня есть ещё несколько статей касательно этой темы:

Тема ремонта датчика раскрыта в статье Ремонт датчика движения своими руками. Пошаговое руководство. Там же приведена и рассмотрена схема датчика движения на специализированной микросхеме LP8072C.

Какие могут быть неполадки в работе

К сожалению, даже правильный монтаж не гарантирует безупречной работы. Рассмотрим все вероятностные проблемы в функционировании датчиков движения.

1. Ошибки в подключении фазы и ноля. С одной стороны для функционирования прибора безразлично, где подключён ноль или фаза. Но есть и правила безопасности. Разрыв цепи должен располагаться на жиле, подведённой к фазе. Это так же, как включение патрона для лампочки.

2. Ошибочное срабатывание. Такое вероятно, если сенсоры расположены неправильно: по правилам установка не рекомендована около нагревательных элементов, на улице, если тип устройства не соответствует условиям, а также там, где мешает листва деревьев.

3 Могут помешать блики и сильные воздушные потоки. Блики действуют так же, как и срабатывание из-за попадания на сенсор лучей света. Ветер действует по-другому, но также нарушает работу. Именно поэтому нельзя монтировать прибор на окна, сплит-систему, на улицу под гуляющий сквозняк.

4. Датчик можно монтировать на стену, даже если в паспорте указано, что он потолочный. Но это закономерно приведёт к неправильной работе прибора: указание о местоположении указывается не просто так. Технические характеристики устройства таковы, что угол обзора различается, а это приводит к ошибкам в установке.

5. Беспричинное срабатывание после деактивации происходит тогда, когда на фотореле попадает свет светильника или другого осветительного прибора. Также может помешать правильному функционированию расположение поблизости светильника с лампой накаливания, затухающей не мгновенно. Сенсор улавливает ИК-волны и снова запускает активацию освещения. Вероятно запускание бесконечного цикла включений.

6. Если на датчике движения появляются трещины или чувствительный элемент пачкается, прибор тоже работает неверно. Чувствительной точкой в аппарате является линза Френеля, которая фокусирует ИК-лучи с помощью вогнутых линз. Поэтому датчик всегда должен находиться в чистом и целом виде.

Монтаж

Процесс установки происходит так:

1. Заведите трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5 мм2 с автоматического выключателя щитка в распределительный короб. Промаркируйте жилы для удобства: L (фаза), N (рабочий нуль), нулевой защитный или земля (PE).
   
2. Двухжильный провод (удлинитель) подведите с другой стороны в распредкоробку, соединив предварительно с датчиком с другой стороны через клемниками.
   
3. Рекомендуется размещать датчик движения (если это подрозетник) на уровне 1,2 – 2 метра от уровня пола.
   
4. Такие сенсоры не следует путать с настенными, что размещают при входе, в коридорах или же в подъездах многоэтажного здания. Те что используются для освещения обычно устанавливают под потолок возле дверей.
   
5. Уровень обзора не должен перекрываться движущимися объектами (открытые двери или занавески).
   
6. Кабель от светильника тоже заведите в распределительный короб. Соединяйте сперва ноли питания светильник. Затем заземление первого и второго кабеля вместе.
   
7. Фазу (L) с автоматического выключателя соединяйте с первой жилой. Вторую жилу подключите к фазе (L) светильника. Для качественного и эстетичного подключения рекомендуется использовать клеммы Wago.
   
8. Подключение сенсора в подрозетнике проиходит по схеме: первая жила (что идет с автомата) подключается в гнездо с обозначением (L).
   
9. Вторая жила заводится в гнездо с маркировкой «нагрузка».
   
10. Подключенный датчик прячьте в подрозетник и надевайте корпус конструкции.

Подключение датчика движения

Для подключения датчика движения нужно чуть больше навыков, чем для подключения обычного выключателя. Перепутав выводы датчика, можно сжечь и сам датчик, и электропроводку. Особенно, если она неправильно защищена.

У меня такое было, когда в инструкции были указаны одни цвета проводов, а реально – другие.

Датчик движения и датчик освещенности (фотореле, или сумеречное реле) подключаются совершенно одинаково, поэтому на схеме ниже источником воздействия указан свет.

Как видно, данная схема подключения не отличается от схемы включения лампочки через обычный выключатель. Разница только в том, что при подключении участвует ещё и нулевой провод, и в том, что на выключатель воздействует человеческая рука, а на датчик – движение или свет.

Как подключить датчик движения, показано также на схеме в инструкции (ниже).

На схеме указаны и цвета проводов. Также обозначения выводов обычно выштампованы на корпусе около каждого вывода.

Цвет выводов для подключения датчика LX:

• коричневый (черный) – вход фазы (для включения освещения и питания внутренней схемы)
• голубой (зеленый, синий) – ноль для питания электронной схемы датчика, для питания освещения не используется.
• красный – выход фазы (подключение нагрузки)

Нагрузка (лампочка) подключается к нулю и выходу.

Стоит отметить, что такая цветовая маркировка не является обязательной для производителя. Даже у одного производителя одинаковые выводы могут иметь разные цвета проводов. Поэтому надо обращаться к инструкции, а в случае сомнений – разбирать датчик и смотреть подключение проводов на плате.

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.