Принцип и схемы подключения датчика движения для освещения и сигнализации: советы эксперта

Схема подключения датчика движения будет рассмотрена на примере наиболее распространенного типа извещателей – инфракрасного детектора движения. Электронные датчики других принципов действия имеют в основном такие же контакты для подсоединения, поэтому в данной статье приводится типовая схема подключения датчика движения.

Инфракрасный датчик состоит из корпуса, линзы и электронной платы. В комплект некоторых датчиков может входить кронштейн.

Принцип работы датчика движения для сигнализации

Детекторы присутствия и датчики движения, используемые в составе сигнализации, нередко воспринимаются как одинаковые приборы, однако разница есть. Между датчиками и детекторами имеются принципиальные отличия. Так, датчики движения направлены на увеличение области обнаружения, тогда как другой вариант оборудования служит для визуальной фиксации положения объекта. Имеются и сходства: и те, и другие приборы отмечают исчезновение либо появление ИК излучения в области мониторинга.

Если вы полагаете, что в основе принципа работы датчиков лежит реакция на тепло, стоит знать следующее: сигнал поступает на контрольную панель вследствие изменения световых характеристик на фотоэлементах из-за перемещения человека. Благодаря данному технологическому принципу охранный элемент повышает эффективность всей системы, снижая вероятность ложных срабатываний.

Датчик движения и датчик присутствия: основные различия

• В отличие от датчика движения, сенсор датчика присутствия фиксирует абсолютно все движения, вплоть до шевеления пальцев и изменения мимики, в то время как датчик движения реагирует на активное перемещение объектов в зоне видимости прибора. Датчики присутствия позволяют управлять различными устройствами, как система вентиляции, освещения. При помощи такого прибора можно обеспечить поддержание необходимой температуры и влажности воздуха в течение рабочего дня, т. е. пока в помещении присутствуют люди.
• В то время как датчики движения используются преимущественно в охранных системах и сигнализации, датчики присутствия применяются для обеспечения комфорта в быту. Для регулирования интенсивности освещения в жилом или офисном помещении лучше подойдет датчик присутствия, а для включения света в подъезде или фойе – датчик движения.

Применение обоих видов устройств позволит не только оптимизировать энергопотребление в помещении, но и обеспечить комфортные условия для проживания и работы.

Подбор оборудования

• диапазон рабочих температур;
• класс защиты;
• «глубина» настройки;
• наличие функции защиты от взлома.

Большинство приборов имеют рабочую температуру от -35 до +50 градусов. Этот параметр наиболее важен, если планируется использовать уличный ИК датчик. При подборе аппарата для помещения более значимый показатель – угол обнаружения.

От того, насколько тонко можно настроить оборудование, будет зависеть количество ложных срабатываний. Так, прибор, установленный для контроля над прилегающей к зданию территорией, может реагировать на приближение к участку птиц или животных. Управление настройками устройства позволит ему фиксировать только движения людей. С помощью функции защиты от взлома устройство подаст сигнал, если кто-то попытается его сломать.

Кроме того, при выборе датчика движения стоит иметь в виду и особенности каждого их типа:

• Инфракрасные датчики часто срабатывают не только на тепловое излучение живого объекта, но и на теплый воздух, поступающий из отопительного прибора. Такие приборы удобны для использования на улице, но осадки и прямые солнечные лучи могут несколько снижать его точность.
• Ультразвуковые устройства обладают сравнительно невысокой дальностью действия, поэтому располагают их в основном внутри помещения. При этом для того, чтобы датчик сработал, движение должно быть достаточно резким. То есть, если передвигаться плавно и медленно, то вполне возможно проскользнуть незамеченным.
• Микроволновые датчики более точные, они могут уловить даже самые мелкие движения. Однако ложные срабатывания и здесь – не редкость. Движение за окном и даже за дверью помещения могут быть расценены устройством как угроза. Кроме того, существуют данные, подтвержденные Всемирной Организацией Здравоохранения, о том, что СВЧ излучение может наносить вред здоровью человека.

Многие современные модели сенсоров снабжены функцией «иммунитета» для домашних животных. Такие датчики не реагируют на передвижение объектов весом до 15-25 кг (в зависимости от модели).

Схема подключения датчика движения

На данном рисунке представлена электронная плата детектора. На ней расположен так называемый PIR-элемент. Это устройство чувствительно к инфракрасному излучению, т.е. к тепловому излучению от объектов. Остальные элементы электронной схемы предназначены для анализа информации, поступающей от PIR-элемента в виде электронных импульсов, возникающих при изменении тепловой картины объекта.

На плате расположены контакты для подключения извещателя: + – контакт  электропитания датчика +12В; – – контакт электропитания датчика –12В; TAMPER – два контакта для подключения взлома детектора; RELAY – два контакта для подключения датчика в шлейф сигнализации.

Линза инфракрасного датчика предназначена для фокусировки тепловой информации на PIR-элементе. Благодаря линзе, извещатель имеет определенную зону действия и углы обзора по горизонтали и вертикали. Такие датчики называют пассивными, поскольку они не анализируют окружающую среду для оценки обстановки с помощью излучения, а только принимают информацию на PIR-элемент посредством линзы. При этом, электронную схему датчика «интересует» именно движение тепловых объектов. Иногда ложная тревога инфракрасного датчика может быть вызвана даже движением воздуха (сквозняк, кондиционер).

Подключение нескольких детекторов движения на один шлейф сигнализации. В простейшем случае извещатель может быть подключен с помощью 4-х жильного кабеля. В этом случае, контакты взлома (TAMPER) не задействуются, все реле детекторов подключаются последовательно, и схема подключения датчика движения будет выглядеть так:

В нормальном состоянии (на объекте нет движения) контакты всех детекторов замкнуты. Шлейф сигнализации не нарушен. При срабатывании, если хотя бы один датчик вызовет размыкание своих контактов реле, нарушается целостность шлейфа сигнализации и соответственно охранный прибор, к которому подключены извещатели, переходит в состояние тревоги.

При подключении извещателя с помощью 6-ти жильного кабеля, задействуются контакты взлома детекторов. Схема подключения датчика движения в таком случае может быть следующей:

Таким образом, наш охранный шлейф образован серым и зеленым проводами. Шлейф взлома детекторов подключается аналогично и образован оранжевым и желтым проводами. Если детектор движения подключается в один шлейф охранного прибора с несколькими извещателями сигнализации разных типов, то они все могут быть подключены последовательно с помощью одного 6-ти жильного кабеля по такому же принципу.

Зачастую для систем сигнализации прокладывается 8-ми жильный кабель. При этом, одна пара проводов в таком кабеле остается резервной. Эту пару можно использовать, например, для подключения детектора разбития стекла или магнитоконтакта входной двери на отдельный шлейф сигнализации.

Помимо охранных ИК-детекторов движения, существуют датчики движения для управления освещением. Описание и схема подключения датчика движения такого типа приводится в отдельной статье: Прожектор с датчиком движения.

• Прожектор с датчиком движения в охранной системе

Недорогие и надёжные инфракрасные детекторы движения находят широкое применение в самых различных сферах. Изначально датчики, реагирующие на появление в зоне обнаружения объекта излучающего тепло, использовались только в системах охранной сигнализации. Затем область использования таких датчиков заметно расширилась. Оказалось, что они прекрасно работают в качестве включателей различных внешних устройств.

Детектор движения может работать в следующих системах:

• Охранная сигнализация;
• Включение освещения;
• Вентиляция и кондиционирование.

Прежде всего, это автоматические системы включения освещения — входя в тёмное помещение, не нужно искать выключатель. Инфракрасный сенсор отреагирует на появление человека и включит свет. Это очень удобно в загромождённых складских помещениях. В быту датчики движения используются для включения освещения в подъездах жилых домов. Детектор движения может использоваться как для включения, так и для выключения различных устройств при появлении человека.

1. Общие сведения о подключении
2. Схема подключения для освещения
3. Принцип подключения детектора движения для сигнализации

Общие сведения о подключении

Подключение инфракрасных детекторов движения осуществляется в зависимости от области использования. Подключение датчика движения для охранной сигнализации осуществляется представителями компании выполняющей установку системы безопасности. Подключение детектора движения для включения освещения можно выполнить самостоятельно. При этом необходимо соблюдать правила техники безопасности и подключать прибор строго по прилагаемой схеме.

Любой датчик движения обладает определёнными параметрами:

• Длина зоны обнаружения по горизонтали;
• Угол захвата объекта по горизонтали;
• Угол захвата объекта по вертикали;
• Чувствительность;
• Напряжение питания.

Общая зона захвата детектора движения складывается из расстояния от датчика до точки обнаружения объекта, и углов обзора в горизонтальной и вертикальной плоскости. Как только объект (человек) окажется внутри этой зоны, сработает сенсор, управляющий работой реле. Оно, в свою очередь, включит какое-либо устройство. Это может быть прибор охранной сигнализации, сирена или источник света.

От чувствительности зависит реакция инфракрасного сенсора на массу объекта. Очень часто детекторы движения, используемые в охранной сигнализации, подают ложную тревогу, реагируя на собак или кошек. Охранные датчики получают питание по шлейфу сигнализации, которое варьируется в интервале 12-24 В.

Датчики, предназначенные для включения освещения запитываются от сети 220 В, поэтому самостоятельное подключение датчика движения может осуществляться только при полном отключении электрической сети.

При установке датчика, прежде всего, нужно определиться с местом его размещения. Устройство монтируется на недоступной высоте в пределах 2,0-2,5 метра. В комплекте с датчиком обычно прилагается поворотный кронштейн-основание, который крепится к стене. Он позволяет точно сориентировать детектор движения на нужную область.

Существуют определённые правила установки, которые необходимо соблюдать при монтаже инфракрасного детектора движения.

Датчики не устанавливаются:

• В зоне воздействия прямых солнечных лучей;
• Рядом с осветительными приборами;
• Вблизи радиаторов и труб отопления;
• Рядом с источниками сильного электромагнитного излучения.

Нарушение этих правил приведёт к многочисленным ложным срабатываниям, что крайне не желательно, как в системах охранной сигнализации, так и в устройствах автоматического включения света.

Многие пользователи отмечали реакцию таких датчиков на люминесцентные и светодиодные лампы. Ложные срабатывания или выход из строя электронных компонентов датчика может вызвать электромагнитное поле, а так же короткие импульсы, которые возникают при работе устройств с применением тиристоров.

Схема подключения для освещения

Эту работу может выполнить самостоятельно любой человек, хоть немного разбирающийся в электротехнике. Схема подключения датчика движения для освещения предельно проста. Если вскрыть заднюю крышечку детектора, там можно увидеть двухстороннюю контактную колодку, к которой со стороны датчика подходят три провода. Они разного цвета и предназначены для подключения сети и осветительного прибора.

Цвет проводов может отличаться, поэтому нужно ориентироваться по буквенным обозначениям:

• L – фазовый провод;
• N – нулевой провод;
• A – фазовый провод на осветительный прибор.

Напряжение сети 220В подключается к клеммам L и N, а осветительный прибор к клеммам A и N. Поскольку управление светильником  осуществляется по фазовому проводу, недопустимо менять приходящие на датчик  ноль и фазу местами. Для определения фазового провода следует использовать отвёртку-индикатор с неоновой лампочкой. При прикосновении к фазе лампочка засветится. Сначала следует подключить осветительный прибор, затем нулевой провод и фазу. При выполнении работ электрощиток должен быть полностью обесточен.

Часто систему автоматического включения света дублируют обычным выключателем. Он включается между фазовым проводом сети и фазой выходящей с датчика на лампу. Когда он замкнут, датчик выключается из схемы. Если необходимо подключить два и более датчика движения, работающие на одну нагрузку, то фазовые провода, идущие на осветительный прибор, соединяются вместе. Многие типы датчиков имеют регулировку чувствительности и таймер задержки.

Чтобы убедится в исправности самого устройства, следует перед установкой собрать схему подключения датчика движения на столе. Определить, что устройство работоспособно можно не подключая осветительный прибор, а по зажиганию индикаторного светодиода или по щелчкам реле управления.

Принцип подключения детектора движения для сигнализации

Человек, разбирающийся в схемотехнике систем охранной сигнализации, может самостоятельно оборудовать свою квартиру или дом инфракрасными датчиками движения. Подключение датчика движения к сигнализации осуществляется по четырёхпроводной линии, в качестве которой может использоваться слаботочный провод КСПВ 4 Х 0,5. Сначала нужно аккуратно снять переднюю крышку, стараясь не повредить пластиковую линзу Френеля. За ней находится печатная плата, в верхней части которой расположен инфракрасный детектор (PIR-сенсор), а в нижней части находится колодка с винтовыми ламелями.

Обычно их всего шесть, и помечены они следующим образом:

• + 12 V;
• –12 V;
• TAMPER;
• TAMPER;
• RELAY (Реле);
• RELAY (Реле).

В четырёхпроводной линии два провода используются для подачи питающего напряжения. Они подключаются, с соблюдением полярности на клеммы 12V. Чтобы избежать ошибки, для подачи питания обычно используются красный (коричневый) и белый провода.

На клеммы TAMPER выводятся контакты микровыключателя, который размыкается при снятии передней крышки. Они обычно не используются.

К клеммам RELAY подключены контакты реле, которые в дежурном режиме замкнуты, а при срабатывании датчика движения размыкаются. Разрыв цепи приводит к срабатыванию блока охранной сигнализации и подаче сигнала тревоги. На эти контакты подключается шлейф, который может включать в себя несколько датчиков движения.

Первостепенной задачей перед каждым домовладельцем стоит создание условий для безопасного проживания и сохранности имущества. Для предотвращения краж и грабежей устанавливается охранная сигнализация. Основными элементами схемы являются датчики. Разновидности реагирующих устройств подбираются исходя из особенностей помещений, мест размещения и предпочтений хозяев дома. Любая модель имеет определённую зону действия и мгновенно сигнализирует на приёмно-контрольную панель о замеченном перемещении.

Модернизируя устройство, производители выпустили модели с иммунитетом на движение животных. Новые приборы оснащены микропроцессорами, с помощью которых сигнал непросто передаётся, но и обрабатывается для снижения ложных тревог.

Функции датчиков движения неограничены охранными качествами. Их удобно устанавливать для освещения какой-либо зоны в тёмное время суток. Фиксируя передвижение, устройство посылает сигнал на включатель. Так пройти по лестнице или во дворе гораздо комфортнее.

При создании системы умный дом реагирующие элементы запускают работу кондиционирования, вентиляции, открытия дверей. Разнообразие форм и принципов действия приборов направлены на выполнение одной, но главной задачи – контроля перемещений в помещении или по территории в определённом радиусе.

Классификация датчиков движения

1. По способу установки:
   • Настенные.
   • Накладные.
2. По месту назначения:
   • Уличные.
   • Внутренние.
3. По виду подключения:
   • Проводные.
   • Беспроводные.

Виды датчиков

Отличаются элементом реагирования. Для каждой схемы подбираются устройства, максимально обеспечивающие распознавание и мгновенно подающие сигнал. Поэтому чаще в сигнализации используются несколько видов.

1. Инфракрасные датчики включают работу трех составляющих:
   • Оптической системы, формирующей движущий элемент.
   • Пироприемника, улавливающего тепловые волны человека.
   • Обрабатывающего блока, распознающего движущийся объект на фоне естественных помех. Инфракрасные устройства являются самыми популярными в современных охранных системах сигнализации. Используются для контроля внутри помещений и придомовой территории. При установке необходимо учитывать влияние на работу прибора солнечных лучей. Эксплуатация инфракрасных устройств совершенно безопасна для здоровья людей, так как в рабочем состоянии не воспроизводит вредных излучений.
2. Ультразвуковые модели оснащены генератором звуковых волн, сканирующие объекты в радиусе действия и передающие сигнал в приёмник. Любые изменения между излучаемыми и принимаемыми волнами способствуют срабатыванию чувствительного элемента и подаче сигнала на контрольную панель. Ультразвуковые устройства эффективно используются в помещениях сложной конфигурации, где трудно контролировать слепые зоны, и автомобильной промышленности. Преимуществом приборов этого вида считается устойчивость к изменениям температуры, влажности и других атмосферных воздействий.
3. Микроволновые датчики способны охватывать зону контроля с тонкими перегородками из дерева, стекла и даже гипса. Излучаемые электромагнитные волны мгновенно сигнализирует о приближении токопроводящего объекта. Высокая степень улавливания способна реагировать даже на малоподвижные перемещения. Компактные габариты приборов вписываются в любой интерьер. Однако не следует забывать об опасном воздействии СВЧ волн на здоровье людей. Внутри помещения лучше устанавливать устройства с малой мощностью.
4. Комбинированные модели сочетают в одном приборе несколько элементов реагирования, что обеспечивает высокую степень надёжности. Чувствительность и обработка информации через микропроцессор сводят к минимуму ложные срабатывания тревоги. Чаще используется комбинация микроволн и инфракрасного излучения.

Обзор лучших моделей 1. DeLux YCA 1020B

1. Цена: 800 р
2. Светового типа.
3. Питание 220-240 В.
4. Период фиксации движения от 5 секунд до 8 минут.
5. Диапазон действия 12 м с углом выявления 360°.
6. Рабочий температурный режим от -20 до +40°С.

Датчик имеет круглый корпус, напоминающий светильник. Прибор предназначен для освещения подъездов, лестничных клеток, придомовой территории.

Преимущества:

1. Простая установка.
2. Реагирует только на людей.
3. Имеет 4 регулируемые степени освещённости.
4. Доступная цена.
5. Не требует сложного обслуживания.

Недостатки: требуется бесперебойное питание.

2. ES-S01

1. Цена: 618 р.
2. Инфракрасного типа.
3. Диапазон действия 9 м с углом выявления 160°.
4. Время реагирования от 10 секунд до 7 минут.
5. Рабочий температурный режим от -20 до +40°С.
6. Питание 220-240 В.

Устройство с инфракрасным чувствительным элементом имеет прямоугольную компактную форму, вписывающуюся без акцента в любой интерьер. Применяется в качестве автоматического контроля освещения, реагирующие на движение людей.

Преимущества:

1. Простая установка.
2. Безопасное использование.
3. Низкая цена.

Недостатки: сравнительно низкая чувствительность элемента реагирования.

3. Eglo Detect Me 30199

1. Цена 1690 р.
2. Диапазон действия 10 м с углом выявления 180°.
3. Температурный рабочий режим от -40 до +40 °С.
4. Питание 220-240 В.
5. Высота установки от 1,7 м.

Применяется для установки по периметру участка. Реагирует на перемещения в контролируемой зоне, включая освещение или подавая сигнал на контрольную панель. Прибор не боится атмосферных воздействий. Исключается монтаж в места с прямым попаданием солнечных лучей.

Преимущества:

1. Долговечность.
2. Простой монтаж.
3. Устойчивость к морозам и перепадам температур.

Недостатки: чувствительный элемент необходимо регулировать для снижения ложных сигналов.

4. Altronics PIR-04

1. Цена: 2315 р.
2. Беспроводное устройство.
3. Иммунитет на животных до 16 кг.
4. Источник питания – крона.
5. Диапазон действия 12 м с углом выявления 110°.

Датчик предназначен для контроля передвижений по охраняемой территории. Установить прибор можно на любой высоте. При этом сигнал радиопередачи останется неизменным – до 100 м.

Преимущества:

1. Простой монтаж.
2. Дополнительная установка усилителя увеличит расстояние передачи радиосигнала.
3. Встроенный распознаватель животных.
4. Беспроводная система позволяет без труда менять места установки.

Недостатки: при монтаже нужно разобрать корпус датчика для крепления.

Критерии выбора

Перед приобретением устройства необходимо продумать все детали, которые сделают эксплуатацию эффективной, удобной и понятной. Неправильно выбранный прибор создаст массу проблем с монтажом и использованием, так как факторы функциональности и технические особенности не будут учтены.

1. Назначение прибора играет ключевую роль. Так можно определиться с моделью для внутреннего слежения или использования на придомовой территории. Наличие навесов, козырьков также является важной информацией, с помощью которой можно выбрать необходимую степень защиты.
2. Обратить внимание следует и на способ крепления. Датчики могут быть встроенные и навесные.
3. Мощность устройств определяет габариты корпуса и правила установки.
4. Условия местности или особенности помещения играют роль при выборе вида датчика. Не все модели могут сканировать стеклянные перегородки или лёгкие строения типа беседок и навесов.
5. При использовании датчика для освещения нужно обратить внимание на показатель времени срабатывания. Это важно особенно в условиях установки внутри помещения.
6. Угол выявления движущегося объекта определит место установки, наиболее выгодное для охвата большего диапазона.
7. Модели с регулирующими чувствительными элементами позволят выбрать оптимальный рабочий режим, снижающий ложные сигналы.

Установка и подключение

Места установок датчиков движения определяются техническими характеристиками, а именно: показателями активной и пассивной зон. Перед монтажом нужно ознакомиться с технической документацией и схемой подключения. Каждый производитель может вносить изменения в цепь подключений в связи с конструктивными различиями приборов.

Но все работы выполняются с соблюдением правил:

1. Фазировки при соединении.
2. Заземления.
3. Укладки трёхжильного кабеля в щиток.
4. Произведения монтажа на клеммах.
5. Распределения нагрузки.

Схема подключения инфракрасного устройства. Все электронные датчики имеют схожие контакты для подсоединения. На примере инфракрасного прибора можно ознакомиться со схемой подключения к выключателю.

Комплект датчика составляют:

1. Корпус.
2. Линза.
3. Электронная плата.

Некоторые модели дополняются кронштейнами.

На плате расположены основные элементы и контакты:

1. Питания плюс/минус.
2. Два контакта для подсоединения в шлейф.
3. Два контакта для подключения взлома прибора.

Соединения шлейфа сигнализации производятся с помощью четырёх, шести, восьми жильного кабеля.

Пошаговое руководство подключения прибора:

1. Выбрать места для крепления датчика. Недопустимо расположение вблизи нагревательных приборов и попадание прямых солнечных лучей.
2. Поверхность, на которую монтируется устройство, не должна подвергаться регулярным вибрациям.
3. Если технической документацией не регламентируется высота монтажа, выбрать уровень чуть выше двух метров с благоприятным диапазоном для работы детектора.
4. Просверлить два отверстия под кронштейн и закрепить его.
5. Разобрать корпус прибора, отсоединив переднюю панель с помощью отсоединения зацепа на нижней части.
6. Отрегулировать винт в соответствии с выбранной высотой установки.
7. По очереди соединить контакты платы «+» и «–» с контактами контрольной панели.
8. Заднюю панель корпуса прикрутить специальным шурупом к кронштейну.
9. Надеть переднюю панель, соединив корпус на зацеп или шурупы.
10. Подключить питание, и выполнить тестирование. В случае попадания движущегося объекта в зону контроля чувствительного элемента, должна загореться индикационная красная лампочка.

Сигнализация с датчиком движения (и сиреной)

Современный рынок инновационного технологического оборудования, обеспечивающего безопасность, предлагает целый ряд автономных и централизованных систем сигнализаций с проводной и беспроводной установкой. Комплектация включает один или несколько видов датчиков и сигналов оповещения.

Например: