Как подключить датчики движения к системе освещения?

Что такое датчик движения?

Датчик движения – это электронное устройство, которое автоматически включает освещение при обнаружении движущегося объекта. Включение осветительных приборов выполняется коммутацией фазы электросети 220 Вольт контактами электронного реле датчика. При помощи настройки можно установить параметры срабатывания и задержку отключения.

Некоторые модели дополнительно комплектуются датчиком освещенности. Такая комбинация позволяет более тонко настроить включение в темный период суток по двум критериям: уровню освещенности и движению.

Зачем нужен датчик движения?

Сенсоры применяются в системах освещения квартир и частных домов, офисов, торговых центров, промышленных предприятий и складских комплексов. Обычно они устанавливаются в нечасто посещаемых местах, где нет необходимости в постоянном освещении и требуется его периодическое включение. Датчиками оснащаются системы охраны и видеонаблюдения объектов. По факту их срабатывания включаются светильники охранного периметра, а также инфракрасные прожекторы для подсветки видеокамер. Благодаря автоматическому включению/выключению света значительно экономится электроэнергия и ресурс осветительных устройств.

Виды сенсоров

Выпускаются разные модификации датчиков движения, подразделяемые на несколько видов, отличающихся характерными особенностями. Рассмотрим несколько основных вариантов:

По исполнению

• встроенные – интегрированы в конструкцию светодиодных светильников и прожекторов;

  

• автономные – требуют подключения к осветительной системе.

  

По способу монтажа

• потолочные – применяются только в помещениях;

  

• настенные – устанавливаются как внутри, так и снаружи зданий;

  

• универсальные – комплектуются специализированным креплением, позволяющим монтировать их на любые поверхности. Например, на уличные опоры (столбы) для нужд охранного освещения территории.

По принципу действия

• активные – состоят из передатчика и приемника. Излучают акустические или радиоволны, которые отражаются от препятствий и принимаются сенсором. По изменению волновых характеристик распознаются движущиеся объекты;
• пассивные – работают только на прием, улавливая, например, тепловое излучение человека или животного.

По типу подключения

• проводные – соединяются со светотехническим оборудованием кабельными линиями;
• беспроводные – работают совместно с блоком управления, который принимает сигналы срабатывания по радиоканалу и включает светильники. Применяются, в основном, в системах «Умный дом». Питание подается от батареек или аккумуляторов.

Плюсы: полная автономность, возможность установки в любом удобном месте, отсутствие необходимости в прокладке кабеля.

Минусы: требуется периодическая замена или зарядка питающих элементов.

По типу излучения

1. Инфракрасные.

Это пассивные устройства, реагирующие на перемещение людей и домашних животных. Инфракрасное излучение улавливается чувствительными элементами, измеряющими его величину и выдающими ее на анализатор. Фокусировка теплового потока осуществляется с помощью линз Френеля – многосегментного полупрозрачного окошка из пластика с ячеистой структурой.

Если объект неподвижен, то измеренные значения от двух элементов примерно совпадают. После начала движения показания расходятся, поскольку инфракрасное свечение фокусируется различными линзами, и чувствительные элементы регистрируют разную его интенсивность. Дальность действия ограничена прямой видимостью.

Как правило, эффективное расстояние обнаружения составляет 15-20 метров. Основная область использования – помещения внутри зданий. Уличное применение нецелесообразно из-за сильного влияния температуры окружающей среды.

Достоинства: недорогая цена, точная настройка, позволяющая исключить срабатывание на животных.

Недостаток: некорректная работа при наличии мощных источников инфракрасного света (обогревателей, печей, прямых солнечных лучей).

2. Микроволновые.

Эти активные сенсоры схожи с радиолокаторами, использующими эффект Доплера для обнаружения целей. Они генерируют электромагнитные высокочастотные волны, распространяющиеся в ограниченном секторе пространства. ВЧ излучение отражается от препятствий и поступает на приемник. В приемной части анализируется девиация частоты отраженного сигнала. Если частота изменилась, то делается вывод, что фиксируемый объект передвигается.

Преимуществом данного вида датчиков является способность контролировать пространство даже при наличии радиопрозрачных (неметаллических) преград: стен, перегородок, мебели и т.п. Поэтому часто радиосенсоры размещают за натяжным потолком и карнизами, внутри стеновых ниш, чтобы не нарушать внешний вид интерьера.

Недостатки: более высокая стоимость по сравнению с другими вариантами датчиков, ложные срабатывания на сильные источники ЭМ волн, например, радиопередающую аппаратуру, высоковольтную линию электропередачи и т.д.

3. Ультразвуковые.

Это аналоги предыдущего типа сенсоров, также действующие на основе эффекта Доплера. Главным отличием является другой спектр излучения, смещенный в область ультразвука (20-60 кГц). Движущийся человек выявляется благодаря изменению частоты ультразвуковой волны, отраженной от поверхности его тела.

 

Плюс: нечувствительность к любым внешним факторам.

Минус: не всегда фиксируется медленное перемещение, домашние питомцы (собаки, кошки) хорошо слышат ультразвуковые колебания и реагируют на них очень негативно.

Основные характеристики

Диаграмма направленности

От этого параметра, показывающего дальность обнаружения в секторе 180 градусов, зависит реальная зона обзора датчика движения. Обычно диаграмма приводится в паспорте изделия. Угол раскрыва диаграммы варьируется от 30 до 160 градусов в зависимости от вида и моделей датчиков движения.

На рисунках ниже показаны примеры диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскости.

Из них понятно, что необходимо правильно ориентировать сенсор для гарантированного срабатывания. Например, в квартире датчики должны быть направлены на входные проемы, во дворе частного дома – на калитку и ворота. Вариант вертикальной ДН следует учитывать при выборе высоты монтажа сенсорных устройств. Для квартир оптимальная высота составляет примерно 1,8-2,2 метра, для офисов – до 4 метров, для улицы – до 8-10 метров.

Некоторые модели датчиков поворачивать горизонтально и вертикально, изменяя ориентацию в пространстве и эффективную зону обнаружения. Такое оборудование более удобно в эксплуатации. Поскольку, например, после перестановки мебели не понадобится переносить сенсор в другое место и заодно перекладывать проводку.

Зона срабатывания

Обязательно указывается производителем, как расстояние уверенного обнаружения. Варьируется в пределах 6-15 метров.

Напряжение питания

• 220 Вольт переменного тока;
• 12 или 36 Вольт постоянного тока.

Максимальная нагрузка

Показывает сколько Ватт нагрузки можно подключить к одному датчику. Обычно не превышает 600 Ватт. Соответственно легко рассчитать количество подключаемых led ламп и светильников.

Класс защиты IP

Это критерий, показывающий защищенность сенсора от неблагоприятных условий внешней среды – пыли, грязи, влаги (осадков).

Для жилых и офисных помещений достаточно IP20. Во влажном или запыленном помещении лучше установить оборудование с защитой IP44. А для уличной установки оптимально подойдет класс IP65, гарантирующий надежную защиту даже от сильного ливня.

Особенности размещения сенсоров

Следует учитывать тип и комплектацию датчиков движения при выборе места их установки:

• с сенсором освещенности – вблизи не должно быть включенных светильников. Иначе чувствительный элемент улавливает свет и не срабатывает на движение;
• инфракрасные и ультразвуковые – должна обеспечиваться прямая видимость всего пространства в зоне обнаружения, без преград и слепых зон;
• инфракрасные – нельзя размещать рядом с источниками теплового излучения большой интенсивности.

Схемы подключения датчиков движения к светильникам

Светодиодные светильники и прожекторы со встроенным датчиком движения очень удобны для пользователей. Комплект светотехнического оборудования работает «из коробки». Не нужно монтировать сенсор и подводить к нему кабельную линию. Для иллюстрации Вы можете посмотреть разнообразные модели светильников, оснащенных инфракрасным, ультразвуковым или микроволновым датчиком движения, пройдя по ссылке.

От встроенного датчика включается лишь один осветительный прибор. Если потребуется управлять включением целой группы светильников, то понадобится отдельный сенсор. А значит возникнет проблема по его правильному подключению. Мы поможем Вам разобраться в этом вопросе.

В зависимости от варианта исполнения, датчики движения подключаются к электросети 220 Вольт и осветительной системе по 2-х проводной либо 3-х проводной схеме. Рассмотрим оба схемных решения:

Двухпроводное

Интересно, что 2-х проводные датчики выпускаются в форм-факторе клавишного выключателя и устанавливаются вместо него в стандартный подрозетник. Их подключение полностью идентично – к двум имеющимся клеммам подсоединяются фазный провод от автомата питания и его коммутируемый выход на осветительный прибор.

Выпускаются модели с трехпозиционным переключателем, задающим режим функционирования:

• ON – светильники включены постоянно, датчик отключен;
• OFF – все отключено;
• AUTO – автоматический режим работы.

 

 

Трехпроводное

В этом варианте схема немного усложняется. Сенсор размещается на потолке или стене, а чаще в углу для покрытия большей площади.

 

Можно дополнить схему клавишным выключателем, чтобы принудительно включать освещение.

 

Возможно понадобится увеличить количество датчиков для охвата обширного пространства. Тогда используется параллельное соединение. После срабатывания любого сенсорного устройства включается освещение.

Что делать, если суммарная мощность включаемых осветительных приборов превышает допустимую нагрузку датчика движения? В этом случае дополняем схему магнитным пускателем (контактором).

Как настроить датчик?

После установки датчика движения необходимо выполнить его настройку. На корпусе находятся ручки, предназначенные для регулировки.

Количество настраиваемых параметров зависит от вида сенсора (инфракрасный, микроволновый, ультразвуковой). Рассмотрим все возможные настройки:

1. Уровень освещенности (LUX) – выбирается порог срабатывания при определенном уровне освещенности в Люксах. Например, можно выбрать значение, при котором датчик не будет срабатывать в светлое время суток, а начнет действовать лишь с наступлением темноты. Или любое другое по своим пожеланиям.

   

2. Чувствительность (SENS) – задается дальность обнаружения движущихся объектов различного размера. При максимальной величине будут постоянные срабатывания на домашних животных. Поэтому оптимально выставить сначала максимальный уровень, а затем постепенно уменьшать его, проверяя реакцию сенсора на проход человека/собаки/кошки.

   

3. Время отключения (TIME) – временной интервал между автоматическим включением и отключением датчика (соответственно и освещения) после прекращения движения в зоне обзора. Как правило, возможно задание времени от 15 секунд до 30 минут. Обычно выставляют примерно следующие значения: для прихожей, туалета, ванной – 50 секунд, для гостиной, кухни, кабинета и т.п. – 5 минут.