Датчик перемещения как работает?

Инфракрасные датчики движения и присутствия — реальный способ экономии электроэнергии

Д.В. Сукачев, руководитель направления «Домашняя автоматизация», ООО «Марбел М»

Введение

План мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности в Российской Федерации, утвержденный распоряжением Правительства РФ № 1830-р 1.12.2009 (полный текст распоряжения и плана можно посмотреть на веб-портале http://www.energosovet.ru/npb1192.html — прим. ред.), направленный на реализацию Федерального закона «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», в частности предусматривает «разработку примерной формы перечня мероприятий для многоквартирного дома (группы многоквартирных домов) как в отношении общего имущества собственников помещений в многоквартирном доме, так и в отношении помещений в многоквартирном доме, проведение которых в большей степени способствует энергосбережению и повышению эффективности использования энергетических ресурсов» (п. 47).

Результаты многочисленных круглых столов, посвященных повышению энергоэффективности в ЖКХ позволяют с большой долей вероятности предположить, что одним из мероприятий будет установка датчиков движения или присутствия для автоматического включения светильников на лестницах, в лифтовых холлах и других проходных зонах, где люди появляются на относительно небольшое время и поэтому держать светильники постоянно включенными нецелесообразно и затратно.

Автоматизация управления освещением позволит снизить расход электроэнергии до 75% [1].

Датчики движения и присутствия одни из основных элементов систем автоматизации.

Устройство и принципы работы датчиков движения и присутствия

Датчики движения и присутствия автоматически включают/выключают освещение в помещении в зависимости от интенсивности естественного потока света и/или присутствия людей. Принцип их действия основан на регистрации изменения инфракрасного (ИК) излучения, вызванного перемещением или деятельностью человека.

По физической природе видимый свет и ИК излучение одинаковы. ИК излучение также можно сфокусировать линзой, как обычный свет. При попадании ИК излучения на фотоэлемент он меняет свои параметры. При комнатной температуре в видимом свете тела не светятся, а в ИК диапазоне — просто сияют.

На рис. 1 представлена фотография человеческого тела, сделанная в полной темноте.

Рис. 1. Распределение температуры человеческого тела в инфракрасном спектре

Назовем это излучение «инфракрасным светом» или сокращенно — ИК свет. А словом «свет» будем обозначать обычный видимый свет. Яркость ИК света зависит от температуры тела. Что горячее — светится ярче, что холоднее, светится слабее. Контраст между ИК свечением человека и, например, ИК свечением холодного окна значительный. Присутствие человека распознается сразу, см. рис. 1.

ИК свет человека и ИК свет теплого пола практически одинаковы. Распознать человека по контрасту ИК света человека и ИК света теплого пола почти невозможно.

Датчики движения и датчики присутствия реагируют на появление и исчезновение ИК света на фотоэлементе. Такие появления-исчезновения ИК света чаще всего вызваны деятельностью человека, реже факторами, не связанными с человеком, например, движением теплого воздуха от батареи и т.п.

Поэтому ошибочные срабатывания присущи всем датчикам движения (присутствия). Датчики движения более просты по конструкции и реагируют только на активные движения, например, идущего человека.

Датчик присутствия реагирует на все незначительные движения, обычно совершаемые человеком, когда он стоит или сидит: движение пальцев по клавиатуре, покачивание головы и т.п. Если человек будет сидеть абсолютно неподвижно, то через заданное время датчик отключит свет.

На рис. 2 представлено устройство ИК датчика. В середине датчика расположены приемники ИК света — фотоэлементы. Эти элементы накрыты похожей на колпак или цилиндр мультилинзой (рис. 3).

Мультилинза состоит из множества маленьких линз, каждая из которых фокусирует ИК свет на плоскость фотоэлемента, а одна из них — непосредственно на сам фотоэлемент (сигнал регистрируется). При движении человека через какое-то время фокус линзы уходит с фотоэлемента и сигнал пропадает. Затем уже другая линза фокусирует ИК свет человека на фотоэлемент — сигнал опять появляется. Такое появление-исчезновение-появление сигнала — признак присутствия человека.

Рис. 2. Устройство ИК датчика

Рис. 3. Мультилинза ИК датчика

Рис. 4. Принцип работы датчика движения или присутствия

Каждая линза охватывает свой сегмент. Сигнал пропадает при выходе человека (руки человека) за границы этого сегмента. При перемещении внутри сегмента сигнал не меняется.

Первый вывод. Чем больше таких линз, тем более мелкие движения может улавливать датчик.

Вывод второй. С удалением от датчика размер сегмента увеличивается и с какого-то расстояния все мелкие движения, например, движение рук, покачивания головы будут находиться в границах одного сегмента. После этого расстояния датчик присутствия может работать уже только как датчик движения.

У датчиков движения сегменты более крупные по сравнению с датчиками присутствия. Датчики движения загрублены и реагируют на более яркий ИК свет по сравнению с датчиками присутствия.

Установка датчика

На датчик не должен падать прямой свет ламп (рис. 5).

Рис. 5. Размещение светильников и датчика движения или присутствия

В зоне обнаружения датчика не должно быть посторонних объектов, ограничивающих обзор датчика, например подвесных светильников (рис. 6).

Рис. 6. Размещение подвесных светильников

Так же в зоне обнаружения не должно быть перегородок, даже стеклянных, т.к. ИК свет сквозь стекло не проходит.

Основная характеристика датчика движения — радиус обнаружения. Для датчика присутствия — радиус обнаружения сидящего или стоящего человека и радиус обнаружения идущего человека. Этот радиус должен «дотягиваться» до углов помещения. Если не дотягивается, то в комнате придется ставить 2, а то и 3 датчика. Охватить прямоугольное помещение датчиками с круговыми диаграммами можно только с перехлестом диаграмм.

Почти все датчики движения (присутствия) на сегодня — это датчики с круговыми или овальными диаграммами обнаружения. Датчики присутствия с квадратной зоной обнаружения на сегодня выпускаются только единственной немецкой компанией. Квадратная зона обнаружения значительно упрощает проектирование, да и самих датчиков требуется меньше: 4 «квадратных» вместо 7 с круговой диаграммой. Углы помещения надежно перекрываются (рис.7).

Рис. 7. Сравнение круговых и квадратных зон обнаружения

Датчики движения и присутствия следует устанавливать подальше от отопительных приборов, кондиционеров или вентиляторов.

ДЛЯ СПРАВКИ

Основное отличие простых и дешевых датчиков от дорогих и «продвинутых»

Предположим, утром сотрудники пришли в офис. На улице темно и датчик движения включил свет при обнаружении сотрудника. Люди ходят по офису — датчик обнаруживает движение и держит светильники включенными. Стало светлее и освещенности от окон достаточно, она выше порогового значения освещенности. Простые датчики движения (присутствия) будут держать светильники включенными пока люди находятся в зоне их обнаружения.

Если все выйдут из помещения, датчик отключает светильники. При появлении человека, если света от окон достаточно, датчик светильники не включит.

Снижение затрат на освещение при дешевых датчиках движения (присутствия) будет 22-25%.

Более дорогие модели «мониторят» освещенность естественным светом и, если она превысит пороговое значение, отключают светильники, даже при нахождении людей в помещении.

Затраты на освещение в этом случае снижаются на 42-50%.

Простые датчики подойдут вам для коридоров, где люди появляются редко или для помещений без окон.

Во всех остальных случаях предпочтение лучше отдать более сложным моделям.

Заключение

Литература:

1. «Справочная книга по светотехнике» под редакцией Ю.Б.Айзенберга, Москва, 2008 г.

Посмотреть данную технологию более подробно,
Вы можете в Каталоге энергосберегающих технологий

Как устроены и работают инфракрасные датчики движения

Инфракрасный датчик движения – это электронное устройство, способное реагировать на изменение интенсивности фонового теплового излучения в зоне его действия. Тепловым излучением обладают абсолютно любые объекты, а не только человек.

Если объект достаточного размера перемещается с достаточной скоростью, пересекая рабочую зону такого датчика, то происходит срабатывание, и датчик подает сигнал на электронную схему управления для выполнения того или иного действия тем или иным устройством. Таким устройством может быть как выключатель или регулятор освещенности помещения, так и охранная сигнализация, либо что-нибудь еще.

Очевидно, что такой инфракрасный датчик может быть применен для различных целей автоматизации, как в домашних условиях, так и на производственных и прочих предприятиях и объектах. Принципиально нет ограничений на области применения инфракрасных датчиков.

В основе конструкции инфракрасного датчика – пироприемники, служащие для распознавания инфракрасного излучения, и мультилинза, состоящая из множества мелких линз. Мультилинза внешне похожа на матовый цилиндр с мелким узором, нанесенным на его поверхность. Пироприемники расположены внутри корпуса датчика за мультилинзой.

Каждая маленькая линза (каждый сегмент мультилинзы) фокусирует инфракрасный свет на один из этих приемных элементов, благодаря чему создается конфигурация сфокусированных лучей, затем, когда объект (источник инфракрасного излучения) перемещается, инфракрасный свет падает уже на другую микролинзу, фокусируясь на другом пироприемнике.

Получается, что на пироприемник то подается сфокусированный инфракрасный свет, то – исчезает. Так обеспечивается условие для срабатывания электронной схемы датчика, подается электрический сигнал на блок обработки, и выполняется то или иное действие тем или иным устройством.

Ясно, что чем больше сегментов содержит мультилинза, тем чувствительней будет работать датчик, поскольку каждая микролинза работает со своим сегментом, охватывая собственную часть объема рабочего пространства, и при перемещении объекта внутри этого сегмента срабатывания не произойдет.

В конструкции инфракрасного датчика зачастую применяются сдвоенные или даже счетверенные пироэлементы, это делается для более точного срабатывания устройства, исключая незначительные световые помехи, вызываемые сменой температуры фона. Счетверенные пироэлементы (два сдвоенных), применяемые в самых последних моделях инфракрасных датчиков, полностью исключают ложные срабатывания.

При установке инфракрасного датчика движения следует соблюсти некоторые важные условия. Во-первых, на датчик не должен падать прямой свет от лампы, он будет мешать правильной работе. Во-вторых, в зоне действия датчика не должно быть никаких посторонних предметов, как то: подвесные светильники, люстры, колонны, высокие элементы мебели, и другие объекты, ограничивающие обзор датчика.

Стеклянные перегородки в зоне действия датчика также будут мешать, поскольку инфракрасный свет не проходит через стекло. Если мешающий предмет все же попадет в зону действия датчика, то это чревато возникновением так называемой «мертвой зоны», в которой перемещение фиксироваться не сможет просто в силу того, что инфракрасный свет не попадет на линзу датчика.

Главной характеристикой инфракрасного датчика движения является радиус обнаружения идущего человека. Радиус перемещения должен обязательно дотягиваться до углов помещения, а в случае, если этого не выходит, в помещении придется установить два или три таких датчика.

Каждый датчик обладает собственной круговой диаграммой обнаружения, и если одной такой диаграммы не достаточно для перекрытия всего пространства, например комнаты, придется установить несколько датчиков, чтобы их диаграммы обнаружения перехлестывались между собой, это обеспечит качество монтируемой системы автоматизации в целом.

Инфракрасные датчики движения бывают разными. Самые обычные модели реагируют на перемещение, но есть и более функциональные модели, расширяющие возможности для автоматизации.

Например, есть модели, могущие вести мониторинг освещенности, если движущийся человек присутствует в рабочей зоне. Когда света из окон достаточно, такой датчик может отключить искусственный свет, и включить его, когда начнет темнеть.

В таких датчиках есть возможность настройки такой чувствительности именно к свету. Особенно актуально это для подъездов домов, когда важно оптимизировать энергопотребление, включая свет только в темное время суток, или только тогда, когда по подъезду идет человек. Материальные расходы, благодаря такой автоматизированной системе могут быть существенно снижены.

Как выбирать датчики движения

Датчики движения всё чаще становятся неотъемлемым атрибутом не только общественных зданий, но и жилых домов, квартир или офисов частных компаний, обеспечивая потребителям экономию электроэнергии. Однако, чтобы устройства работали корректно и выполняли свою задачу, их нужно правильно выбирать.

Применение

Датчики движения чаще всего используют для управления осветительными приборами. И дело тут не только в комфорте, но и в экономии: применение датчиков позволяет значительно сократить расход электроэнергии на освещение.

Кроме того, датчики движения используются в составе охранных систем, для управления автоматическими дверями, гаражными или складскими воротами, а также в системах «Умный дом», например, для автоматизации работы климатической техники. Так, с помощью датчиков движения можно включать и выключать кондиционеры, регулировать мощность отопления, запускать котлы и т. д.

Выбор типа датчика

Наиболее часто встречаются датчики двух типов: инфракрасные и микроволновые.

Инфракрасные датчики реагируют на перемещение в поле их обзора объектов, излучающих тепло, – прежде всего людей и животных. Они пассивны, то есть сами ничего не излучают, а только фиксируют тепловое излучение. Работают инфракрасные датчики в зоне прямой видимости, т. е. если между объектом и датчиком нет преград. При этом они достаточно чувствительны даже к незначительным изменениям температуры, что позволяет выполнять точную настройку.

С другой стороны, эти же особенности ограничивают сферу применения инфракрасных датчиков. «Во избежание ложных срабатываний их не рекомендуется устанавливать в зоне действия источников тепла: отопительных приборов, тепловых завес, кондиционеров, инфракрасных обогревателей, в цехах предприятий, вблизи мощных источников освещения, например, галогенных ламп и пр. Кроме того, чувствительность инфракрасных датчиков зависит от температуры окружающей среды, а на улице их точность снижается. Типичная сфера их применения – жилые дома, общественные, офисные и подсобные помещения, тёплые склады, фойе, холлы, подъезды, лестничные клетки и т. п.», – объясняет Александр Мирющенко, ведущий инженер Группы исследований и технического анализа IEK GROUP, одного из ведущих российских производителей и поставщиков электротехники и светотехники.

Микроволновые датчики – активные. Они испускают электромагнитные волны высокой частоты и фиксируют отражённое излучение, когда в поле появляются посторонние объекты, независимо от их температуры. Это исключает ложные срабатывания из-за воздействия источников тепла и позволяет устанавливать датчики там, где инфракрасные приборы могут работать некорректно. Правда, микроволновые устройства могут «ошибаться» рядом с мощными внешними источниками электромагнитного излучения. К примеру, электрощитовая – не лучшее место для установки микроволнового сенсора.

Одно из преимуществ микроволновых датчиков заключается в том, что их не обязательно монтировать в зоне прямой видимости. Главное, чтобы преграда была диэлектрической 1 или слабопроводящей. Так, чтобы не нарушать дизайн интерьера, датчики можно прятать за навесными потолками, внутри полых перегородок и т. д. Нередко их устанавливают внутри здания, направив излучателем наружу. Таким образом можно спрятать в доме датчик, который будет реагировать на движение у крыльца со стороны улицы. Помимо эстетических преимуществ, скрытая установка датчиков гораздо более эффективна, если они используются в составе охранных систем.

Как правило, микроволновые датчики стоят дороже инфракрасных, а дальность их действия немного меньше, зато микроволновый сенсор способен реагировать даже на очень незначительное движение.

Конструкция

Датчики бывают разными (см. рисунок 1): одни предназначены для потолочного монтажа, другие – для настенного. Это не значит, что каждый тип устройства обязательно устанавливать строго на потолке или стенах: всё зависит от конфигурации помещения и поставленной задачи, которая может быть и неординарной. Однако в большинстве случаев конструкция оптимально адаптирована под соответствующее размещение. Также следует обратить внимание на рекомендуемый диапазон возможных высот монтажа.

Дорабатываем датчик движения Xiaomi Aqara: отслеживаем движение каждые 5 секунд

Сегодня поговорим о датчиках движения Xiaomi Aqara — о логике их работы и несложной переделке, позволяющей повысить частоту отслеживания движения.

Содержание

• Где купить?
• Штатная логика
• Доработка
• Видеоверсия
• Вывод

Где купить?

• Gearbest — стоимость на момент публикации $19.09
• Banggood — стоимость на момент публикации $15.59
• Aliexpress — стоимость на момент публикации $ 12.99 (в среднем)
• JD.ru — стоимость на момент публикации $16.99
• Xiaomi.UA — стоимость на момент публикации 599 грн
• Румиком — стоимость на момент публикации 1190 руб
• Ultratrade — стоимость на момент публикации 1100 руб

Штатная логика

В начале напомню штатную логику работы — датчик движения является бинарным сенсором — то есть имеет два состояния — включено и выключено. По умолчанию — когда движения нет — выключено.

Когда датчик регистрирует событие — движение, он моментально переходит в состояние включено. В этом состоянии он находится до тех пор, пока в течении двух минут он не регистрирует ни одного движения — тогда он снова переходит в статус выключено.

Сами же движения, если они происходят — он определяет не чаще 1 раза в минуту. По этим событиям и строятся автоматизации — обнаружение движения и его отсутствие в течении заданного времени. Аналогично и для альтернативных систем, например Home Assistant, событие движение — можно отслеживать не чаще 1 раза в минуту

Доработка

Для большинства задач, такая частота — более чем достаточна, но все же существуют кейсы, например включения освещения на короткое время, где даже одной минуты мало. Но существует возможность перевода датчика в сервисный режим, в котором он начнет реагировать на движения каждые 5 секунд, причем не особенно поедая заряд батарейки.

Снимаем датчик с основы с ножкой, так как это делается для замены батарейки, в нем напомню используется элемент CR2450

Достаем батарейку и пластиковую крышку под ним, держится все на защелках, разбирается легко.

Вынимаем из паза плату датчика, она не привинчена, не приклеена, проводов нет, достается просто

Для переделки понадобится паяльник с не толстым жалом, и более менее прямые руки чтобы чтобы две точки пайки

Нас интересует точка TP4 и нижний контакт кнопки синхронизации

Их нужно соединить между собой, используя кусочек залуженной проволоки

Основное время этой операции, на самом деле, занимает разогрев паяльника

У меня получилось так, конечно не для учебников по красоте пайке, но главное — надежно.

В обратном порядке собираем датчик в корпус и устанавливаем на место, переподключать не надо, работает сразу

Теперь заглянув в логи действия mihome — видим, что датчик генерирует многократные события в одну и ту же минуту. Аналогично и в альтернативных системах управления. Теперь сценарии можно писать из расчета практически мгновенной реакции датчика на движение, без оглядки на интервал бездействия.

Видеоверсия

Вывод

Хочу акцентировать на том, что я не призываю к тотальной переделке всех датчиков. Это реально нужно в очень немногих автоматизациях. Более частая передача событий — очевидно будет больше расходовать заряд батареи, хотя точных данных пока нет, я слышал о полугоде работы в таком режиме — причем батарейку еще не меняли. Второй минус — датчик в сервисном режиме, заставляет шлюз пару раз в день проговаривать фразу — соединение установлено, так как это происходит при нажатию на кнопку сопряжения. Единственно что можно посоветовать — то убрать громкость на голосовых сообщениях.

Датчики движения

Для управления освещением мы предлагаем датчики движения двух типов:
— автономные пассивные инфракрасные датчики движения со встроенной автоматикой (встроенное реле или диммер 1-10В)
— пассивные инфракрасные датчики движения для работы в составе системы управления освещением (подключаются к модулям К2010 для плавного регулирования светового потока или к таймерам К2012 – для работы по принципу “включить — выключить”).

I. АВТОНОМНЫЕ ПАССИВНЫЕ ИНФРАКРАСНЫЕ ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ С ВЫХОДОМ 1-10В ИЛИ РЕЛЕ 16А 250В

Общие параметры датчиков серии К2130 (потолок/стена, круглый, 360 0 ) и К2140 (стена, прямоугольный, 100 0 12м):
— цифровая обработка сигнала (DSP), отсутствие ложных срабатываний даже в режиме максимальной чувствительности
— температурная компенсация
— иммунитет к дневному свету, животным, электромагнитному EMI и радиоизлучению RFI
— автоматическое переключение режимов чувствительности – в режиме стандартной чувствительности происходит первичное обнаружение человека или автотранспорта, далее датчик переключается в режим гиперчувствительности для фиксации мелких движений рукой, головой и т.д.
— таймер задержки отключения (или перехода в экономичный режим) — от 20 сек до 7 мин для датчиков с выходом 1-10В и от 2 сек до 5 мин — для датчиков с релейным выходом (под заказ — до 30 мин)

— встроенный фотосенсор (настройка порога включения освещения от 1 до 100 лк)
— напряжение питания – 220В
— рабочая температура от -20 о С до +55 о С (в помещении)
— степень защиты корпуса – IP44 (К2140/41/42) и IP20 (К2130/31/32)
— регуляторы: чувствительность, таймер задержки, освещенность, начальная яркость (только для моделей с выходом 1-10В)
— способ крепления – на кронштейн, кронштейн в комплекте
— размеры: К2130/31/32 — диаметр 95 мм х 34 мм, К2140/41/42 — 90 мм х 52 х 40 мм

Важное преимущество. В отличие от большинства представленных на рынке датчиков движения, таймер датчика не отключает освещение строго через заданный уставкой промежуток времени. Каждое срабатывание датчика движения перезапускает таймер задержки отключения, поэтому фактический отсчет времени задержки на отключение начинается только после того, когда движение реально прекратилось.

ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ ПРЕДНАЗНАЧЕНЫ ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ. ГАРАНТИЯ — 3 ГОДА.

1. Датчики движения серии К2130 потолочные / настенные с круговой диаграммой зоны обнаружения 360 о

Варианты исполнения:

_
К2132 потолочный / настенный датчик движения со встроенным реле 16А 250В:

Рис 1. Схема прямого подключения датчика движения К2132 к светильникам

Рис 2. Схема подключения датчика движения К2132 к светильникам через промежуточный контактор. Наличие фильтра подавления помех — обязательно!

Промежуточный контактор необходимо применять при подключении к датчику светильников большой мощности, а также светодиодных светильников, драйверы которых не содержат токоограничивающих цепей на стороне 220В (в этом случае пусковые токи могут быть в 80-240 раз выше номинальных, что приведет к преждевременному износу контактов встроенного в датчик реле).

Как работает К2132

Движения нет — реле отключено, освещение не работает.

Движение есть — реле включается (можно выбрать регулятором “Освещенность” — включается только когда темно или включается всегда, независимо от естественной освещенности, порог освещенности для включения реле настраивается).

* Регулятор «Освещенность» следует понимать как регулятор чувствительности датчика к естественному солнечному свету .

К2131 потолочный / настенный датчик движения с выходом 1-10В:

Рис 3. Схема подключения датчика движения К2131

Как работает К2131

Движения нет — поддерживается заданный регулятором “Начальная яркость” световой поток в диапазоне 10-100% номинального значения, т.н уровень аварийного освещения. Управляющее напряжение на выходе 1-10В находится на уровне, например, 2В (20% светового потока светильников).

Движение есть — плавное увеличение светового потока до номинального значения, т.е 100% (можно выбрать — только когда темно или всегда, независимо от естественной освещенности, порог освещенности настраивается). В этом случае управляющее напряжение на выходе 1-10В датчика увеличивается до 10В, поддерживается на этом уровне, пока есть движение и плавно снижается до установленного уровня, например, 2В, т.е 20% светового потока, когда движение прекратилось и заданное время задержки истекло. К одному датчику К2131 можно подключить до 50 штук любых светильников с входом управления 1-10В.

_
К2130 потолочный / настенный датчик движения со специальным выходом для управления светильниками К2208У (ЖКХ):

_

Рис 4. Схема подключения датчика движения К2130

Как работает К2130 (работает только в комплекте со светильниками К2208У)

Движения нет — поддерживается заданный регулятором “Начальная яркость” световой поток в диапазоне 10-100% номинального значения, т.н уровень аварийного освещения. Регулятор “Начальная яркость” находится в светильниках К2208У!

Движение есть — плавное увеличение светового потока светильников К2208У до номинального значения, т.е 100% (можно выбрать — только когда темно или всегда, независимо от естественной освещенности; порог освещенности для включения режима 100% настраивается). Номинальный световой поток поддерживается на этом уровне, пока есть движение и плавно снижается до установленного “аварийного” уровня, когда движение прекратилось и заданное время задержки истекло.

К одному датчику К2130 можно подключить до четырех светильников К2208У.

2. Датчики движения серии К2140 настенные с направленной диаграммой зоны обнаружения 12м х 12м 90 о

Варианты исполнения:

К2142 настенный датчик движения со встроенным реле 16А 250В:

Рис 5. Схема прямого подключения датчика движения К2142 к светильникам

Рис 6. Схема подключения датчика движения К2142 к светильникам через промежуточный контактор. Наличие фильтра подавления помех — желательно!

Как работает К2142

Движения нет — реле отключено, освещение не работает.

Движение есть — реле включается (можно выбрать — включается только когда темно или включается всегда, независимо от естественной освещенности; порог освещенности для включения реле настраивается).

К2141 настенный датчик движения с выходом 1-10В:

Рис 7. Схема подключения датчика движения К2141

Как работает К2141

Движения нет — поддерживается заданный регулятором “Начальная яркость” световой поток в диапазоне 10-100% номинального значения, т.н уровень аварийного освещения. Управляющее напряжение на выходе 1-10В находится на уровне, например, 2В (20% светового потока светильников).

Движение есть — плавное увеличение светового потока до номинального значения, т.е 100% (можно выбрать — только когда темно или всегда, независимо от естественной освещенности; порог освещенности для включения режима 100% настраивается). В этом случае управляющее напряжение на выходе 1-10В датчика увеличивается до 10В, поддерживается на этом уровне, пока есть движение и плавно снижается до установленного уровня, например, 2В, т.е 20% светового потока, когда движение прекратилось и заданное время задержки истекло. К одному датчику К2141 можно подключить до 50 штук любых светильников с входом управления 1-10В.

II. ПАССИВНЫЙ ИНФРАКРАСНЫЙ ДАТЧИК ДВИЖЕНИЯ К2143 РЕФЛЕКС ДЛЯ РАБОТЫ С МОДУЛЯМИ К2010 И ТАЙМЕРАМИ К2012

В отличие от автономных датчиков серии К2130 и К2140 (смотри выше) датчик К2143 не имеет встроенных цепей задержки отключения, реле, выхода 1-10В и т.д, т.е его нельзя соединить непосредственно со светильниками! Он способен только фиксировать наличие движения и передавать соответствующий сигнал модулям К2010 и К2012. Датчик имеют нормально-замкнутый контакт, который при срабатывании размыкается.

Рис 1. Схема подключения датчика К2143 Рефлекс к модулю управления К2010 для плавного регулирования светового потока (диммирования) по протоколу 1-10В

Рис 2. Схема подключения датчика К2143 Рефлекс к двухканальному таймеру К2012 для релейного управления осветительной нагрузкой (вкл-выкл)

Важным преимуществом наших систем управления с использованием модулей К2010 или таймеров К2012 является их универсальность (можно устанавливать различные датчики в одном шлейфе) и взаимодействие с системами охранной, пожарной сигнализации и лифтовой автоматикой. Схемы смотрите на странице модулей К2010 и К2012.

Датчик перемещения как работает?

Датчик линейных перемещений ASTRO A531 определяет изменение расстояния между двумя анкерными точками, может использоваться для определения смещения в почвах.

ГДЕ ПРИМЕНЯЕТСЯ

• • Горные породы
• • Тоннели
• • Мостовые сооружения
• • Объекты дорожной инфраструктуры
• • Фундаменты
• • Железобетонные опорные конструкции

СЕРТИФИКАЦИЯ

1) Свидетельство об утверждении типа средств измерений

Срок действия 03.06.2024 г.

2) Сертификат соответствия

требованиям Технического регламента Таможенного союза

ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»

№ ТС RU C-RU.МЕ92. В.00457

3) Сертификат соответствия требованиям нормативных документов

КРАТКИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Диапазон измерения, мм

Приведенная погрешность измерения, %

Рабочий диапазон температур, °C

Диапазон длин волн, λ (нм)

Материал корпуса

Тип соединения

по требованию (FC/APC или без коннекторов)

Габариты, мм

Масса, г

Степень защиты по ГОСТ 14254

Метод крепления

Состав

Преимущества

Применение

Крепится при помощи специального кронштейна

Корпус из нержавеющий стали

Определение смещения конструкций относительно друг друга. Контроль щелей

ПРЕИМУЩЕСТВА

• • пожаробезопасность и взрывобезопасность
• • защищенность от воздействия электромагнитных полей;
• • высокая чувствительность;
• • надежность, воспроизводимость и широкий динамический диапазон измерений;
• • малые габариты и вес;
• • высокая коррозионная и радиационная стойкость;
• • электроизоляционная прочность;
• • значительное расстояние до места проведения измерений;
• • малое время отклика;
• • высокая защищенность информации от несанкционированного доступа;
• • малые габариты и вес конструктивных элементов

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Чувствительный элемент точечных волоконно-оптических датчиков — волоконная брэгговская решетка (ВБР) — это периодическая структура, записанная в оптическом волокне, способная отражать узкий спектр длин волн.

Лазер, расположенный в анализаторе сигналов, посылает несколько длин волн 100 раз в секунду. ВБР отражает оптический спектр, который при внешнем воздействии сдвигается вправо или влево. По изменению длины волны датчика определяются характеристики внешнего воздействия на датчик.

Датчики последовательно соединяются в линию. Один канал анализатора сигналов может опрашивать до 20 датчиков одновременно.

ЧТО ЕЩЕ НУЖНО ДЛЯ РАБОТЫ ДАТЧИКА

Для опроса датчиков используется волоконно-оптический анализатор сигналов, который может иметь до 16 каналов, в каждый канал можно завести до 20 датчиков. В масштабных системах мониторинга для увеличения количества опрашиваемых каналов могут применяться мультиплексоры.

ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ

Датчик движения, устанавливаемый на осветительные приборы, включает сам лампу при вашем появлении, а затем выключает ее через определенное время. Это очень полезная вещь, которая может помочь тем, кто постоянно забывает выключать за собой свет, а также в помещениях, при входе в которые неудобно включать свет самому (например, заняты руки).

Очень удобно установить такой датчик в тамбуре перед входной дверью. Без света там нельзя, т.к. в темноте дверь не открыть, руки часто бывают заняты покупками, ключами и пр., а ведь свет нужно не только включить, но и не забыть потом выключить перед тем, как зайти в квартиру. В то же время освещение тамбура – это не освещение подъезда, и его оплата возлагается на владельца осветительного прибора, поэтому экономное использование электроэнергии здесь на первом месте.

Датчик движения позволяет решить все эти проблемы.
Установить прибор самому достаточно не сложно. Приобрести его можно в любом магазине светотехники, стоит 6-7 у.е.
Для начала определите место установки. Как правило, удобнее установить прибор непосредственно возле лампы. Желательно иметь для таких работ прибор определения напряжения, стоит он копейки. Определите с помощью прибора, на каком из двух проводов осветительного прибора находится фаза (индикатор горит – фаза, не горит – ноль). После этого обесточьте лампу, отключив щиток. Проверьте для верности прибором, что напряжения нет (индикатор прибора светится только при наличии напряжения).
Датчик движения имеет следующие клеммы:
L – фаза
N – ноль
P – выход на прибор

Лампу и датчик соединяем трехжильным проводом ПВ 3 х 1,5 мм в следующем порядке:
1. Подключаем клемму «L» (фаза) к проводу «фаза» на лампе.
2. Клемму «N» (ноль) соединяем с проводом «ноль» лампы.
3. Клемму «P» (выход) подключаем к светильнику вместо провода «ноль».

Датчик движения имеет две ручки регулировки (день – ночь и время).
После того, как вы закончили подключение проводов, необходимо установить обе эти ручки в положение «минимум» (т.е. влево до упора).
Закройте крышку прибора и подайте напряжение.
Для дальнейшего удобного пользования прибором необходимо установить ручки регулировки в нужное положение.
С помощью регулятора «день – ночь» вы устанавливаете, насколько темно в том помещении, в котором находится датчик. Если и тамбур и подъезд находятся в полной темноте, установите ближе к показателю «ночь». Если же при открытии двери тамбура из подъезда проникает свет, то поставьте в среднее положение.
Второй регулятор устанавливает то время, в течение которого будет гореть лампа после включения. Как правило, это от 30 секунд до 15 минут.
Прибор готов к работе. Проверьте его действие, он должен реагировать на любое ваше движение в радиусе 180°.
Экономический эффект установки прибора налицо. Тем более, если купить его в складчину с соседом. А минимальное время горения лампы обеспечит также гораздо больший срок ее службы.

Датчики движения для освещения

Датчики движения для освещения — наиболее распространенная разновидность датчиков движения. Разбираемся, как устроен этот прибор, как он функционирует.

• 1 из 1

На фото:

Что такое умный дом? Это управляемый комплекс целого ряда приборов, отвечающих за комфорт в доме. С одного пульта можно управлять освещением, вентиляцией помещений, отоплением и телевизором или видеонаблюдением.

Что такое умный дом? Это управляемый комплекс целого ряда приборов, отвечающих за комфорт в доме. С одного пульта можно управлять освещением, вентиляцией помещений, отоплением и телевизором или видеонаблюдением.

Датчики движения: азы

Что это такое? Датчики движения – это сенсоры, реагирующие на появление человека в помещении. При их срабатывании может включаться светильник, видеокамера над входной дверью или система кондиционирования.

Как правило, эти приборы устанавливают в местах, где люди не находятся постоянно: в коридорах, прихожих, на лестницах.

Датчик движения для включения света – самая популярная разновидность. Светильник с датчиком движения позволяет экономить до 70% электроэнергии, затрачиваемой на освещение помещений.

• 1 из 3

На фото:

Примеры настенных датчиков движения.

Тепло-холодно. Датчик присутствия, основанный на двойной технологии, включает в себя ИК-датчик и датчик движения. Система сигнализации срабатывает при получении сигналов от двух сенсоров датчика. Иными словами, если ветер колышет занавески в комнате — датчик не реагирует. Но как только на окно прыгнет кошка и сработает тепловой датчик, система включится в работу.

На фото: Датчик движения от фабрики Busch-Jaeger.

Принцип работы датчика движения

Фотоэлемент + тепловой фон. Датчик движения довольно «умен»: по комнате люди движутся и днем, но свет он зажигает лишь по вечерам. Дело в том, что в приборе имеется фотоэлемент, благодаря которому он срабатывает только в темное время суток. Кроме того, современные модели реагируют на изменение теплового фона. Датчики движения для освещения состоят из пассивного детектора инфракрасного излучения и электронного выключателя. Если тепловой фон меняется, то датчик срабатывает. Причем реагирует прибор только, если тепловая среда меняется, то есть источник тепла приходит в движение. Если же объект статичен (человек уснул) — датчик выключается.

Подальше от батарей! Не рекомендуется монтировать датчики движения вблизи отопительных приборов: от них поднимаются волны теплого воздуха (т.н. конвекция). В результате может произойти ложное срабатывание прибора.

Автоматически или вручную? Некоторые датчики работают исключительно в автоматическом режиме, в других есть опция переключения на ручной режим. Как правило, пользователь имеет возможность сам настроить размеры теплового объекта, на который должен реагировать датчик, время срабатывания и время задержки перед выключением, уровень освещенности.

• 1 из 1

На фото:

Бесконтактные смесители. Датчики движения используются не только в светильниках, но и в смесителях. К бесконтактным смесителям достаточно лишь поднести руки, и вода сама начинает течь из крана. Подобная технология призвана экономить воду – как дома, так и в общественных местах.

На фото: Смеситель 38119000 / 38120000 от Axor.

Где монтировать датчик движения?

В ширину и в высоту. Датчики в помещении монтируют на высоте 80-100 см от пола, чтобы в их «поле зрения» не попадали домашние животные. Зона контроля датчиков – 90-180 градусов по горизонтали и 10-15 градусов по вертикали. Модели для лестниц рассчитаны на 30 градусов по горизонтали. Так в зону их действия попадают и люди, поднимающиеся по лестнице. Радиус действия прибора обычно ограничивается 6-8 метрами.

Освещение подъездов. Использование датчиков движения

При использовании датчиков движения экономия электроэнергии достигается тем, что осветительные приборы включаются лишь на время нахождения людей на лестничных клетках, в лифтовых холлах и т. д. Стоимость датчика движения составляет 350 руб. и выше. В продаже имеются датчики движения, которые включают освещение лишь при низкой естественной освещенности помещения, т. е. они выполняют одновременно и функцию фотореле. При покупке датчика движения очень важно правильно выбрать датчик с нужным углом обзора. Если угол обзора узкий, такой датчик подойдет для длинных коридоров. Датчики движения с углом обзора до 360 ° целесообразно устанавливать на потолке в приквартирных тамбурах, куда выходят двери соседних квартир.

Осветительные приборы, срабатывание которых осуществляется через датчики движения, должны выдерживать частые включения и отключения. Светильники с ЛЛ или с КЛЛ для таких режимов работы использовать нецелесообразно, так как срок службы ламп резко сокращается, и они часто выходят из строя.

Лампы накаливания лучше выдерживают многократные включения и отключения, но в настоящее время их использование не имеет перспективы, так как с 1 января 2011 года к обороту на территории нашей страны не допускается продажа электрических ламп накаливания мощностью 100 Вт и более, с 1 января 2013 года – электроламп мощностью 75 Вт и более, а с 1 января 2014 года – ламп мощностью 25 Вт и более. Более п ерспективными для общедомового освещения представляются светодиоды, которые не чувствительны к частым включениям-отключениям, имеют хорошую светоотдачу и очень большой срок службы. В отличие от КЛЛ они более безопасны экологически. Главным ограничением применения светодиодов в настоящее время является их относительно большая стоимость. Однако с ростом производства и применением новых технологий себест оимость продукции снижается.

Использование электросхем управления временем включения освещения

За рубежом уже более тридцати лет успешно применяются схемы с управлением временем включения ламп, установленных на лестничных клетках. При входе в подъезд и на каждой лестничной площадке расположены кнопочные выключатели, при нажатии на любой из которых запускается реле времени, размыкающее контакт и отключающее освещение через заданный промежуток времени.

Такие схемы управления освещением от реле времени просты и надежны. Но у зарубежных схем перезапуск реле времени можно произвести лишь тогда, когда реле полностью отработает заданный интервал времени. Это неудобно, так как приходится либо ждать у выключателя, когда реле времени отключит свет, чтобы снова запустить реле, либо идти по лестнице дальше, рискуя оказаться в темноте между этажами. Чтобы не оказаться в такой ситуации, часто устанавливают удлиненный интервал времени работы освещения, что снижает энергосберегающий эффект.

В последнее время в нашей стране появились светодиодные светильники для освещения подъездов, выполненные в антивандальном исполнении.

Стоимость одного такого светильника составляет примерно 1300–1500 руб. Есть светодиодные светильники со встроенными датчиками движения и с функцией фотореле. В дневное время при достаточном естественном освещении такие светильники не включаются. Кроме того, имеются светодиодные светильники, у которых часть светодиодов (до 10 %) включена постоянно в ночное время, а другая часть светодиодов включается по сигналу от датчика движения (или от датчика шума), когда в зону его действия попадают движущиеся объекты. Таким образом, в подъезде в ночное время можно обеспечить не только кратковременное достаточное освещение, когда кто-либо находится в зоне действия датчика движения, но и постоянно включенное дежурное освещение (мощностью порядка 2–3 Вт на этаж). Ориентировочная стоимость таких светильников – 1650 руб.

Для обеспечения освещенности 20 лк на полу лестничных клеток площадью 4–5 м2 и пролетов площадью около 4 м2 необходим световой поток не менее 180–200 лм. Такой световой поток может быть обеспечен светодиодным светильником, мощность которого не менее 6 Вт (при световой отдаче 30 лм/Вт). Требования по цветопередаче к светильникам подъездов не предъявляются, поэтому вполне можно применять светодиоды.

Срок окупаемости предлагаемого мероприятия при стоимости светильника 1300 руб. и датчика движения 500 руб. составит 2,18 года. Но в действительности срок окупаемости будет меньшим, так как мы не учитывали сокращение эксплуатационных расходов.

Существенную экономию электроэнергии дает замена светоуказателей «Выход», в которых используются лампочки накаливания (15–25 Вт), светодиодными светоуказателями. Последние окупаются менее чем за один год, так как отличаются надежностью и большим ресурсом работы.

Таким образом, можно говорить о том, что наиболее перспективными для освещения подъездов и технических помещений в жилых зданиях становятся светодиодные светильники, которые уже сегодня могут дать существенную экономию электроэнергии, эксплуатационных расходов и имеют относительно небольшой срок окупаемости.