Как работает датчик присутствия?

Как работает датчик присутствия для включения света

Датчики присутствия как один из элементов системы автоматизации пользуются огромной популярностью. Они позволяют сделать жизнь человека комфортной, а также значительно уменьшить затраты на электрическую энергию. Во многих странах такие датчики представляют собой неотъемлемую часть помещения, что обусловлено удобством их установки и применения. Не менее приятным моментом можно считать возможность как беспрепятственно приобрести такое устройство в специализированном магазине, так и соорудить его своими руками.

Наиболее востребованными устройствами, позволяющими автоматически управлять освещением, являются датчики присутствия для включения света и датчики движения. При установке осветительного прибора данные устройства устанавливаются в его цепь. Как только перемещающийся объект оказывается в радиусе их воздействия, эти приборы включают освещение за счет автоматической подачи сигнала. Если объект остановился или покинул радиус воздействия, осветительный прибор через некоторое время прекращает свою работу.

Датчик присутствия в отличие от датчика движения имеет в основе своей работы сенсор и функционирует благодаря эффекту Доплера, который заключается в динамике длины и частоты волны. Данная динамика улавливается сенсором, который, в свою очередь, направляет ее на устройство с целью включения света или звука. При этом на подачу сигнала не влияют дальнейшее движение или неподвижность объекта, в качестве которого могут выступать люди и крупные звери. Датчик присутствия имеет в своей конструкции антенну и генератор. В случае, если сигнал отсутствует, прибор находится в спящем режиме.

Вы сможете платить за свет на 30-50% меньше в зависимости от того, какими именно электроприборами Вы пользуетесь.

Классификация

Существуют различные критерии для группировки датчиков присутствия. К одному из них относится способ регистрации перемещения, в соответствии с которым устройства разделяются на:

датчики звука;
приборы, работающие за счет ультразвука;
датчики, функционирующие при помощи микроволн;
модели, принцип работы которых основан на инфракрасном излучении;
приборы со смешанным принципом работы (комбинированные).

Устройства, определяющие присутствие объекта с помощью звука, работают автоматически. Достаточно хлопка (т. е. не более 50 дБ) для срабатывания такого прибора. Настроить датчик звука можно при помощи кнопок, расположенных на его корпусе, одна из которых отвечает за громкость хлопка, а вторая – за продолжительность периода включения.

Выключение такого прибора возможно не только автоматически, но и при помощи того же хлопка. Как правило, это устройство имеет ограниченную зону реагирования, что лишает удобства его эксплуатацию. Датчики звука с высокой чувствительностью, в свою очередь, реагируют даже на незначительные шорохи. С одной стороны, это можно считать достоинством, так как руки не всегда могут быть свободны для совершения хлопков, а с другой – недостатком, вызванным частыми ложными срабатываниями.

Ультразвуковой прибор состоит из генератора шумовых сигналов и приемника. Как правило, такой датчик присутствия нечасто используется при организации освещения. Микроволновое оборудование в своей основе имеет генератор излучений высокой частоты и приемник отраженных сигналов. Эксплуатируется такой прибор, в основном, в качестве сигнализации, реже — в осветительных приборах. И ультразвуковой, и микроволновой датчики присутствия функционируют за счет эффекта Доплера. Отличаются они только по типу излучений.

Инфракрасное устройство осуществляет свою деятельность благодаря маленьким линзам, являющимися составными частями главной линзы, а также за счет дополнительных электронных элементов. Когда человек попадает в радиус действия датчика, линзы способствуют определению сигнала посредством их сосредоточения на фотоэлементе и плоскости объекта.Во время перемещения человека инфракрасное воздействие на фотоэлемент прекращается, и сигнал исчезает. В случае, если человек переходит в радиус воздействия другой линзы, то теперь уже она оказывает воздействие на фотоэлемент. И так далее, пока человек не покинет зону функционирования устройства.

Приборы с комбинированным принципом работы отличаются тем, что способны уменьшить количество ложных срабатываний. Это обусловлено строением их корпуса, который содержит в себе две системы для регистрации перемещения. Освещение может включиться только в том случае, если приходят в действие оба детектора. Зачастую инфракрасные и микроволновые методы применяют совместно.

Помимо вышеуказанных устройств, можно выделить следующие виды датчиков присутствия:

В зависимости от метода управления прибором:

автоматические модели;
устройство, чье выключение осуществляется в принудительном порядке;
устройства, позволяющие контролировать радиус воздействия;
датчики, функционирующие с помощью ПДУ.

При использовании датчика автоматического включения света оно происходит в случае, если обнаружено перемещение объектов, а выключение – когда объект исчезает. При использовании такого датчика присутствия существует вероятность того, что осветительный прибор может выключиться, даже если человек находится в помещении, просто перестал двигаться. Во избежание данного факта применяется включатель, позволяющий контролировать освещение в принудительном порядке.

В зависимости от способа установки:

встроенные;
накладные;
влагостойкие (применяются как внутри, так и снаружи здания).

Встраиваемые приборы фиксируются при помощи специального отверстия. Накладные модели устанавливаются на стену или потолок дюбелями или саморезами. Уличные устройства имеют высокую степень защиты датчика от внешних условий и повреждений.

Также датчики присутствия различаются по мощности (от 1000 до 2000 Ватт), дальности реагирования (от 8 до 20 метров), радиусу воздействия (от 45о до 360о), разновидности нагрузки (в зависимости от типа используемых ламп: люминесцентных, ламп накаливания или галогенных) и варианту подключения (проходные, контроль которых осуществляется из нескольких точек; и непроходные – контролируются из одной точки).

Область применения

Датчик присутствия является весьма универсальным изобретением, к сферам эксплуатации которого можно отнести:

Жилые помещения. Данный прибор зачастую используется в такой системе как «умный дом», позволяя осуществлять контроль над расходами электрической энергии.
Охранные системы.
Робототехника.
Разнообразные производственные процессы.
Системы видеонаблюдения.
Для контроля над расходом электрической энергии.

Кроме того, датчики присутствия имеют широкое распространение в таких общественных местах как административные и офисные здания, школы, институты, детские сады, гостиницы, спортивные залы, торговые помещения, туалеты и т. д.

Данное устройство также имеет дополнительный функционал. Некоторые датчики способны регулировать деятельность осветительных приборов, исходя из уровня освещения, что позволяет контролировать естественную освещенность. Другие приборы обладают возможностью осуществлять диммирование, т. е. управлять уровнем света в помещении. Для обеспечения аварийного освещения, а также при использовании в ночное время суток приборы снижают яркость света при задержке отключения.

Стоит отметить, что данное устройство крайне эффективно при организации охранной системы. Так, например, в качестве сигнализации используется такая разновидность прибора, как датчик объема. Он реагирует абсолютно на все движения в пространстве, даже самые незначительные. Однако стоимость некоторых датчиков присутствия весьма высока, что подталкивает некоторых к самостоятельному изготовлению такого прибора.

Применение в туалете

Стоит выделить применение датчика для обнаружения присутствия человека в таком помещении как туалет. Это обусловлено, прежде всего, тем, что выключатель устанавливается зачастую вне пространства данной комнаты. Также использование здесь данного прибора обеспечит не только удобство и комфорт, но и значительно снизит затраты электрической энергии, так как исчезнет риск оставить свет после себя включенным.

Для туалета наиболее подходящим вариантом является инфракрасный датчик для определения перемещения. К основным преимуществам такого устройства можно отнести достаточно небольшие размеры, возможность точных настроек, вменяемую стоимость и абсолютную безопасность для окружающих.

Устройство собственного производства

На просторах Интернета можно найти разнообразные методы для сборки датчика присутствия. Главным элементом для его изготовления является схема датчика, которая может быть представлена следующим образом:

Подстроечный резистор.
Питающий элемент, в качестве которого может выступить блок питания.
Реле.
Транзистор и фотоэлемент.

Все необходимые детали можно приобрести в специализированном магазине. Однако собранный прибор по частям собственными руками обойдется гораздо дороже, чем готовое изделие (только реле имеет стоимость примерно 300 р.). Таким образом, целесообразнее купить датчик движения, стоимость его будет варьироваться в пределах 450 руб., чем потратить на его изготовление в два раза больше денежных средств и собственных усилий.

Датчики, позволяющие определить наличие присутствия объекта в пространстве, являются весьма выгодным вложением. Обеспечивая комфорт и безопасность, они также позволяют своим владельцам снизить затраты денежных средств на электроэнергию. Срок окупаемости данного прибора обычно не превышает двух с половиной лет. Кроме того, такое устройство выведет ваше помещение на новый этап обустройства и сделает его более современным.

Датчик присутствия для автоматического включения света — характеристики и разновидности

Датчик присутствия для включения света позволяет значительно экономить электроэнергию и повышает комфортность использования жилья и приусадебного участка. Вам больше не нужно думать о том, не забыли ли вы выключить свет во дворе, и не придется искать выключатели в темноте.

Набольшим спросом устройства данного типа пользуются среди владельцев квартир, частных домов и коттеджей. Обычно их устанавливают там, где члены семьи бывают недолгое время: в ванной комнате, коридорах, кладовках, чердаках, погребах, подъездах, над площадкой перед входными дверьми. При установке датчика движения в туалете, ванной, кладовой исключается ситуации, когда члены семьи забывают выключать свет или гости не могут найти выключатель.

Датчики присутствия находят применение и в производственных, административных и офисных зданиях, где их устанавливают в коридорах, конференц-залах, около входов и выходов, рядом с лифтами.

Принцип действия большинства детекторов, имеющихся в продаже, основан на технологии инфракрасного излучения. Человек излучает тепловую энергию, находящуюся в ИК диапазоне. Специальный сенсор в датчике, реагирующий на изменение уровня тепловой радиации, подает электрический сигнал на детектор. В результате происходит автоматическое включение или выключение света датчиком. Такие детекторы еще можно назвать тепловыми.

Разновидности датчиков присутствия

Датчик присутствия характеризуется набором определенных параметров, которые определяют отличие устройств друг от друга.

В зависимости от принципа управления бывают следующие виды датчиков:

С возможностью регулировать показатели работы. В таких детекторах можно настроить степень чувствительности, время автовключения и уровень освещенности. Последний параметр выставляют в такое значение, чтобы светильники зажигались при наступлении сумерек.

Уровень чувствительности выставляют для более точной работы прибора. Чем выше данный показатель, тем чаще реагирует датчик на движение. Важно добиться, чтобы сенсор подавал сигнал на включение светильника только при появлении в зоне охвата сенсора человека.

Время включения задается для того, чтобы автовыключатель срабатывал не через 15 секунд (как это задано по умолчанию) после включения лампы, а через другой промежуток времени, от 2 до 15 минут на выбор владельца устройства.

Автоматические. Работают в полностью автоматическом режиме: включение света происходит при появлении объекта в зоне охвата устройства, а выключение – когда датчик перестает «видеть» объект.
С опцией ручного включения освещения. Предыдущая разновидность иногда оказывается не совсем удобной. Например, если человек стоит и не двигается, то свет гаснет. Поэтому в системе предусматривается выключатель, с помощью которого можно включить свет принудительно.
С управлением по беспроводной связи (с помощью пульта).

Вид подключаемой нагрузки определяется типом используемых ламп:

Накаливания.
Светодиодные.
Галогенные.
Люминесцентные.
«Экономки».

Мощность нагрузки: минимальная 7 Вт, максимальная – 2400 Вт. Каждый прибор рассчитан на определенную мощность. При выборе датчика следует рассчитать общую мощность ламп, которые будут с ним использоваться: если в дальнейшем к автомату будут подключаться дополнительные лампы, то надо будет дополнить промежуточным реле или еще одним детектором.

По типу монтажа и конструкции устройства бывают следующих видов:

Встраиваемые в стену или потолок.
Навесные (потолочный, настенный, поворотный).
Влагоустойчивые с разным уровнем защиты. Степень гидроизоляции зависит от места установки (во дворе или внутри помещения). Если перед вами модель для монтажа в комнате, то следует понимать, что такое устройство не выдержит эксплуатации под открытым небом.

Угол охвата прибора – от 45 до 360 градусов. Дальность действия детектора варьируется от 7 до 23 м и более.

Схема работы датчика присутствия

Конструкция инфракрасных датчиков включает в себя пироэлектрический Ик блок и большую линзу, состоящую из нескольких более мелких линз.

Принцип действия прибора следующий:

Когда человек появляется в зоне охвата датчика, все микролинзы направляют свои волны на объект, а одна из них – на фотоэлемент, это момент фиксации сигнала.
Если человек движется, то первая линза перестает фокусироваться на фотоэлементе, так как человек выходит из зоны ее действия.
При переходе человека на участок действия другой линзы, она работает так же, как и первая, и так происходит с каждой микролинзой, пока объект не покинет зону охвата детектора.

Другие типы датчиков

Для установки в ванной, туалете и других помещениях и на придомовой территории используются и другие типы датчиков присутствия.

По методу определения присутствия в рабочей области объекта датчики, кроме инфракрасных, бывают и других разновидностей: ультразвуковые, звуковые, микроволновые, комбинированные.

В микроволновом устройстве имеются генератор ВЧ излучения и приемник этого же излучения, отраженного от поверхностей в зоне действия прибора. Ультразвуковая разновидность тоже оснащена генератором сигналов (звука 20 – 60 кГц) и их приемником. Устройства второго типа редко задействуются в системах освещения. Обе эти системы работают по одинаковому принципу, разница состоит только в типе генерируемых сигналов.

Схема работы выглядит так:

Генератор излучает сигнал на определенной частоте.
При движении человека сигналы, которые от него отражаются, отличаются по длине и частоте, что и фиксируется приемником.

Звуковые (шумовые) приборы подают сигнал для включения света, когда сенсор фиксирует какой-либо звук, громкость которого превышает заданное значение. Это может быть шум шагов, хлопки, открывание дверей и т. д.

Комбинированные детекторы характеризуются весомым преимуществом: они обеспечивают наименьший процент ложных срабатываний. В таких приборах присутствуют сенсоры двух видов. Устройство подает сигнал на включение света только в том случае, если срабатывают оба датчика. Наиболее распространенный вариант – микроволновой и ИК сенсоры.

Плюсы и минусы датчиков присутствия

Данное оборудование характеризуется следующими преимуществами:

Значительная экономия электроэнергии (до 50 процентов), поскольку свет в туалете или другой комнате горит только тогда, когда это необходимо.
Повышение комфортности использования помещений и пребывания на придомовой территории, поскольку отпадает необходимость искать выключатели.
Большое количество возможностей. Детектор сам определяет уровень освещенности и есть ли люди в зоне действия прибора, что дает возможность полностью автономного управления освещением.
Простота монтажа. Этот плюс актуален в том случае если вы хотите установить светильник с датчиком собственноручно.

К условным недостаткам можно отнести сложность настройки. Детектор будет работать безукоризненно только в том случае, если установленные параметры максимально согласуются с условиями использования.

Как выбрать датчик

Стоимость качественных датчиков присутствия сильно отличается и находится в диапазоне от 500 до 2000 руб. Цена определяется несколькими факторами: дальностью действия, технологией монтажа, дизайном, высотой установки, временем задержки.

Чтобы сделать правильный выбор, стоит ориентироваться на следующие рекомендации:

Стоит понимать, что дешевые устройства (в районе 200 рублей) не только быстро выходят из строя, но и могут не соответствовать требованиям пожарной безопасности.
Чтобы определить нужную мощность устройства, надо сложить мощности всех ламп, которые будут к нему подключены и прибавить еще 15 %.
Обратите внимание на угол охвата. Если двор имеет сложную форму, то потребуется несколько датчиков для охвата всей территории. Если детектор будет установлен в помещении, то в зону его «видения» должны попадать углы.
Поинтересуйтесь, есть ли возможность изменять настройки системы. Удобны приборы с дистанционным управлением (с помощью пульта), поскольку позволяют легко изменять настройки в случае надобности.
Еще один важный параметр – граничное значение степени освещенности. Когда значение этого показателя превысит заданный уровень, датчик выключит свет, независимо от того, есть ли люди в зоне его действия.
Место установки. Каждый европейский производитель выпускает устройства для установки в местах непродолжительного нахождения людей (раздевалка, туалет) и зонах, где люди присутствуют долгое время.

Видео

Обзор производителей

Существует несколько компаний, продукция которых хорошо зарекомендовала себя среди потребителей:

Schneider Electric. Отличительная черта – широкий ассортимент продукции. Стоимость – начиная от 5000 р.
ABB. Примерная цена устройств -14 000. Данная фирма выпускает и бюджетные модели, которые способны удивить своей стоимостью – около 250 р. Они обладают малой дальностью действия и минимумом опций.
Theben. Сравнительно недорогие приборы с достойным уровнем качества (от 4 500 руб.).
STEINEL. Ассортимент делится на две группы: профессиональные устройства и для домашнего применения. Плюсом является наличие официального представительства в РФ. Стоимость – от 10 000 руб.
Gira. Знаменит в Европе за счет разработки интеллектуальных технологий. Цена устройств – от 14 000 руб.
ESYLUX. Официальный дистрибьютор в РФ — «ИЗИЛЮКС РУС» — от 17 000 р.

На рынке представлены устройства и китайского бренда Delux. Они стоят дешево, но гарантии качественной работы данных приборов нет.

Как сделать датчик присутствия

Если магазинные варианты устройств вас не устраивают, то можно сделать датчик присутствия и своими руками.

Понадобятся следующие компоненты:

Построечный резистор с входным напряжением 5 – 12 В.
Блок питания.
Транзистор.
Реле.
Фотоэлемент.

Резистор следует выбирать исходя из нагрузки, которая будет подаваться на устройство. К фотоэлементу особых требований нет, главное – к аноду должно быть припаяно сопротивление для ограничения тока, к катоду – элемент питания (плюс). Дальше – очередь подстрочного сопротивления: первый вывод надо припаять к блоку питания (к минусу), второй – к ограничивающему резистору.

Транзистор соедините базой со свободным выводом подстроечного сопротивления, а коллектор – с плюсом элемента питания. Реле припаивается к минусу блока питания. Свободные контакты данного элемента подсоединяются к нагрузке.

Создать самодельный датчик для автоматического включения света вполне реально, при этом применяются детали с невысокой стоимостью.

Заключение

Датчики присутствия способны сделать проживание в доме намного более удобным. Главное – подойти к их выбору серьезно и вдумчиво. Даже если прибор дороговат, его установка в будущем окупится и превратится в экономию на счетах за электричество.

Как работают датчики присутствия

PIR – это аббревиатура от слов «passive infrared» или «пассивные инфракрасные» датчики. Пассивные – потому что датчики сами не излучают, а только воспринимают излучение с длиной волны от 7 до 14 μм.

Принцип работы PIR-датчиков

Человек излучает тепло. Его тепловое изображение в инфракрасных лучах показывает распределение температуры по поверхности тела. Более нагретые предметы выглядят светлее, более холодные – темнее, т.к. излучают меньше тепла.

PIR-датчик содержит чувствительный элемент, который реагирует на изменение теплового излучения. Если оно остается постоянным – электрический сигнал не генерируется.

Для того, чтобы датчик среагировал на движение, применяют специальные линзы (линзы Френеля) с несколькими фокусирующими участками, которые разбивают общую тепловую картину на активные и пассивные зоны, расположенные в шахматном порядке. Человек, находясь в сфере работы датчика, занимает несколько активных зон полностью или частично.

Поэтому, даже при минимальном движении происходит перемещение из одних активных зон в другие, что вызывает срабатывание датчика. Фоновая тепловая картина, как правило, меняется очень медленно и равномерно. Датчик на нее не реагирует. Высокая плотность активных и пассивных зон позволяет датчику надежно определить присутствие человека даже при малейшем движении.

Определение присутствия

Качественные датчики (например HTS) срабатывают не только на значительные перемещения, но и на незначительные при сидячей работе за письменным столом. Это достигается оптимизацией всех подсистем датчика.

Принцип работы соответствует принципу работы датчика движения. Большое количество активных зон однородно расположенных, а также высокая чувствительность, делают возможным определение малейших движений и реагирование на минимальные изменения тепловой картины.

Датчик присутствия нуждается в свободном обзоре определяемого объекта, т.к. тепловое излучение не проникнет через стены и двери, а также, через стеклянные перегородки.

Выбор датчика

Для корректного выбора датчика присутствия необходимо учитывать способ использования помещения. Различают принципиально два способа: с постоянным наличием людей (сидячая работа) и временным – транзитные зоны для прохода.

Для обнаружения сидящих людей оптимальным является датчик присутствия потолочного монтажа с обзором 360 o .

— нет преград для обзора;

— по всей зоне контроля одинаково высокая чувствительность;

— ограниченная дистанция между датчиком и людьми.

Наилучшей формой для зоны контроля датчика (потолочного) является квадрат. Квадратная форма повышает надежность и упрощает размещение датчика, так как:

— форма зоны контроля оптимально подходит к геометрии помещения, гарантируя непрерывное покрытие;

— зона контроля датчика четко определена, она распространяется на одно помещение или его часть;

— чтобы перекрыть большую площадь, допускается несколько зон расположить в ряд без пропусков.

Необходимо учесть, что сидящие люди должны полностью находиться в зоне контроля, поэтому она будет меньшего размера чем зона для ходящих людей. Величина зоны зависит от высоты установки датчика.

Для обнаружения ходящих людей применяют датчики настенного монтажа с 180 o обзором или потолочные модели с большой зоной контроля.

— активные зоны датчика менее плотно расположены, зато повышен радиус действия;

— активные зоны располагаются в помещении горизонтально, т.е., зона контроля датчика растянута и не имеет четких ограничений;

— с увеличением расстояний до датчика уменьшается чувствительность;

— пересечение активных зон датчик воспринимает на больших расстояниях, при движении на датчик чувствительность уменьшается.

При размещении датчика необходимо учитывать:

— люди могут периодически находиться вне активных зон;

— вход (двери) должны полностью находиться в зоне контроля;

— сидящие люди распознаются только в непосредственной близости.

Сравнение характеристик

В принципе, любое помещение подходит для установки датчика присутствия. Необходимо только учесть геометрию и характер использования.

Таблица показывает критерии для выбора соответствующей модели в зависимости от места установки (на примере изделий HTS)

Серия ECO-IR 360	Compact office Серия ECO-IR 180
Потолочный монтаж (360о) с квадратной зоной контроля	Настенный монтаж (180о) с удлиненной зоной
Преимущественно для людей с сидячей работой	Преимущественно для ходящих людей
Увеличенная зона контроля для ходящих людей	Уменьшенная зона для сидящих людей
Радиус действия зависит от высоты монтажа	Большой (неограниченный) радиус действия
Квадратная зона контроля с четкими границами	Зона контроля не имеет четких границ
Покрытие площади без разрывов, высокая, равномерная чувствительность во всей зоне	Различная чувствительность внутри зоны, уменьшается с возрастанием дистанции до датчика
При большом расстоянии до датчика необходимо значительное перемещение для обнаружения человека

Самонастраивающаяся задержка выключения

Иногда люди могут находиться в помещении без малейшего движения, при этом даже высокочувствительный датчик не зарегистрирует присутствия человека.

Чтобы определить наличие людей в помещении, датчик должен «перекрыть» время между двумя движениями. Для этого устанавливается задержка выключения. С каждым новым движением эта задержка отсчитывается заново. Пока она не закончится, помещение считается занятым.

Длительность задержки может изменяться, т.е., автоматически подгоняться к условиям использования помещения. В местах постоянных хождений, таких как коридоры, свет должен выключаться как можно быстрее без ненужного длительного включения. Зато в офисах, с редкими и нерегулярными движениями, задержка увеличивается для исключения частных включений и выключений.

Максимальное увеличение может достигать 15 минут, минимальная задержка – 2 минуты. Если установлено промежуточное значение, даже если режим работы помещения требует меньшей задержки, она не может быть уменьшена в режиме самообучения. При необходимости задержки меньше 2-х мин. и больше 15 мин., режим самообучения деактивируется и задержка остается постоянной. Это свойство самообучаемости предотвращает ненужные срабатывания , экономит электроэнергию при сохранении высокого комфорта.

Настройка чувствительности

Датчик присутствия должен четко определять незначительные движения и в то же время игнорировать посторонние тепловые излучения (помехи). Для этой цели датчики HTS обладают подгонкой чувствительности. При наличии людей она возрастает чтобы зафиксировать малейшие движения, при отсутствии – понижается. Таким образом, высокая чувствительность сочетается с мощным подавлением помех.

Контроль помещения

Наряду с контролем электроэнергии, датчик присутствия может применяться в целях безопасности, реагируя на наличие людей в помещении.

Обладая высокой чувствительностью, он может ложно срабатывать. Чтобы это исключить, чувствительность понижается, датчик будет реагировать только она явные движения.

Источники помех

Обычно, датчик срабатывает при наличии людей в помещении, но иногда на него могут повлиять посторонние воздействия (помехи). Поэтому, при проектировании, перед монтажом, необходимо их устранить.

Ограниченный обзор датчика. Подвесные светильники могут послужить причиной затенения зоны контроля датчика, если они смонтированы в непосредственной близости. Зону контроля могут ограничивать перегородки, полки, растения и т.д.

Симуляция движений. Быстрое изменение температуры в окрестностях датчика, вызванное включением или выключением кондиционеров, симулирует движение, если поток воздуха направлен на линзы датчика или на объект вблизи зоны контроля датчика. Включение или выключение светильников, например, с лампами накаливания или галогеновыми на расстоянии менее 1 м. Движущиеся объекты: машины, механизмы, качающиеся плакаты также могут стать источниками помех.

Не создают помех медленно меняющие свою температуру объекты: отопительные радиаторы (расстояния от радиаторов и труб >0,5 м); компьютерная техника: принтеры, мониторы; вентиляция, если теплый приточный воздух не направлен непосредственно на датчик; поверхности, освещенные солнцем.

По материалам компании Theben HTS Статья опубликована в журнале Телеком 4-5/2014

Описание видов датчиков присутствия и как сделать своими руками

Охрана жилого или производственного помещения в современном мире — одна из главнейших задач. Датчик движения, либо же присутствия позволяет обнаруживать движущийся объект и включать свет. Это свойство не только позволяет оградить дом от грабителей, но и применяется в робототехнике, системах видеонаблюдения и контроля расхода электрической энергии.

Общее описание

Датчик присутствия в упрощенном виде представляет собой специальный волноискатель, который улавливает движения в помещении. Например, если человек попал в зону охвата, то есть в ту зону, на которую распространяется работа прибора, то он активирует систему. Она в свою очередь заставит заработать механизм — переключит его в иное состояние.

К примеру, если свет в помещении выключен, то движущийся объект заставит переключится механизм в активное состояние, то есть свет включится. Или же наоборот: если действий в определенно отведенное время движения в зоне охвата не присутствует, то сенсорная система перейдет в дезактивированный режим.

Сейчас датчики движения стали часто использовать в быту, а не только в офисах, производственных или правительственных зданиях для их охраны. Объясняется этот рядом плюсов:

включение света автоматическим образом убережет от получения травмы, если в помещении наблюдается беспорядок;
если в дом заберутся забраться грабители, то включение света, как, впрочем, и любая активность, отпугнет их.

Датчики выпускают проводными или беспроводными, меняется принцип их действия. Используется он не только для охраны, но и для открытия ворот, сигнализации и другого.

В отличии от датчика движения датчик присутствия основывается на принципе работы эффекта Доплера. Если заглянуть в физический справочник, то можно понять, что суть заключается в том, чтоб улавливать частоту и динамику распространения волны. Сенсор улавливает малейшее изменение и направляет ее в устройства программного контроля. Оно в свою очередь выполняет переключение, которое проявляется в виде включения света или звука. В датчики присутствия есть генератор и антенна, если сигнала нет, то приборы переходят в спящий режим, но мгновенно включаются при изменении.

Сферы применения

Оборудование применяется во многих областях, а не только для охранных систем. Универсальный прибор надежен и позволяет во многом сэкономить на других, ранее распространенных деталях, выполняющих аналогичные функции.

Жилые помещения

Основная сфера применения — система умный дом. Датчик присутствия позволяет оптимизировать расход электроэнергии. Когда она не нужна, то свет отключается.

Охранные системы

Охранный прибор убережет дом от взлома. Он мгновенно перейдет в активный режим, если появится активность, пусть даже минимальная.

Робототехника

Эта область не так распространена в бытовом плане. Но планируется постепенно внедрять в оборот роботизированную технику, которая будет работать на основе сверхчувствительного оборудования.

Разнообразные производственные процессы

Системы под контролером можно оптимизировать многие производственные процессы. Уже сейчас их можно встретить на административных и офисных сооружениях в крупных городах, на детских садиках и институтах, в гостиницах и спортивных площадках.

Системы видеонаблюдения

Позволяют включать и выключать свет, а также при использовании ночью снижают яркость, что экономит деньги.

Контроль расхода электрической энергии

Простейшие датчики, которые некоторые радиолюбители, которые даже изготавливают дома, способны контролировать расход энергии, то есть отключать ее, если в помещении никого нет.

Существует несколько классификаций приборов. При выборе и покупке следует обращать внимание на каждый из них, так как от этого зависит эффективность работы, многофункциональность и безопасность.

По принципу действия

Принцип действия — это способ регистрации изменений. Самые простые — звуковые, но для некоторых целей их мощности может быть недостаточно. Принцип их действия основан на то, что прибор срабатывает только в случае, когда объект издает звуки. Этот принцип заложен в простейшие выключатели, которые работают от хлопка. Понятно, что для охранной системы и робототехники такие вариант не подойдут. Вместо них используются более современные и удобные.

Ультразвуковой

Состоит из приемника и генератора сигналов. Функционирует на основе эффекта Доплера. То есть, когда происходит изменения частоты или длины волны, то на приемник поступает сигнал. Импортируется в устройстве сигнализаций и осветительных приборах.

Фотоэлектрический

Датчик фотоэлектрический работает за счет обнаружения неизменный интенсивности света. Это в свою очередь подкрепляется или воздействием предмета, или изменением формы, отражения, размера объекта. Есть современные фотоэлектрические приборы, способные считывать информацию вплоть до нескольких сот метров.

Емкостной

Емкостный предназначен непосредственно для получения и обработки излучений, но уже отраженных. Подходящий для охранной системы сигнализации, но может использоваться и в осветительных видах приборов.

Акустический

Срабатывают при обнаружении изменения длины звуковой волны. Включаются, если уровень шума превышает номинальный. Устанавливается норма самостоятельно пользователем.

Инфракрасный

ИК датчики популярны за счет эффективности и точности в сочетании с небольшой ценой. Этот механизм включаются при возникновении, смещении или устранении ИК волны на фотоэлементе.

Датчик нагрузки

Включается при достижении на определенную локацию нормативного веса. Например, устанавливается в прихожей входной двери. Человек заходит и свет включается автоматически.

Комбинированный

Плюс в том, что он снижает число ложных срабатываний и тем самым экономит ресурсы. Устанавливает две системы определения передвижения (сейчас могут быть любые, но обычно это акустика и инфракрасный или ИК и ультразвуковой). Свет появится только того, когда сигнал примут и обработают оба детектора.

По количеству блоков

Важная характеристика, которая определяет функционал устройства.

Однопозиционные

Одно позиционные варианты позволяют контролировать движения из одной точки. Это самый ненадежный вариант, но в ряду случаев его функционала достаточно.

Двухпозиционное

Вариант с двумя позициями показывает большую эффективность. Устройство контролирует происходящее из нескольких точек.

Многопозиционные

Наиболее универсальные. Походят для охранных систем, осуществляющих включение молниеносно.

По способу монтажа

По способу установки оборудование различается на встроенного типа и накладное. Первые фиксируются в стене или на поверхности при помощи специального отверстия. Накладные прибиваются при помощи дупелей. Уличные датчики важно закреплять максимально прочно.

По методу получения входящего

Метод получения сигнала — это разделение на инфракрасные, звуковые и другие виды. В зависимости от этой характеристики меняется параметр мощности. Современные устройства для дома рассчитаны на 1000-2000 Ватт.

По способу передачи исходящего сигнала

Исходящий сигнал определяет тип используемых ламп. Это могут быть лампы накаливания или галогенные, люминесцентные. Дальность реагирования, то есть передачи исходящего сигнала, для дома до 20 метров.

Как сделать своими руками

Простейший датчик делается своими руками. Но не всегда затраты по времени и цене деталей оправданы.

Емкостной

Схема основана на понимании работы излучения. Прибор состоит из:

транзисторов;
резисторов;
пироэлектрического датчика;
микросхемы;
линзы Френеля.

Волны, которые выделяет объект, попадают на пиротехнический датчик. Он фиксирует их и передает на модуль управления. Тот формирует сигнал, который выдает необходимый функционал.

Тепловой

Самодельный датчик создан на основе пироэлектрического элемента. Он улавливает источник теплового излучения в зоне распространения и преобразует информацию в электрический сигнал. Обратите внимание, что устройство:

ставят вдали от радиаторов и обогревателей;
нельзя использовать в помещении с животными.

Прибор интегрируется в иные системы, например, осветительные или охранные.

Производители

Theben AG

Немецкая компания существует с 1921 года. Поставляет высококачественные датчики, которые вписываются в интерьер любого помещения. Занимается разработкой инновационных продуктов.

OMRON

Это крупная японская корпорация, извечный мировой производитель электроники. Компании равняются на этого лидера в производстве средств автоматизации.

PD 360/8 Basic

Современный датчик присутствия с полным охватом территории (360 градусов). Он монтируется легко на потолок и стал поистине универсальным.

ESYLUX

Фирма занимается прямыми поставками осветительного оборудования и датчиков. Специализируется на изготовлении универсальных и практичных приборов, которые будут удобны любому россиянину вне зависимости от его финансового состояния.

Способы практического применения

Часть датчиков интегрируются в охранные и осветительные системы, другая работает самостоятельно. Использование прибора позволяет оптимизировать производственный процесс и контролировать расход ресурсов. С их помощью осуществляется диммирование — при ненужности яркого освежения они снижают яркость света. Оптимально в комплексе с датчиком объема.

Особенности подключения и настройки

Подключение ведется в зависимости от типа интегрируемой системы и особенностей эксплуатации. Монтаж бывает проходной (контроль за происходящим происходит из двух и более независимых точек) или непроходной (из одной точки наблюдения).

Датчики присутствия человека

В сегодняшней статье мы разберемся, чем отличается датчик движения от датчика присутствия и в каких случаях используется то или иное устройство.

Максимально сэкономить средства, затрачиваемые на потребляемую электроэнергию, помогут энергосберегающие технологии, применяемые при строительстве и реконструкции зданий.

В энергосберегающих системах используют комплексные автоматизированные датчики управления освещением. Комплексная система автоматизации здания (BMS), состоит из диспетчеризации и управления всеми имеющимися инженерными системами и подсистемами.

Также существуют локальные решения и системы управления освещением, составными элементами которых являются датчики присутствия и движения.

Они предназначены для включения, выключения и регулирования искусственного освещения в зависимости от естественного света. Датчики регистрируют движение или присутствие в разных зонах обнаружения.

Каким же образом это происходит? Здесь в работу вступает PIR-сенсор, который способен «видеть» через линзу френеля перемещение инфракрасного излучения, которое имеет каждое тело температура которого выше абсолютного нуля (-273 гр.)

Различия датчика движения и датчика присутствия

Задаваясь вопросом, на чем остановить свой выбор, нужно рассмотреть особенности каждого вида датчиков.

Наличие зоны высокой чувствительности

Датчик присутствия человека имеет зону высокой чувствительности, которая способна распознавать мельчайшие движения. Датчик движения, в свою очередь, как правило не имеет зону высокой чувствительности и поэтому фиксирует более крупные движения.

В отличии от других производителей, датчики движения B.E.G. имеют зону присутствия, которая имеет регулировки чувствительности.

Такие различия нужно учитывать, ведь при отсутствии движения свет может отключаться. Для бодрствующего человека в помещении полная неподвижность – редкое явление. Тем не менее, подобные ситуации случаются при неправильной настройке инфракрасных датчиков.

Используя специальную временную настройку можно задать время задержки на отключение. Отсчет её начинается с момента регистрации последних движений, в зоне действия ИК-датчика. Правильная настройка позволяет избавиться от несвоевременных отключений световых приборов.

Распознавание мельчайших движений

Датчик движения, способен распознавать крупные движения и имеет уличное исполнение. Он способен управлять освещением в зависимости от наличия движения в его зоне и от естественного света.

Более сложным устройством с одной стороны и многофункциональным с другой, является датчик присутствия. При его использовании в помещениях с большим количеством естественного света, возможно не только управлять искусственным освещением по сценарию включения и выключения в зависимости от присутствия и количества естественного света, а так же, регулировать яркость ламп по разным протоколам. Это означает, что свет включитс я или выключится при наступлении определенного порога освещенности в помещении.

Где используют датчик движения и датчик присутствия

В связи с разными возможностями, датчик движения целесообразно применять для управления освещением в проходных помещениях и помещениях с малым количеством естественного света или без него. А датчики присутствия – в помещениях, где люди находятся постоянно.

Решаемые задачи

Безусловно, все датчики в независимости движения или присутствия, имеют сенсор освещенности, который измеряет текущую освещенность при регистрации движения, различие состоит только в том, что датчики движения измеряют освещенность при обнаружении первого движения, а датчики присутствия каждое движение, поэтому они способны выключать освещение при установке в офисе.

Датчик присутствия в помещении способен выполнять более сложные и комплексные задачи, управлять освещением и дополнительными нагрузками, с разными временными задержками. Например, по основному каналу управлять освещением в кабинете, а с помощью дополнительного канала включить кондиционер. В тоже время при достаточной освещенности, освещение может выключится, а кондиционер будет продолжать свою работу, так как дополнительный канал не имеет привязки к сенсору освещенности.

Практическое применение

Представленные устройства, могут быть установлены как самостоятельные элементы управления или в качестве оконечных устройств в системах управления (например, в комплексных системах автоматизации зданий «умный» дом).

Дизайнерские серии датчиков, чаще всего применяются в помещениях частного сектора, уличные серии датчиков предназначены для управления освещением дворов и подъездов, в складских, офисных и производственных помещениях применяются профессиональные серии датчиков которые, способны решать самые сложные задачи.

Инновационные технологии и технологические разработки в области управления освещением делают жизнь современного человека более комфортной, облегчая многие задачи. Использование систем управления или локальных решений в отдельных помещениях или во всем здании, дает ряд неоспоримых преимуществ, среди которых удобство использования, безопасность и экономичность.

Подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропускать полезные материалы о датчиках движения и присутствия.

Как работает датчик присутствия?