Как сделать датчик движения своими руками

Исполнение датчиков движения

Датчики сканирования на движение, разработанные и выпускаемые на текущий момент времени, обладают различными формами и габаритными размерами. Ниже приводятся несколько примеров исполнения устройств.

Пассивные инфракрасные конструкции (PIR) — пример

Одна из широко используемых конструкций, которые применяются в составе схем домашних системах безопасности.

Пассивные инфракрасные детекторы нацелены на отслеживание изменения уровня инфракрасной энергии, вызванного движением объектов (человека, домашних животных и т. п.).

Распространённая конструкция пассивного сенсора, которая отличается простейшей электронной схемой и не создаёт затруднений при подключении. Используются всего три электрических контакта

Сканеры пассивного действия  изменчивостью источников тепла и солнечного света, поэтому детектор движения PIR более подходит для обнаружения движения внутри помещений или в иной закрытой среде.

Активные инфракрасные датчики — пример

Активные инфракрасные детекторы используют структуру двунаправленной передачи. Одна сторона – передатчик, используется для испускания инфракрасного луча.

Другая сторона – приемник, используется для приема инфракрасного сигнала. Действие тревоги происходит при обнаружении прерывания луча, связывающего две точки.

Пример однолучевого активного детектора обнаружения подвижек. Между тем существуют конструкции более сложной конфигурации, благодаря которым есть возможность решать различные задачи

Активные датчики сканирования движения типа «Infra Red Beam» в основном устанавливаются снаружи (в условиях улицы).

Обнаружение происходит благодаря  использованию теории передатчика и приемника

Важно, чтобы инфракрасный луч проходил через зону сканирования и доходил до приемника

Ультразвуковой детектор — пример

Датчики сканирования движения с помощью ультразвука выпускаются конструкциями, способными работать как в активном, так и в пассивном режиме. Теоретически ультразвуковой детектор действует по принципу передачи-приёма.

Один из примеров конструкции на основе ультразвука. Универсальные системы, которыми поддерживается функциональность как в активном, так и в пассивном режимах

Посылаются высокочастотные звуковые волны, которые отражаются от предметов и воспринимаются сканирующим приёмным устройством прибора. Если последовательность звуковых волн прерывается, активный ультразвуковой датчик подаёт сигнал тревоги.

Как проверить электронный датчик давления масла?

Для проверки ДДМ электронного вида потребуются: насос с манометром и мультиметр. Перед испытанием нужно очистить контакты датчика от окисления, налётов грязи, иначе работа не даст результата. Отверстие, в котором располагается деталь, требуется на время исследования заткнуть чистой ветошью. Таким образом можно исключить попадания в систему посторонних предметов, сора, исключить масляные подтёки.

Проверка происходит в следующем порядке:

1. Нужно демонтировать датчик с авто.
2. Установить измерительный прибор в режим «диагностика цепи» для определения её разрыва. Один из проводов тестера следует подсоединить к центральному контакту измерителя, второй – «посадить» на массу. Это может быть болт корпуса, не испачканный в краске или технической жидкости, часть силового агрегата.
3. Произвести соединение насоса с датчиком. От герметичности соединения деталей зависит точность проводимых замеров.
4. При помощи насоса подать минимальное давление (около 1 атм.), приводящее в работу устройство. Шкала тестера в этом случае показывает, что цепь замкнута. Если такого не произошло, мембрана датчика не сработала, следует повторить попытку. При повторении отрицательного результата провести замену ДДМ.

Убедившись в работоспособности произвести демонтаж временной конструкции, и установить изделие обратно в ГБЦ.

Возможен и другой вариант проверки: имитация рабочей ситуации. В данном случае вместо мультиметра используется индикатор. В качестве источника питания следует использовать автомобильный аккумулятор, для подачи давления потребуется компрессор или насос с манометром.

Трехпроводная схема подключения датчика движения

Датчики с тремя клеммами обычно используются при конструкции типа ИК-сенсор. Довольно распространенной компанией производителем недорогих инфракрасных датчиков движения является IEK. Без особых проблем можно найти хорошие изделия на Алиэкспресс.

Изделия подороже выполнены по аналогичному принципу, схема подключения светильника с датчиком аналогична для модели датчика от любого производителя. Устройства должны иметь степень защиты IP44 от проникновения твердых объектов более 1 мм и капель влаги. Если же датчик движение нужно вынести за пределы дома, то установка возможно только под козырек.

Если желаете защитить прибор от дождя и снега, ищите модель с пылевлагозащитой IP65 и с температурным режимом для вашего климата. Большинство ИК-сенсоров могут работать только до минус 20 градусов Цельсия.

Для подключения трехпроводного ИК-сенсора движения заводится полноценная фаза и ноль. Для правильной расстановки понадобятся все те же основные 4 элемента:

1. Автоматический выключатель (что в распредщитке).
2. Распредкоробка (в которой основной монтаж).
3. Датчик (к нему подведен провод из распредкоробки).
4. Светильник (второй провод из распредкоробки).

Соединение датчика тремя проводами будет проводится с заводом в распределительный короб трех кабелей:

1. От автомата три жилы: L (фаза), N (рабочий нуль), нулевой защитный или земля (PE).
2. На светильник три жилы, если корпус осветительного прибора из метала.
3. Три жилы на датчик.

Как подключить датчик движения к лампочке с использованием трех жил, детально рассмотрено на схеме.

Нули (N) собираются в одну точку (как в случае с предыдущей схемой). Земля с автоматического выключателя тоже подключается к земле светильника (нулевой привод или PE). На датчик движения с тремя клеммами подается теперь фаза-ноль:

• Две вводных – для питания 220В, обычно подписаны как L (фаза) и N (ноль).
• Один вывод – обозначается литерой А.

Монтаж

Для установки трехжильного датчика движения:

1. Открутите два самореза в корпусе. Клеммы находятся под задней крышкой.

2. Некоторые модели уже выводятся из корпуса тремя проводами разного цвета. По цвету можно определить, что он значит: земля (А) красный, ноль (N) синий, фаза (L) коричневый. Но если крышка открывается без особых потуг, рекомендуется убедится в правильности определенной маркировки лично, глядя на надписи рядом с клеммами.
3. Упрощенная схема подключения датчика движения к лампочке выглядит таким вот образом:
4. Немного наглядности вот на этом рисунке.
5. Можно обойтись без распредкоробки для соединения проводов и все жилы завести прямо в короб датчика, если внутри достаточно просторно и есть собственный клеммник. Фазу-ноль с одного кабеля подали, а с другого фазу-ноль вывели.
6. Выходит упрощенная, но такая же трехпроводная схема, только без распределительного короба.

Настройка и регулировка чувствительности

После успешного подключения светильника с датчиком движения нужно правильно выставить его параметры:

1. На обратной стороне корпуса найдите основные регуляторы. LUX с позициями месяца и солнца отвечает за срабатывание в зависимости от освещенности. Нужно чтобы датчик включался в комнате с окном только когда будет пасмурно или зайдет солнце? Выкрутите регулятор в сторону луны.
2. Вторым регулятором выставляйте время выключения. Задержку можно выставить с нескольких секунд до 5-10 минут.
3. Угол поворота всей сферы позволяет регулировать детектирование животных.

Преимущества и нюансы использования

Чтобы на животных не реагировал датчик, не поворачивайте головку сенсора вниз к полу. Выставите его так, чтобы он захватывал движения на уровне головы (плеч) всех жителей дома. Обычно на этом уровне захват животных не происходит.

Если же нужно, чтобы датчик временно не срабатывал, то головку его направьте в потолок. Таким образом захват перемещения невозможен. Захват движения датчиком зависит от угла наклона. В реалиях максимальное расстояние достигает 9 метров. Но по паспорту может быть выше.

Датчик для детектирования применяет ИК-лучи. Если двигаться от луча к лучу, то устройство замечает активность и реагирует. Когда проходишь прямо на луч, чувствительность сенсора минимальна и прибор может не сразу на вас среагировать.

По этой причине установка датчиков движения проводится не прямо над дверным проемом, а немного сбоку. Например, в углу комнаты.

Недостатки

Минусом трехпроводной схемы подключения датчика движения к лампе является отсутствие включения света принудительно. Если датчик по каким-либо причинам придет в неисправность, начнутся проблемы с корректной его работой. Чтобы этого избежать, рекомендуется в схему добавить выключатель.

Зачем нужен и где используется охранный датчик движения

Охранные датчики движения

Основная задача такого устройства – вычисление движения на охраняемом объекте или территории, например, в машине или на приусадебном участке. Фиксируя посторонние движения, контроллер передает сигнал на управляющий пульт, предупреждая владельца о потенциальной опасности. Если датчик дополнительно оснащен видеокамерой, он также будет записывать все происходящее вокруг.

Назначения у таких видов оборудования могут быть разными, все зависит от их конструктивных особенностей и функциональности:

• Контроллеры могут устанавливать для активации систем освещения, когда в помещение заходят люди. Такие технологии позволяют экономить электроэнергию и продлевать срок службы электрических приборов.
• Датчики для дома. Монтируются для выявления посторонних лиц на охраняемой территории. Устройства передают сигналы о наличии посторонних движений на охранный пульт.
• Для передачи тревожных сигналов на мобильные устройства, планшеты и компьютеры пользователей. Эта опция доступна людям, у которых техника оснащена GSM-модулем, а также имеет возможность подключения SIM-карты.
• Могут использоваться в качестве дополнительного рабочего узла для подключения светозвуковых устройств.
• Для работы систем контроля охраняемых помещений, а также для оптимальной работы видеокамер.
• Для установки в автомобили в качестве автосигнализации. Монтировать и подключать можно к противоугонным машинным системам. Такие системы своевременно передают автовладельцу сведения о том, что в его автомобиль кто-то проник.

Производители и цены

В приборах движения цена напрямую связана с качеством и производительностью прибора. Чем дороже устройство – тем большую зону оно способно охватить. Среди популярных марок стоит отметить приборы фирм:

• Camelion;
• Theben;
• Ultralight.

Стоимость сенсоров начинается от 400 рублей и доходит до нескольких тысяч. Самые рейтинговые среди бюджетных моделей по версии Яндекс.маркета.

Изображение	Модель	Угол обзора, градусов	Дальность действия, метров	Средняя цена, рубли
	Camelion LX-39/Wh	180	12	558
	Rev 3	180	12	590
	Feron SEN30 (датчик движения руки)	30	5-8	759
	PIR16A	180	12	505
	IEK LDD12-029-600-001	120	9	508
	Elektrostandard SNS M 02	180-360	6	512
	ТДМ SQ0324-0014	120	12	519

Применение датчиков обнаружения движения

Некоторые из ключевых применений детекторов, когда необходимо отслеживать движение:

• аварийные сигналы вторжения
• управление автоматическими воротами,
• переключение освещения на входе,
• аварийное освещение безопасности,
• туалетные сушилки рук,
• автоматическое открывание дверей и др.

Ультразвуковые датчики используются для управления камерой слежения жилой недвижимости или, например, для съемки живой природы.

Инфракрасные сенсоры применяются для подтверждения наличия продуктов на конвейерных лентах

Ниже приведён практический пример использования датчиков активного и пассивного обнаружения движения.

Контроллер уровня жидкости на ультразвуковых датчиках

На приведенной ниже схеме показано, как контроллер (из набора Arduino) управляет уровнем жидкости, используя ультразвуковой датчик движения. Система работает, обеспечивая точные уровни жидкости в баке, управляя двигателем, определяя заданные пределы жидкости.

Практический пример реализации задачи на базе ультразвукового прибора и популярного набора Arduino, наглядно демонстрирующий ультразвуковой датчик движения что такое и как работает

Когда жидкость в резервуаре достигает нижнего и верхнего пределов, ультразвуковой датчик движения обнаруживает эти пределы и посылает сигналы на микроконтроллер. Микроконтроллер запрограммирован таким образом, чтобы управлять реле, которым в свою очередь управляется двигатель насоса. За основу берутся сигналы предельных условий, заданных на ультразвуковом датчике движения.

Датчик движения и автоматическое открывание дверей на PIR

Как и в приведенной выше системе, автоматическая система открывания дверей с использованием датчика движения PIR. В этом случае обнаруживается присутствие людей и выполняется операция с дверьми (открытие или закрытие).

Другая схема, где задействован уже прибор пассивного действия. Здесь также используется популярный конструктор Arduino – инструмент удобный для экспериментов и построения реальных электронных систем

Детектором PIR обнаруживается присутствие людей, после чего отправляется сигнал обнаружения движения микроконтроллеру. В зависимости от сигналов от датчика PIR, микроконтроллер управляет двигателем дверей в режимах прямого и обратного хода с помощью IC-драйвера.

Как подключить трехпроводной датчик к двум проводам

А можно ли подключить 3-х проводной датчик не параллельно, а именно вместо одноклавишника? То есть, выкинуть его из схемы и поставить в разрыв фазы как в самом первом случае, подключив только два провода и не подводя ноля?

С некоторыми светодиодными лампочками такой фокус может пройти. Но вам понадобятся дополнительные компоненты.

диод VDI 1N4007

конденсатор 2,2мкф на 400В

Диод устанавливается между двух клемм:

А-выход с датчика

N — место подключения ноля

Конденсатор припаивается параллельно лампочке. Схематично получается, что на датчик будет приходить только фаза. Причем заходит на контакт L, а выходит с контакта N.

Обычный выход «А» остается пустым. На нем «сидит» только ножка диода и более никаких проводников сюда подключать не нужно.

Эта схема полезна тем, у кого проложен только 2-х жильный кабель, и ничего менять и переделывать вы не хотите.  Однако работает она не со всеми лампами. Модели нужно подбирать индивидуально.

Отдельные виды может и загорятся, но коэффициент пульсации на них будет такой величины, что это сильно ударит по глазам и зрению.

Любую другую нагрузку помимо светодиодного освещения (открывание дверей, сигнализация, лампы накаливания), включать по такой схеме нельзя. Она попросту не будет работать.

Кроме того, суммарная мощность освещения для такого подключения — не более 80Вт.

Разновидности датчиков

Разновидности датчиков

Не смотря на одинаковый принцип действия, их назначение может быть разным, в зависимости от условий эксплуатации. Поэтому, выбирая датчик, следует в первую очередь определиться с тем, где он будет установлен.

Устройства, предназначенные для установки на открытом воздухе, выполняются в более защищенном корпусе, тем более, если они работают от сети 220V. Степень защиты помечается двумя буквами (IP) и цифрами. Так, для эксплуатации вне помещения следует выбирать электрооборудование, имеющее степень защиты IP 55 и не ниже, а в случае установки внутри помещения – с пометкой до IP 55.

Выбор по типу питания

В зависимости от конструкционных особенностей, датчики работают:

• От сети, напряжением 220 V.
• От гальванических элементов питания (батареек или аккумуляторов).

Наиболее востребованными считаются устройства, работающие от напряжения 220 V, то есть проводные. Меньший спрос на датчики, которые работают от батареек или аккумуляторов, но в последнее время все больше отдают предпочтение независимым источникам питания. К тому же, бывают случаи, когда необходим именно беспроводной датчик движения, работающий от солнечной батареи, например.

Принцип действия датчика движения

Принцип работы датчиков движения может быть различным. Поэтому различают:

• Инфракрасные датчики движения, которые реагируют на тепло, излучаемое теплокровными существами. Представляют пассивные устройства, поскольку сами никаких сигналов не излучают, а только реагируют на них. Такие типы датчиков реагируют не только на появление человека, но и на движения животных.
• Акустические датчики, реагирующие на звуковые сигналы. Это также пассивные устройства, которые включают различные устройства от хлопка руками или от звука открывающейся двери и т.д. Их удобно устанавливать в подвалах частных домов или городских квартир. Как правило, в подвалах появляется шум только тогда, когда в него кто-то заходит. Что касается других условий эксплуатации, то нужно хорошо подумать.
• Микроволновые датчики движения. Это уже группа активных устройств, поскольку датчики движения сами генерируют микроволны и сами их отслеживают. Если в их «поле зрения» появляется движущийся объект, то они включают сигнализацию, как световую, так и звуковую. Чувствительные модели таких устройств могут контролировать помещения, находящиеся за перегородками. Как правило, подобные типы датчиков применяются в охранных системах.
• Ультразвуковые датчики отличаются от микроволновых только диапазоном излучаемых сигналов. Используются не так часто, поскольку на него могут реагировать животные. Длительное излучение ультразвука может также негативно сказаться на здоровье человека.
• Комбинированные, в которых заложено несколько принципов реагирования на движущиеся объекты. Эти устройства считаются наиболее надежными, но и стоят они гораздо дороже.

Как правило, в основном используются инфракрасные датчики, поскольку это недорогие устройства, а их радиус действия устраивает потенциальных покупателей. К тому же, датчики оборудованы регуляторами для более точной настройки. Ультразвуковые и микроволновые датчики лучше устанавливать в длинных коридорах или на лестницах, поскольку у них гораздо больше радиус действия. Для охраны важных объектов лучше подойдут микроволновые датчики, тем более что они способны обнаружить движущийся объект даже за перегородкой.

Датчик Движения. Схема подключения датчика движения. Как самостоятельно подключить датчик движения.

Watch this video on YouTube

Установка датчика присутствия

Итак, у нас есть датчик обнаружения присутствия человека, но где его установить?

Так как такие детекторы могут быть разного исполнения то надо учитывать:

место установки (потолочный или настенный). Настенный прибор лучше размещать над окном, чтобы избежать засветки прибора от солнечных лучей

Для потолочных важно то место, где требуется бóльшая чувствительность;
радиус обзора;
схема питания устройства;
какой объем помещения необходимо взять под контроль;
для внутренних помещений важна постоянная температура, отсутствие пыли и влажности;
для уличного размещения важна защита от погодных условий с большим радиусом охвата.

Крайне нежелательны препятствия на пути волн, в противном случае потребуется установка дополнительных устройств слежения в разных частях помещения.

Также их нельзя размещать вблизи:

• радиаторов отопления;
• кондиционеров;
• лопастных вентиляторов.

Для уличных датчиков желательно наличие навеса с учетом высоты монтажа прибора согласно паспортным рекомендациям.

Работа датчика и его особенности

Приборы, которые дают возможность автоматического управления освещением всегда будут востребованы. Как дополнение к этой системе включения/выключения света в помещении устанавливаются и датчики присутствия. Они внедряются в цепь управления осветительным прибором и отслеживают обстановку в помещении.

Если в зоне действия прибора был замечен объект, который перемещается по комнате, автоматически подается сигнал и в комнате включается свет. Если человек остановился — свет в комнате погаснет. Так работают обычные датчики движения.

Немного по-другому работают датчики присутствия.

В их конструкции есть сенсор, работа которого основана на эффекте Доплера. Принцип действия заключается в постоянном отслеживании длины и частоты волны. На все эти изменения реагирует сенсор, который и направляет сигнал управления на устройство управляющее включением света

Но что более важно, на работу датчика, не влияет, есть ли дальнейшее передвижение объекта в комнате или нет.  Отслеживается степень инфракрасного излучения в зоне его действия. Но срабатывает прибор не сразу

Если накапливается от 2-х до 4-х импульсов и только тогда формируется команда на управление.

Естественно, когда в комнате находится человек, пироэлектрический детектор улавливает изменение температурного фона и подает сигнал на включение света.

Если такого сигнала нет, прибор переводится в спящий режим — свет в комнате отключается автоматически.

Виды наружных датчиков и требования к ним

Принцип работы микроволнового ДД

При выборе датчиков движения для охраны приусадебной территории или другого периметра важно брать во внимание следующие требования:

• Количество ложных срабатываний должно быть сведено к абсолютному минимуму.
• Устойчивость конструкции к внешним факторам.
• Датчик должен обеспечивать эффективную работу всей охранной системы вне зависимости от погодных условий и температурного режима.

Охраняя периметр, важно брать во внимание конструктивные особенности всей площади. Для охвата всех зон рекомендуется оснащать участок детекторами движения разных видов:

• Микроволновые детекторы движения. Работа устройства основывается на эффекте Доплера. Встроенный в конструкцию генератор излучает высокочастотные волны. Рабочие узлы непрерывно анализируют этот параметр и при изменениях срабатывают. Преимущества такого вида устройства позволяют охватить большие площади, недостатки – из-за большого энергопотребления не бывают беспроводных модификаций.

• Акустические, они же ультразвуковые, датчики движения. Работа основывается на принципе звуковой локации. Встроенный генератор излучает мощные звуковые колебания, которые человеческое ухо не способно улавливать. Звуковые лучи отражаются от объектов, что приводит к изменению частотности. Устройство фиксирует разницу – подается сигнал на пульт управления.

• Тепловые датчики производят на базе PIR-сенсора, который способен улавливать инфракрасные излучения в охраняемой зоне. От каждого живого организма исходят инфракрасные лучи, которые улавливает устройство, фокусирует при помощи оптических линз Френеля и передает сигнал на пульт управления. Максимально допустимый рабочий угол достигает 120 градусов, а дальность распознания живого объекта колеблется в пределах 10-15 метров.

Какую роль играет датчик давления в масле в автомобиле?

Моторное масло необходимо для смазки деталей силовой установки авто, которые взаимодействуют между собой во время работы. Оно предотвращает сухое трение, приводящее к быстрому выходу из строя составных моторного отсека, покрывает компоненты защитной маслянистой плёнкой. Такое покрытие одновременно оберегает детали от коррозийных образований. Плёнка также препятствует пагубному влиянию химических агрессивных веществ, образовавшихся во время работы мотора.

За уровнем этой технической жидкости в двигателе следит щуп. Он определяет нужное количество залитого масла, расскажет автолюбителю об его утечке. Информацию о правильной работе системы подскажет водителю ДДМ в автомобиле.

Моторное масло подаётся в контур под определённым давлением. Недостаточный напор приводит к уменьшению его подачи в места трения деталей, быстрому износу. В этом случае также затруднено вымывание элементов отработки из каналов, что также негативно действует на компоненты узла, сокращает срок их эксплуатации.

При низком давлении прекращается доступ смазывающей жидкости в некоторые механизмы, например, к распределительному валу, расположенному в головке блока цилиндров (ГБЦ). Это чревато быстрым выходом из строя двигателя, проведением дорогостоящего ремонта.

Избыточное давление также негативно влияет на систему. Напора масла не выдерживают прокладки, уплотнители и другие резиновые изделия.

Для лучшего контроля за работой в некоторых моделях современных транспортных средств устанавливаются два датчика, которые реагируют на повышенное и заниженное давление.

ДДМ для контроля за верхним показателем фиксирует превышение требуемого значения: на панели загорается соответствующий индикатор. Каждая модель автомобиля имеет свой параметр. В большинстве случаев он равняется 1,8 атм.

Заключение и советы

Важно! Обязательно соблюдайте все меры безопасности при работе с электричеством:

• Наденьте плотные резиновые перчатки.
• Отключите электроэнергию в квартире.
• По завершении работ заизолируйте оголенные провода.

Осталось только повесить датчик на стену и проверить его работоспособность! Для этого выходите из комнаты и закройте за собой двери.

Зайдите в помещение. В первый раз датчик движения для включения света иногда срабатывает с задержкой. Это не страшно, у вас будет возможность отрегулировать параметры позже с помощью контроллера.

Если вы устанавливали хлопковый или акустический датчик — произведите соответствующий звук. Приятного использования!