Датчик присутствия для включения света: виды датчиков движения, описания и способ работы

Системы автоматизаций наружного и внутреннего освещения – это мера, которая дает возможность решить целый ряд комплексных задач. К ним относят: включение и отключение освещения четко по расписанию или во время активности человека, существенную экономию электроэнергии (до 50-60 %), контроль работы светильников и, естественно, экономию ресурса источника освещения, регулировку состояния осветительных приборов и тому подобное.

Самыми популярными приборами автоматического управления светом, являются датчики присутствия для включения света и датчики движения. Эти устройства, которые подключаются в цепь осветительного оборудования, и при появлении движущегося предмета в поле их действия, автоматически подают команду на включение освещения. Отключение освещения происходит по истечении определенного временного промежутка, после того как передвигающийся объект вышел из поля действия датчика, или закончил свое передвижение. В первую очередь их устанавливают целенаправленно для обеспечения комфорта людей, а время окупаемости датчиков присутствия – около двух лет.

Использование датчиков движения и присутствия

Самое большое распространение датчики присутствия и движения для включения света получили на жилых объектах: коттеджах, домах, квартирах. Как правило, места для их установки выбирают там, где люди проводят короткий промежуток времени и появляются нечасто: ванные комнаты, кладовые, погреба, коридоры, подъезды, чердачные помещения. Иногда их устанавливают во всех комнатах квартиры. Зачастую ставят датчики присутствия снаружи перед входной дверью.

Кроме жилых объектов датчики присутствия активно используют в административных, офисных, образовательных и промышленных организациях. Здесь они устанавливаются в прихожих, в лифтовых холлах, на пожарных выходах, возле выходных и входных дверей, в залах для переговоров.

Виды датчиков присутствия

Датчики по способу определения движения в области действия разделяются на:

• Ультразвуковые;
• Микроволновые;
• Инфракрасные;
• Комбинированные.

Датчики присутствия, которые лишь воспринимают излучение, называют пассивными, а те, которые воспринимают и излучают сигнал – активными.

Отдельно нужно сказать об акустических или звуковых устройствах. Они дают сигнал на включение освещения, если уровень шума превышает заданный параметр. Их мы рассмотрим немного позже.

По принципу управления датчики можно разделить на:

• Системы, которые позволяют регулировать время срабатывания, расстояние для обзора, степени чувствительности и освещенности;
• Системы, где есть возможность принудительного включения освещения;
• Автоматические.

Автоматические системы присутствия дают команду на включение освещения полностью автоматически при обнаружении перемещающихся предметов и его выключения при исчезновении объекта. Бывают случаи, когда человек, который находится в области видимости датчика, прекратил двигаться (присел на лавку либо просто стоит на одном месте). В данном случае также может быть выключение света датчиком. Чтобы не допустить этих ситуаций в схему соединения датчика включают обычный включатель, с помощью которого человек включает освещение в принудительном режиме.

У многих систем включения света есть возможность изменения показателей их работы. Регулировка устройств для включения освещения происходит при помощи потенциометров, регуляторы которых находятся на дне корпуса. Для регулировки доступны три показателя: время включения, степень чувствительности, а также освещенности.

Степень освещенности устанавливают на такое значение, чтобы устройство срабатывало лишь с наступлением сумерек, в дневное время активность датчика ни к чему.

Изменение степени чувствительности датчика требуется для его точной работы. Чем больше чувствительность устройства, тем чаще он начнет срабатывать на активность движения. Смысл настройки состоит в том, чтобы он реагировал лишь на появление в поле своей видимости человека.

Настройка времени включения требуется для того, чтобы устройство не выключалось спустя 15 секунд, после включения освещения. Показатель времени устанавливают на личное усмотрение – от 2 до 15 минут. Именно столько времени будет гореть освещение после его включения.

По месту установки и типу датчики можно разделить на:

• Системы внутренней работы, которые бывают закрепленными на кронштейнах или встраиваемыми;
• Системы наружной работы, которые также бывают накладные или встраиваемые.

Устройства для внутреннего пользования и на улице по конструкции почти не различаются, только что наружные датчики имеют более высокую защиту корпуса от внешних явлений. Внутри здания системы устанавливают на стенах или потолке. Потолочные устройства присутствия для включения освещения, как и настенный вариант, бывают накладными (в данном случае они закрепляются к поверхности дюбель-гвоздями или саморезами) или встраиваемыми (крепеж этого устройства происходит с помощью специально сделанного отверстия).

Зачастую датчики монтируются в натяжной или навесной потолок. Их способ крепежа, аналогичен способу крепежа точечных светильников. Снаружи, как правило, устанавливают накладные устройства.

Также датчики различаются:

• Дальностью обзора – от 7 до 23-ти метров и дальше. Датчики движения для включения света с наибольшим обзором действия, как правило, крепят на улице, в больших помещениях или длинных прихожих. В небольших помещениях устанавливают системы, дальность действия которых находится в диапазоне 7-10 метров;
• Мощностью нагрузки, она варьируется в районе от 7 до 2400 Вт. Различные модели устройств рассчитаны на определенную нагрузку. При их выборе предварительно рассчитывают мощность подключенного освещения и обязательно берут это во внимание. Если через время к датчику будут подсоединяться дополнительные приборы, то в схему добавляют или промежуточное реле, или дополнительный датчик. Если мощность подсоединяемых к датчику приборов освещения выше, нежели рассчитанная мощность, то могут выйти из строя выходы реле устройства. В данном случае он нуждается в замене;
• Видом подключаемой нагрузки. Это возможны лампы: люминесцентные, накаливания, галогенные на 12 Вольт и галогенные на 220 В с подсоединением с помощью трансформатора;
• Углом видимости устройства (45-360 гр.);
• Уровнем защиты.

Датчики присутствия для включения света наружные или промышленные обязаны иметь защиту от пыли, повышенной температуры и влаги. Для устройств, которые монтируются внутри офисных административных, жилых объектов, достаточно устройств с минимальной степенью защиты от внешних воздействий.

Способ работы и конструкция

Датчики присутствия в зависимости от вида по-разному могут реагировать на наличие движущегося предмета. У любой модели существуют свои плюсы и минусы, но чтобы минимизировать присутствие отрицательных факторов, как правило, делают выбор в пользу комбинированных устройств.

Инфракрасный датчик: принцип работы

Инфракрасные модели для включения света имеют конструкцию из пироэлектрического ИК блока, главной линзы, которая состоит из ряда небольших линз и вспомогательных электронных элементов. Датчики присутствия включаются при возникновении и исчезновение ИК волны на фотоэлементе, где источником является человек. Их принцип работы состоит в следующем:

• Во время появления человека в области действия устройства каждая микро линза сосредотачивает инфракрасное излучение на плоскость объекта, а одна определенная – на фотоэлемент, в это время происходит определение сигнала;
• Спустя мгновение, по мере передвижения человека, линза завершает фокусирование инфракрасного сигнала на фотоэлементе, потому что имеет определенный участок чувствительности, через область которого человек проходит. В это время сигнал пропадает;
• Если человек попадает в область чувствительности следующей линзы, уже она сосредотачивает инфракрасное излучение на фотоэлементе. Данный процесс проходит до тех пор, пока человек не выйдет из области действия оборудования.

Возникновение и исчезновение ИК излучения на фотоэлементах подразумевает то, что в области работы датчика возник перемещающийся предмет, в нашем случае – человек.

Ультразвуковой и микроволновой датчики: способ работы и конструкция

Главные элементы микроволнового устройства – генератор высокочастотных излучений и приемник непосредственно этих излучений, но уже отраженных. Устанавливаются системы, как правило, в охранной системе сигнализации, но также их подсоединяют в осветительную цепь. Ультразвуковое оборудование также имеет конструкцию из генератора шумовых сигналов и приемника, и в осветительных системах применяется довольно редко.

Способ работы этих моделей аналогичен, и происходит с помощью эффекта Доплера. Различие только в типе излучаемых сигналов. Процесс определения передвижения такой:

• Генераторы оборудования генерируют конкретные сигналы на своей частоте, которые распространяются в определенном диапазоне;
• По степени передвижения человека, сигналы, отражающиеся от него, поступают на приемник иной длины и с иной частотой;
• Изменения частоты сигнала определяются приемником.

Комбинированные устройства

Основное достоинство комбинированных устройств, в отличие от других состоит в том, что они в наибольшей степени снижают число ложных включений. В одном корпусе датчика находятся две системы определения передвижения. Свет загорается лишь тогда, когда включаются оба детектора. Самой популярной является объединение инфракрасного и микроволнового способов определения.

Звуковое устройство для включения света

Шумовое устройство включения света подает команду на замыкание цепи освещения во время появления различного рода звуков: шагов, хлопков, открывания дверей, разговоров. В роли приемника шума устанавливается микрофон, преобразовывающий звуковые волны в переменное напряжение. Чувствительность микрофона можно отрегулировать так, чтобы свет загорался лишь по хлопку или при появлении иных звуков.

Есть ли смысл делать датчик своими руками

В сети есть множество схем изготовления датчика, одна из которых состоит из:

• Построечного резистора;
• Блока питания;
• Реле;
• Транзистора и фотоэлемента.

Изготовление систем включения света делаются по схемам, которых очень много в интернете. Но цена комплектующих элементов для сборки выйдет в полтора, а то и два раза выше стоимости уже готового изделия, которое можно купить в розницу. Потому приобрести оборудование за 350-450 рублей будет намного выгодней.

Поводя итог

Датчики присутствия и движения дают возможность существенно сократить потребление электроэнергии и увеличить срок работы уличных светильников. Они значительно помогут на приусадебных участках, в которых есть уличное декоративное освещение, на аллеях, около беседок и водоемов. Их стоимость непременно окупится спустя пару лет эксплуатации. Потому датчики движения – это не только устройства для получения комфорта, но и возможность снизить расходы на электроэнергию.