Светильник с датчиком движения: преимущества использования в квартире и общественных местах, особенности установки

Устройство прибора

Простейший ИК-датчик состоит из двух небольших линз Френеля — сложных составных конструкций из множества призматических фасеток, образующих выпуклую чашу. Они собирают информацию о тепловых волнах с конкретного участка и передают её подсоединённым к ним чувствительным сенсорам. Обычно полученные обеими линзами данные примерно одинаковы — это значит, что движения нет. Если же между ними появляется существенная разница, то в «поле зрения» детектора появился человек или другой объект, излучающий большое количество тепла.

На деле устройство с двумя линзами будет непрактичным из-за слишком низкой чувствительности. В современных моделях датчиков их установлено по несколько десятков — от 20 до 60.

Точные схемы детекторов движения отличаются у разных производителей, но их примерное устройство похоже. Прибор состоит из следующих элементов:

  • Оптическая система. Включает в себя множество линз, которые в зависимости от модели устройства могут быть разных форм и размеров, необходимых для покрытия нужного участка пространства. Отделена от прочих элементов системы герметической камерой, чтобы избежать воздействия вырабатываемого ими тепла. Может контролировать одну или несколько плоскостей пространства, а также делать это вкруговую или по лучу.
  • Сенсор. Чаще всего им является пироэлектрический элемент, но иногда встречаются модели с термопарами, микроболометрами и полупроводниками. Регистрирует показания, полученные от оптической системы, и при возникновении в них неоднородности подаёт сигнал необходимому прибору.
  • Блок обработки сигнала. Анализирует длину, амплитуду и форму помех в инфракрасном излучения, чтобы предотвратить ложные срабатывания. Их могут вызвать такие факторы, как солнечный свет, вибрация, электромагнитные волны, движения животных, тепло бытовых приборов или электроники и даже перемещение потоков воздуха. Более простые блоки обработки всего лишь «отсеивают» слишком слабые сигналы, в то время как сложные версии устройств анализируют длительность и частоту неоднородностей и на их основании определяют, помехи это или нет.

Стоит отметить, что всё, в чём заключается принцип действия датчика движения — это получение информации о наличии в его зоне действия человека. Поэтому он почти никогда не используется без подключения к другим устройствам, которые эту информацию используют. Ими могут быть такие приборы:

  • сигнализация, включающая тревогу;
  • охранные системы, отправляющие уведомление владельцу датчика и службе безопасности;
  • лампы, подсветка бассейна и прочие осветительные приборы, которые включаются или выключаются в зависимости от наличия в их зоне действия людей;
  • климатическая техника, изменяющая свои параметры по такому же принципу.

Но бывают и исключения — тогда подключать и настраивать устройства придётся самостоятельно. Пользователю для этого будет предоставлен доступ к личному кабинету на сайте и в мобильном приложении, откуда он сможет задать параметры взаимодействия приборов.

Принципы работы и виды датчиков

Принцип работы датчика движения

Суть функционирования уличных датчиков движения для включения света: при обнаружении постоянно движущегося объекта чувствительный элемент срабатывает и посылает сигнал на исполнительное устройство, которое включает осветитель на определенное время. По его истечении лампа или прожектор выключаются до очередного срабатывания.

В качестве чувствительных сенсоров в такой системе используются различные приборы, работающие совместно с осветительным оборудованием. Известно четыре вида детекторов движения, отличающихся встроенным в них сенсорным элементом:

  • ИК-датчики;
  • современные ультразвуковые приборы;
  • микроволновые или СВЧ элементы;
  • гибридные датчики, совмещающие возможности нескольких типов.

Уличные инфракрасные ДД

Инфракрасный датчик движения Smartbuy, настенный IP44 (до 12 метров)

ИК-датчики относятся к самым распространенным видам детекторов, принцип действия которых основан на обнаружении перемещений в зоне контроля. Они способны включаться при трансформации общей физической картины, за счет тепла, выделяемого живым организмом. Любые изменения температурного состояния или положения объекта фиксируются чувствительным прибором.

Из двух известных разновидностей ИК-датчиков (активные и пассивные) совместно с осветителями используются только последние.

Ультразвуковые

Ультразвуковой датчик

Приборы этого класса срабатывают за счет эффекта отражения излучаемого ими звука от движущегося объекта. После приема отраженного сигнала датчик распознает изменения в его спектре и формирует импульс на включение освещения. Частота формируемого датчиком ультразвука находится в диапазоне 30-40 кГц и практически не улавливается человеческим ухом.

Определенное физическое действие на организм человека эти частоты все же оказывают, и чаще всего они небезопасны для здоровья. Поэтому датчики ультразвукового типа рекомендуется применять только на улице.

Микроволновые

В основе работы этих устройств лежит эффекта Доплера, распространяющий свое действие на сигналы микроволнового диапазона. При передвижении любого объекта частота отраженного от него сигнала меняет свое значение. Величина этого изменения пропорциональна скорости перемещения человека, попавшего в зону чувствительности датчика. У этого способа также имеются свои недостатки, проявляющиеся в том, что любые случайные препятствия вносят помехи в работу системы.

Рекомендуемое размещение датчиков движения

Установка и подключение прибора

Монтажные работы выполняются по общим принципам. Корпус устанавливается на месте будущей эксплуатации на несущую основу или путем интеграции в стену или подпотолочную нишу.

Существуют модели для наземной установки, уличные фонари, которые фиксируются на столбах, и другие виды конструкций. Способ подключения может быть прямым и обходным. В первом случае прибор непосредственно связывается с детектором, что обеспечивает автоматическое включение и отключение лампы. При обходной конфигурации организуется последовательная схема подключения через диммер или простой клавишный выключатель. В обоих случаях необходимо предусмотреть прокладку питающего контура и заземление.

Если используется уличная лампочка с датчиком движения в одном корпусе, то есть смысл предусмотреть и беспроводной контакт с системой управления в доме. В этом случае потребуется применение аккумуляторной батареи для энергоснабжения, но зато отпадет необходимость создания сети проводов.

Преимущества и недостатки

Такое разнообразие приборов для обнаружения движения существует из-за того, что все они подходят под те или иные задачи. Каждый из типов датчиков (и даже моделей) имеет свои положительные и отрицательные свойства.

Ультразвуковые датчики движения обладают повышенной чувствительностью. Они способны работать в запылённых помещениях и определять движение объекта независимо от его формы и состава. Однако частоты, на которых излучают данные приборы, прекрасно слышны большинству домашних питомцев, поэтому животные в присутствии датчика могут испытывать дискомфорт.

Инфракрасные беспроводные сенсоры движения самые доступные и распространённые. Они неприхотливы к условиям монтажа и не требуют сложной наладки. Немного попрактиковавшись, такой сенсор довольно легко обхитрить, ведь он плохо срабатывает на плавные изменения тепла. Иными словами, если двигаться максимально медленно, то такой прибор может и не сработать.

Достоинство СВЧ сенсора – это его способность видеть сквозь стены. Прибор чувствует движение даже через преграду, поэтому его можно смонтировать в незаметном месте. Это определённо плюс для интерьера и антивандальности. Однако бытует мнение, что высокочастотное излучение пагубно влияет на здоровье человека. Справедливости ради стоит отметить, что мощность СВЧ сенсоров крайне мала, и едва ли они могут причинять вред. Также они способны ложно срабатывать через стены на проходящих снаружи людей.

Сферы применения уличных фонарей с датчиками

Фонарь уличный с датчиком движения может применяться в разных условиях. Часто такие осветительные приборы используют для освещения приусадебного участка. Уличный настенный светильник с датчиком движения можно прикрепить непосредственно на стену дома, беседку, любой столб или опору, имеющуюся во дворе. Такие аппараты могут как подключаться к электросети, так и работать от солнечных батарей.

Для освещения территории загородных домов часто используются аппараты с датчиком света. Такие аппараты не только способны обнаруживать человека и включать освещение в ночное время, но и учитывать степень освещенности окружающего пространства. Таким образом, прибор не включается днем, когда дополнительная подсветка не требуется.

Разработаны также специальные светильники для дорожек. Такие аппараты отличаются небольшими размерами и располагаются по обе стороны от дорожек. Они в большинстве случаев автономны, т.е. оснащены солнечной батареей, которая на протяжении дня накапливает энергию, а затем отдает ее, обеспечивая работу светильников.

Фонари с датчиком движения устанавливаются возле подъездов многоэтажных домов. Кроме того, их часто применяют для освещения парковок, детских площадок, парковых зон и других мест общественного пользования. Применяются они и при формировании системы освещения возле складов, туннелей и т.д.

Рекомендуем видео по теме:

Принцип работы

Теперь разберемся с тем, как это работает. Не все светодиодные лампочки оснащены датчиками. Скорее, никакие светодиодные осветительные приборы не комплектуются датчиками без вашего желания. То есть приходя в магазин, вы покупаете лампочку, выполняющую функцию освещения. Принцип работы ее прост, привычен и понятен – присоединяем цоколь и включаем выключатель. Разнообразные датчики подсоединяются изготовителем после изготовления самой лампы.

Датчики могут ориентироваться на движение, тепло, звук и даже массу тела, попадающего в захватываемый участок. Контроллеры с датчиком звука настраиваются на определенное звучание, программируемое при подключении. Это могут быть хлопки ладонями определенным образом, голосовая команда или особый и характерный звуковой сигнал. Светодиодная лампа с датчиком движения чаще всего используется с инфракрасным излучением. Более дорогие модели реагируют на изменение длины волны, которую испускают самостоятельно. Это высокоточные датчики с высоким коэффициентом отдачи.

Проблема в том, что источником тепла может быть как любой живой объект, так и не живой. К живым объектам относятся кошки и собаки, крупные птицы, а неживым объектом может стать обогреватель или просто порыв теплого ветра. Это серьезное упущение устраняется длительной настройкой чувствительности датчиков, так что при покупке подобной модели к этому нужно быть готовым.

Двухпроводные датчики движения исключают такие трудности. Их реагирование более четкое, легко программируется и регулируется даже по массе искомого объекта. То есть если установить ограничение по массе, допустим 20 кг, то объекты, попадающие в зону действия и весом меньше 20 кг не будут включать лампу для освещения. Очень удобно!

Общие сведения

В европейских странах лампочка с датчиком движения является очень распространённой. В России и граничащих с ней странах такой прибор ещё не используется повсюду, но с каждым днём набирает всё большую популярность.

Виды лампочек

В наше время на прилавках магазина можно встретить большое количество источников света со встроенным датчиком движения. Все они очень похожи друг на друга, но имеют ряд особенностей. Главная их отличительная черта — конструкционные характеристики. По ним лампы разделяют на такие виды:

  1. С колбой, которая по форме напоминает грушу. У таких источников света имеется самый популярный вид цоколя. Благодаря этому лампа подходит практически ко всем осветительным приборам, установленным не только в квартирах и домах, но и в производственных цехах.
  2. Линейные. Эти лампочки имеют продолговатую форму и длину более метра. Их используют в офисах или домах для освещения всего помещения или отдельной его части. Благодаря форме лампа может охватывать большую часть территории и качественно освещать её.
  3. Корпус, напоминающий кукурузу. Такие источники света широко применяются для работы в условиях низких температур и при плохой погоде. Они отличаются надёжностью, долговечностью и высокой яркостью свечения.

Кроме этого, лампы со встроенными датчиками, которые реагируют на движение, делятся по способу расположения главных деталей. Среди них выделяются следующие виды:

  1. Внешние. В таких приборах для освещения территории датчик движения расположен снаружи колбы. Он надёжно прикрыт небольшой выступающей частью и хорошо работает даже при самых плохих погодных условиях.
  2. Внутренние. Для этих ламп характерна установка датчика внутри колбы. Внешние источники света практически не отличаются от стандартных аналогов, поэтому часто применяются для установки в открытые осветительные приборы.

Достоинства и недостатки

Устройства с датчиками имеют множество преимуществ по сравнению с обыкновенными лампами. Это даёт возможность применять их повсюду и не бояться негативных последствий. К достоинствам подобных ламп относятся:

  1. Возможность включения осветительного прибора без непосредственного контакта с ним.
  2. Оснащённость стандартным цоколем, что позволяет устанавливать такие источники света в любой светильник.
  3. Устройства имеют те же характеристики, что и стандартные модели.
  4. Возможность без подключения к электросети реализовать все функции датчика движения.
  5. Лёгкость монтажа и простота замены неработающего прибора на новый.
  6. Светит так же ярко, как и любые другие лампочки.
  7. Из-за периодического отключения света, происходящего при отсутствии движения, достигается минимальное потребление электроэнергии.
  8. Уменьшаются финансовые затраты на электроэнергию.

Среди недостатков выделяются следующие:

  1. Повышенная чувствительность источника света, приводящая к избыточному срабатыванию.
  2. Реагирует не только на движение человека, но и животного, а также неодушевлённого предмета или устройства (например, автомобиля).
  3. При сильном ветре и плохой погоде лампочка может гореть без перерыва и выключений.
  4. Требует правильного расположения. В противном случае лампа может некорректно работать и быстро выйти из строя.

Конструкция и принцип действия

Датчик, срабатывающий на движение, который встроен в конструкцию лампы, реагирует на все перемещения в радиусе своего действия. Он работает в инфракрасном диапазоне и улавливает любые изменения фона излучения. Если в зоне действия прибора появится живое или неодушевлённое тело, излучающее тепло, то аппарат сработает и автоматически включит свет.

Инфракрасный аппарат снабжён светодиодами, которые располагаются в различной последовательности и формируют лампочки любых размеров. Радиус действия устройства составляет от 6 до 8 метров. Этого будет достаточно только в том случае, если осветительный прибор расположен в правильном месте.

Монтаж и подключение «умного» прожектора

К каждому прожектору должна прилагаться инструкция с описанием как его подключить. Но даже если ее не оказалось, подготовить осветительный прибор к работе будет достаточно просто. Все электромонтажные работы в уже имеющейся сети следует проводить при отключенной электроэнергии (выключенном щитке).

Фиксируем прожектор на выбранном месте установки посредством крепежных элементов на его корпусе либо специального кронштейна, поставляемого в комплекте. Для подключения к электрической сети используем провод ПВС либо ШВВП. Он должен быть 3-жильный, если прожектор будет подсоединяться к заземлению. Если нет – достаточно 2-жильного. Сечение провода должно быть не менее 0,5 мм2 для светодиодного осветительного прибора. Для галогенового может потребоваться кабель большего сечения – это зависит от мощности его лампы.

Если вблизи прожектора есть розетка с подводящими проводами подходящего сечения, способными выдержать нагрузку, то можно воспользоваться ей. Достаточно отмерить у кабеля нужную длину и подсоединить к нему вилку либо напрямую подключить его к контактам розетки. Но обычно провод приходится тянуть до ближайшей распредкоробки электросети. Идеальное решение в любом случае – проложить кабель до щитка дома и подсоединить в нем через автоматический выключатель, рассчитанный на 6–10 А и установленный отдельно специально для прожектора.

Подключение светильника

При протягивании провода по постройкам прокладываем его в гофротрубе с внутренним диаметром 16–20 мм, которую крепим к стене. Если надо кабель завести на большое расстояние или до уличного фонаря на столбе, способ следует использовать воздушный или подземный.

Самое простое подключение прожектора с датчиком движения, который встроен или жестко закреплен на корпусе осветительного прибора. В этом устройстве датчик и лампа уже подсоединены друг к другу. Надо всего лишь открыть крышку контактной коробки прожектора, завести внутрь провод через предназначенное для этого отверстие и подключить его в соответствии с цветовой и буквенной маркировкой:

  • черный либо синий к такому же проводу и клемме со значком 0 или N – это ноль;
  • красный либо коричневый к Ф или L – это фаза;
  • желто-зеленый к клемме с 3-я черточками и палочкой сверху – это заземление.

Установка осветительного прибора

У некоторых осветительных приборов отрезок кабеля уже подсоединен и выведен из корпуса прожектора. Коммутируем его со своим проводом согласно цветовой маркировке, лучше через отдельную клеммную коробку, закрепленную рядом.

Если датчик установлен отдельно, то придется еще тянуть кабель между ним и прожектором, а также правильно подключить их. В этом случае тоже надо следовать цветовой маркировке. Главное, не ошибиться с подсоединением датчика, иначе его можно сжечь. Его коричневый провод (обозначение клеммы – L) подключаем к фазе, а красный (контакт A) – к одному из выводов прожектора. Второй проводник светильника и синий датчика (клемма N) подсоединяем на ноль.

Как работают беспроводные сенсоры движения

Беспроводные сенсоры движения автономны, поэтому для их электропитания применяются одноразовые батарейки или более долговечные аккумуляторы. В некоторых системах энергия может браться от солнечных лучей. Такой подход позволяет избавиться от лишней электропроводки, которая иной раз совсем не вписывается в дизайн.

Метод обнаружения человека основан на изменении физических параметров помещения, контролируемого датчиком движения. Соответственно, эти приборы могут быть различны по способу работы. Наиболее распространены беспроводные сенсоры следующих типов:

  • ультразвуковые;
  • инфракрасные;
  • СВЧ датчики;
  • комбинированные.

Дополнительная информация. Большинство датчиков движения оснащено регуляторами чувствительности к движению и времени срабатывания. Реже встречаются модели, в которых возможно внести поправку на освещённость. Пользуясь этими регуляторами, можно настроить прибор на более корректную работу и исключить его ложные срабатывания. Это, в свою очередь, продлит срок службы батареек и электроприборов, управляемых датчиком.

Датчик движения с регулировками

Ультразвуковые датчики движения

Методика работы ультразвукового датчика движения основана на эффекте Доплеровского смещения. Им ещё пользуются летучие мыши и астрономы. Электронная начинка прибора содержит излучатель и приёмник высокочастотного звука (20-60 кГц). Выбран именно такой диапазон, ведь он не слышен человеческому уху и не будет лишний раз отвлекать.

Если звуковые колебания отражаются от неподвижных предметов, наподобие стен и мебели, то частота исходящего и входящего сигналов совпадает. Электронная плата устройства не регистрирует никакой разницы между звуком на принимающем и передающем узлах и делает вывод, что в его подконтрольном секторе ничего не движется. Если звук отражается от перемещающегося предмета или человека, то частоты не совпадают, и система подаёт команду на включение светильника или сигнализации.

Ультразвуковой датчик движения

Инфракрасный датчик (ИК)

Данный тип датчиков движения получил наиболее широкое распространение. Объясняется это дешевизной элементной базы, на которой он собран, соответственно, низкой стоимостью самого прибора.

Инфракрасный датчик регистрирует быстрые изменения теплового излучения в контролируемой зоне. Т.е., если температура в определённой точке составляла 25°C, а затем внезапно поднялась до 36, то прибор делает вывод о том, что в его поле действия попал человек, и нужно включать лампу.

Инфракрасный датчик движения

СВЧ датчики

Беспроводные СВЧ датчики движения ещё иногда называют микроволновыми. Их принцип работы схож с ультразвуковыми, т.е. основан на сравнении испускаемых и получаемых сигналов. Однако в своей работе СВЧ сенсоры применяют не механические колебания частиц воздуха, а электромагнитные волны. Частота генерации отличается у разных производителей, но в среднем она составляет порядка 5 800 МГц. Для обработки и анализа столь высокочастотных сигналов требуется уже более серьёзная и дорогая электроника.

Комбинированные беспроводные датчики движения

Комбинированные датчики представляют собой 2 вышеописанных устройства в одном корпусе. Например, комплект из ИК и СВЧ сенсора. Два прибора, работая вместе, взаимоисключают недостатки друг друга и подчёркивают преимущества. Полученный датчик движения хоть и стоит дороже, но всё же обладает более высоким уровнем надёжности. Поэтому комбинированные версии активно применяются в системах, где, теоретически, эти приборы будут пытаться обхитрить злоумышленники.

GSM датчики движения

К отдельной группе приборов относят беспроводные GSM датчики движения. Как правило, они представляют собой обычный инфракрасный сенсор, но имеют свою особенность. В их электронную схему дополнительно встроен GSM модуль для осуществления удалённого контроля за домом. В прибор для этого требуется установить SIM карту.

При обнаружении перемещения такой сенсор отправляет соответствующее SMS оповещение на мобильный телефон владельца квартиры, гаража или машины. Данный вид устройства на порядок дешевле серьёзных систем защиты, поэтому зачастую используется как дешёвая сигнализация. Примечательно, что некоторые из таких приборов оснащены дополнительными электромагнитными реле, срабатывающими при обнаружении движения. Это существенно расширяет возможности датчика.

GSM датчик движения

Виды светодиодных умных лампочек

Все представленные на рынке модели разделяют на две основные категории. К первой относятся модели, определяющие присутствие человека в комнате при помощи датчиков движения. Их работа полностью автономна, что упрощает их эксплуатацию.

Вторая разновидность — это smart-освещение, управляемое при помощи смартфона, для чего используется специальное приложение. Производители предлагают модели, которые гармонично сочетают в себе обе, приведенные выше, категории.

Их можно точно настроить при помощи программы — выставить яркость, выбрать цвет и указать способ работы. А после этого включить автоматический режим. Как результат, лампа будет работать полностью автономно с настройками пользователя.

Устройства можно поделить на виды в зависимости от функциональности. Некоторые из них какое-то время работают без электричества, для чего они оснащаются внутренним аккумулятором. Спросом пользуются модели с голосовым управлением, что позволяет лишь произнесением одной определенной фразы включить или выключить освещение.


Умные осветительные приборы могут иметь самую разнообразную форму. Например, «груша», «шарик», «свечка» и т. п. К тому же они изготавливаются с самыми разнообразными цоколями. Это может быть E14, E27 и прочие

Ссылка на основную публикацию