Jak funguje pohybový senzor pro osvětlení?

Už jsme mluvili o různých senzorech, které po připojení k různým zařízením (včetně osvětlení) dokážou značně usnadnit život. Mluvili jsme také o pohybových senzorech, ale obecně jsme tam diskutovali jejich klady a zápory a také případy použití. Kromě pohybových senzorů ale existují i ​​senzory přítomnosti. Při pohledu do budoucna řekneme, že ty druhé jsou variací těch prvních, i když jsou poněkud dražší. Co mají společného a jaký je mezi nimi rozdíl, a také jaký typ senzoru zvolit konkrétně pro vaši situaci, si probereme v našem článku. Přestože je jejich princip fungování podobný, je mezi nimi velmi velký rozdíl. Především z pohledu praktického využití. Ale nejdřív.

Jak funguje pohybový senzor

Nejprve však musíme pochopit, jak přesně funguje snímač pohybu, pomůže nám to pochopit, jak se liší od snímače přítomnosti. Senzor reaguje na vlny, které k němu přicházejí z okolního prostoru. Vlny mohou být různé: infračervené, mikrovlnné, ultrazvukové nebo kombinované. První typ je nejběžnější, takže v tomto článku jej zvážíme. Jedná se o pasivní senzory, to znamená, že nevyzařují paprsky, ale detekují pouze infračervené záření. Mimochodem, toto je poměrně populární mylná představa, kdy si lidé myslí, že senzory vyzařují nějaké paprsky, ve skutečnosti tomu tak ve většině případů (pokud mluvíme o domácích zařízeních) vůbec není.

Senzor analyzuje záření ze všech objektů, stejně jako od lidí a zvířat. Tato analýza samozřejmě není souvislý obraz, oblast, ve které senzor pracuje, je rozdělena do sektorů. Citlivost snímače je v těchto oblastech také omezená a nezvýrazňuje nejmenší detaily (nezapomeňte, že mluvíme o rozpočtových řešeních). Někteří navíc používají plastové čočky, které ještě více snižují jejich citlivost. Zóny jsou nejčastěji tři, dělí se, jak se od ní vzdalují, lze je označit jako blízké, střední a vzdálené. Samotné zóny jsou rozděleny do sektorů. Čím dále jste od pohybového senzoru, tím větší je jeho zorné pole. Za zmínku také stojí, že blízko senzor reaguje na méně výrazný pohyb než na dálku. Například pokud v blízké zóně bude reagovat, pokud se něco pohne o 40-50 centimetrů, ve vzdálené zóně to může být 2-3 metry. Částečně kvůli tomu dochází ke zpoždění v reakci, ale existují i ​​​​jiné důvody.

Pohybový senzor se spouští, když se člověk pohybuje z jedné zóny do druhé. To znamená, že pokud se pohybuje v rámci jedné zóny a směrem k senzoru, nebude fungovat. Některé senzory lze navíc nakonfigurovat tak, aby se spouštěly pouze při křížení všech tří zón. Jednoduše řečeno, aby se senzor spustil, musí se infračervené záření změnit ve dvou zónách a někdy ve třech. Opakujeme, mluvíme o levných modelech pro domácnost.

Jak fungují senzory přítomnosti a jaký je mezi nimi rozdíl?

Zjistili jsme obecně, jak fungují senzory pohybu, a nyní si promluvme o tom, jak fungují senzory přítomnosti. Tady nebude dlouhý rozhovor, protože jsou strukturovány podobně! V tom smyslu, že jejich princip fungování je stejný, ale existují rozdíly. Spočívají v tom, že u čidel přítomnosti není kontrolní zónou několik velkých zón, ale mnohem větší počet malých zón. Jejich počet se může lišit, senzory přítomnosti se také liší, ale zjednodušeně řečeno, jejich citlivost je mnohem vyšší.

Jednoduše řečeno, pohybový senzor bude spuštěn zjevným pohybem poměrně velkého předmětu. Pokud osoba sedí, stojí nebo jde několik metrů směrem k senzoru pohybu, nebude to fungovat. V případě čidla přítomnosti je obrázek jiný. Reaguje také na pohyb, protože princip jeho fungování je podobný. Jeho citlivost je ale mnohem vyšší díky mnohem většímu počtu sektorů, takže zareaguje na mávnutí ruky nebo i naklonění hlavy. Nebo může reagovat na méně výrazné pohyby. Proto se jim někdy říká „vysoce přesné snímače pohybu“, i když „snímač přítomnosti“ je stále správnější, protože přesně reaguje na přítomnost osoby.

Jaký senzor je lepší vybrat?

Nyní, když známe rozdíly mezi nimi, můžeme snadno vybrat snímač, který nám nejlépe vyhovuje. Je ale potřeba si vybrat, protože nejde jen o cenu různých typů, kde jsou pohybové senzory mnohem levnější, ale také o jejich schopnosti. V průchozích oblastech, jako je dvůr, za účelem organizace osvětlení cest, osvětlení vrat nebo garážových vrat, bude možné vystačit s pohybovým senzorem. Instalovat senzor přítomnosti má smysl pouze tam, kde je neustále přítomna osoba. Neměli byste jej instalovat v průchozích oblastech, protože se spouští příliš často; někdy může dokonce reagovat na pohyb listů ve větru. Reaguje samozřejmě i na kočky a ještě menší zvířata. Právě z těchto důvodů se senzory přítomnosti nejčastěji používají v interiéru, zatímco pohybové senzory jsou vhodnější do exteriéru.

Pohybový senzor se nejčastěji používá k rozsvícení světel, když kolem nich procházíte nebo jste v jejich blízkosti. S jeho pomocí ušetříte elektřinu a ušetříte si nutnost přehazovat vypínač. Toto zařízení se také používá v zabezpečovacích systémech k detekci nežádoucích vniknutí. Kromě toho je lze nalézt i na výrobních linkách, kde jsou potřeba k automatickému plnění jakýchkoli technologických úkolů. Pohybové senzory se někdy nazývají senzory přítomnosti.

Typy snímačů pohybu

Snímače pohybu se vyznačují principem činnosti, na tom závisí jejich činnost, přesnost a vlastnosti použití. Každý z nich má silné a slabé stránky. Konečná cena takového snímače závisí také na provedení a typu použitého prvku.

Snímač pohybu může být vyroben v jednom pouzdře nebo v různých pouzdrech (řídicí jednotka je oddělena od snímače).

kontakt

Nejjednodušší možností pro pohybový senzor je použití koncového spínače nebo jazýčkového spínače. Jazýčkový spínač (uzavřený kontakt) je spínač, který se aktivuje, když se objeví magnetické pole. Podstatou práce je instalace koncového spínače s normálně otevřenými kontakty nebo jazýčkovým spínačem na dveře, když je otevřete a vstoupíte do místnosti, kontakty se sepnou, sepnou relé a rozsvítí osvětlení. Takový diagram je uveden níže.

infračervený

Jsou spouštěny tepelným zářením a reagují na změny teploty. Když vstoupíte do zorného pole takového senzoru, spustí se tepelným zářením z vašeho těla. Nevýhodou této detekční metody jsou falešné poplachy. Tepelné záření je vlastní všemu, co je kolem. Zde je několik příkladů:

1. IR čidlo pohybu je instalováno v místnosti s elektrickým ohřívačem, který se periodicky zapíná a vypíná pomocí časovače nebo termostatu. Když je ohřívač zapnutý, může dojít k falešným poplachům. Můžete se tomu pokusit vyhnout tak, že budete dlouho a pečlivě upravovat citlivost, stejně jako se pokusíte nasměrovat ji tak, aby v přímém zorném poli nebylo topení.

2. Při instalaci venku může být spuštěn poryvy teplého větru.

Celkově tyto senzory fungují dobře a jsou nejlevnější možností. Jako citlivý prvek se používá PIR senzor, který vytváří elektrické pole úměrné tepelnému záření.

Samotný snímač však nemá širokou směrovost; je na něm instalována Fresnelova čočka.

Správnější by bylo říci – vícesegmentový objektiv, neboli multiobjektiv. Věnujte pozornost oknu takového senzoru, je rozděleno na části čočky, které zaměřují příchozí záření do úzkého paprsku a směřují jej do citlivé oblasti senzoru. V důsledku toho dopadají paprsky záření z různých stran na malé přijímací okénko pyroelektrického senzoru Pro zvýšení účinnosti detekce pohybu lze nainstalovat duální nebo čtyřnásobné senzory nebo několik samostatných. Tím se rozšiřuje zorné pole zařízení.

Na základě výše uvedeného je také třeba poznamenat, že snímač by neměl být vystaven světlu z lampy a v jeho zorném poli by neměly být žádné žárovky, to je také silný zdroj IR záření, pak provoz systém jako celek bude nestabilní a neočekávaný. Infračervené paprsky neprocházejí dobře sklem, takže nebude fungovat, pokud budete chodit za oknem nebo skleněnými dveřmi.

Jedná se o nejběžnější typ snímače, který si můžete koupit, nebo si jej můžete sami sestavit, takže se podívejme na jeho design podrobně.

Ultrazvukové

Zářič pracuje na vysokých frekvencích – od 20 kHz do 60 kHz. To vede k jednomu problému – zvířata, například psi, jsou na tyto frekvence citlivá, navíc jsou zvyklá je plašit a cvičit. Takové senzory je mohou dráždit a to způsobuje problémy.

Ultrazvukový snímač pohybu pracuje na Dopplerově jevu. Emitovaná vlna, odražená od pohybujícího se předmětu, se vrací zpět a je přijímána přijímačem, přičemž vlnová délka (frekvence) se mírně mění. To je detekováno a snímač vydává signál, který se používá k ovládání relé nebo triaku a spínání zátěže.

Snímač dobře zpracovává pohyby, ale pokud jsou pohyby velmi pomalé, nemusí fungovat. Výhodou je, že nejsou citlivé na změny podmínek prostředí.

Laserové nebo foto senzory

Mají emitor (například IR LED) a přijímač (fotodiodu podobného spektra). Jedná se o jednoduchý senzor, lze jej implementovat ve dvou verzích:

1. Zářič a fotodioda jsou namontovány v průchodu (kontrolované oblasti) proti sobě. Když jím projdete, zablokujete záření a nedostane se k přijímači, pak se spustí senzor a sepne relé. To lze také použít v poplašných systémech.

2. Zářič a fotodioda jsou umístěny vedle sebe, když jste v dosahu snímače, záření se od vás odráží a dopadá na fotodiodu. Tomu se také říká překážkový senzor a úspěšně se používá v robotice.

Mikrovlnná trouba

Skládá se také z vysílače a přijímače. První generuje vysokofrekvenční signál, druhý je přijímá. Když projdete poblíž, frekvence se změní. Přijímač je nakonfigurován tak, že při změně frekvence se signál zesílí a přenese do akčního členu, například relé, a sepne se zátěž.

Mikrovlnné snímače pohybu jsou velmi citlivé, umožňují „vidět“ předmět i za dveřmi nebo za sklem, ale to také způsobuje problémy s falešnými poplachy, když je předmět mimo zamýšlené pole viditelnosti.

Jsou to docela drahé senzory, které ale reagují i ​​na ty nejmenší pohyby.

Kapacitní zařízení fungují podobně. Takový diagram je uveden níže.

Jak připojit pohybový senzor?

Můžete si vymyslet nespočet možností a schémat připojení pohybového senzoru podle vašich potřeb, někdy potřebujete, aby se systém spustil při pohybu na různých místech, například pouliční osvětlení na cestě od domu k bráně a naopak , v ostatních případech je nutné vynutit rozsvícení nebo zhasnutí světla atd. .d. Podíváme se na několik možností.

Typicky má snímač pohybu tři vodiče nebo tři svorky pro připojení:

1. Přicházející fáze.
2. Opuštění fáze pro napájení zátěže.
3. Nula.

Pokud nemáte dostatečný výkon snímače, použijte mezirelé a magnetický startér s cívkou 220V. K tomu jsou místo žárovky v obvodech níže připojeny svorky cívky.

Schéma č. 1. Lampa se zapíná pouze z pohybového senzoru.

Schéma č. 2. Lampa se zapíná pohybovým čidlem nebo spínačem (nucená aktivace).
Schéma č. 3. Snímač pohybu je deaktivován. Tímto způsobem to nebude fungovat, když to nepotřebujete, například během denního světla.
Schéma č. 4 – rozsvícení svítilny ze dvou čidel umístěných na různých místech.

Níže uvedená fotografie ukazuje svorky, ke kterým jsou připojeny napájecí vodiče.

Závěr

Použití pohybových senzorů, ať už to zní jakkoli, je krokem k chytré domácnosti. Za prvé to pomůže šetřit energii a životnost lampy. Za druhé, eliminuje to potřebu pokaždé přepnout přepínač. U venkovního osvětlení můžete při správném nastavení rozsvítit světlo, když se přiblížíte k bráně domu.

Pokud je vzdálenost od brány k domu 7-10, vystačíte si s jedním senzorem, pak nebudete muset pokládat kabel k druhému senzoru nebo sestavovat obvod s průchozím spínačem.

Jak již bylo řečeno, IR senzory jsou nejrozšířenější, pro jednoduché úkony stačí, pokud potřebujete větší citlivost nebo přesnost, podívejte se blíže na jiné typy senzorů.