Подробный обзор датчика движения ДД 024: характеристики и отзывы, инструкция по подключению и настройке

Инженеры и программисты создают различные датчики, чтобы сделать жизнь людей и их работу проще. Примером является датчик движения, работающий от 12 вольт. Он активирует или деактивирует аппаратуру, которая к нему подключена, если в зоне действия появляется человек (или происходит какое-либо движение с выделением тепла, например). Как устроены такие контроллеры, каких видов они бывают и как их можно применять? Об этом далее в статье.

Описание и назначение

Контроллеры движения бывают как ведомые сетью, питающиеся от переменного напряжения 220 В из бытовой розетки, так и автономные, для питания которых достаточно 12 В постоянного сигнала.

Автономные датчики практически ничем не уступают своим неавтономным аналогам. Они имеют небольшие габариты и способны быстро обнаруживать движение в рабочей зоне.

Чаще всего датчики движения используются в системах освещения подъездов, домов и квартир, но их можно использовать и в других целях. Например, для построения системы «умный дом». Контроллеры могут не только включать свет, но и запускать кондиционер, когда кто-то заходит в помещение. Это и удобно (не нужно самостоятельно включать устройство), и экономично (прибор работает, когда в нем есть необходимость).

Стандартный контроллер имеет в своем составе входной и выходной контакты, а также отверстия для крепежа. Некоторые модели имеют относительно гибкую настройку. При помощи элементов управления, расположенных на их корпусах (кнопки, тумблеры), можно регулировать длительность работы сенсора и режимы срабатывания прибора (например, только ночью или днем и ночью).

Конструкция

Контроллер поставляется в виде электронной платы в специальном корпусе. На плате находятся следующие устройства:

1. Пиродатчик. Основная часть контроллера, которая занимается регистрацией присутствия человека в зоне работы.
2. Устройство обработки сигналов. Может быть представлено простейшим микроконтроллером.
3. Линза Френеля. Используется в инфракрасных датчиках. Регулирует угол и радиус зоны обнаружения, фокусирует излучение в диапазоне ИК на пиродатчике.

Если в зоне работы контроллера появляется объект, излучающий тепло (по факту им может быть любое живое существо), пиродатчик фиксирует изменение температуры в рабочей зоне, а устройство обработки сигналов формирует последовательность импульсов, обеспечивающую включение, например, света в помещении.

Виды

Контроллеры движения классифицируются по частотам излучения, которые они могут фиксировать. В частности, выделяют датчики, работающие на:

• ультразвуковом излучении;
• инфракрасном излучении (ИК);
• микроволновом излучении.

Есть и комбинированные устройства. Они совмещают в себе датчики, которые регистрируют движение при помощи принципиально разных сенсоров. Например, теплового и акустического приборов.

Ультразвуковая сигнализация

Принцип действия таких датчиков основан на эффекте отражения волн. Внутри этого устройства установлен генератор колебаний, который излучает сигналы с частотой 20-60 кГц. Эти сигналы распространяются в окружающей среде, отражаются от объектов и возвращаются. Если волна зафиксировала движение, то ее частота меняется, датчик это улавливает, активируя подключенную систему.

Ультразвуковые датчики бывают следующих видов:

1. Настенные наружные и внутренние.
2. Потолочные.
3. Угловые.

Выбирают один из видов контроллеров в зависимости от места установки устройства. Причем уличные модели контроллеров комплектуются специальными защитными корпусами для увеличения продолжительности работы.

Ультразвуковые датчики могут работать в любых погодных условиях.

Инфракрасные устройства

Инфракрасные контроллеры работают следующим образом: датчик сравнивает температуру объекта с опорной температурой. Если разность значений температур выше или равна определенному уровню, то контроллер активирует систему.

Например, фоновый уровень температуры – 20 °C. В помещение заходит человек, излучающий в среднем 36,6 °С. Разность составляет 16,6 °С. Если датчик запрограммирован на меньший уровень активации, то он сработает и запустит систему, которая к нему подключена.

Главное – грамотно настроить контроллер.

Если он будет слишком чувствительным, то станет реагировать на малейшие изменения температуры (потоки горячего воздуха). В таком случае ложных срабатываний не избежать, следовательно, работа датчика будет отчасти

Микроволновые датчики

Принцип действия микроволнового контроллера аналогичен ультразвуковому, только генерация электромагнитного поля идет на большей частоте. Правда, такой датчик реагирует на любые движения, а не только на те, что совершают нагретые до определенного уровня объекты. Главное условие – они должны отражать волны, а не поглощать их (хотя отраженная волна присутствует всегда без исключения из-за неидеальности технических устройств).

Комбинированные аппараты

Такие контроллеры сочетают в себе сразу два сенсора, различающиеся по принципу действия. К примеру, температурный и аудиосенсор. Важно, что одна технология обнаружения движения при этом дополняется другой. То есть точность такого датчика намного выше.

Датчик шума может зафиксировать присутствие человека в помещении, а инфракрасный в паре с ним будет поддерживать работу подключенной к нему системы.

Комбинированному датчику не обязательно видеть человека или объект. Он может его слышать и этого достаточно для активации работы подключенных к контроллеру устройств.

Такие контроллеры целесообразно применять в коттеджах, на лестничных клетках, где есть «слепые зоны».

Применение

Как уже было отмечено, включение и выключение освещения – не единственная область применения контроллеров движения. Их можно использовать в составе таких систем как:

• охранных;
• кондеционирования;
• поливочных.

Их применение ограничено только фантазией и находчивостью человека. Далее будут рассмотрены типичные примеры использования подобных контроллеров.

Системы охраны

Во многих голливудских фильмах главные герои попадают на территорию злодеев, где их быстро обнаруживают и автоматически включается система сигнализации. Это без проблем реализуется в реальной жизни при помощи контроллеров движения.

Достаточно установить датчик в нужном месте (чтобы он контролировал территорию нужной площади), настроить его чувствительность и подключить его выход к системе сигнализации. Как только какой-то движущийся объект будет зафиксирован на контролируемой площади, датчик начнет генерировать импульсы, передаваемые на систему сигнализации, которую они же и будут активировать.

Охрана автомобиля

Систему охраны авто можно создать по тому же принципу, что и систему сигнализации. Только чувствительность датчика необходимо настроить не на движущегося человека, а на движущийся автомобиль.

Тогда, если кто-то попытается угнать машину с территории, контролируемой датчиком, он немедленно активирует систему безопасности, которая может не только оповестить владельца авто об угоне, но и заблокировать выезд машины через ворота, если она стоит в гараже.

Аккумуляторные светильники в саду

Небольшой датчик можно подключить и к отдельному светильнику, ведь это тоже техническая система. Тогда ночью каждый из светильников будет загораться по отдельности (и не работать «в холостую») при фиксации движения.

Это позволит не только организовывать ночные прогулки, например, по саду, но и повысит безопасность передвижения в темное время суток в целом.

Аналогичную систему можно устанавливать и во дворах жилых домов. Тогда и драгоценная электроэнергия не будет тратиться напрасно, и безопасность жителей не под угрозой.

В сочетании с мощной батареей и автомобильным сигналом

Датчик в сочетании с мощной батареей и сигналом, поступающим от генератора или аккумулятора авто дает возможность создать портативную систему сигнализации.

Такую установку целесообразно устанавливать, например, в гаражах. Можно установить датчик на место видеорегистратора, подключить мощную батарею для обеспечения его работы, а выход датчика соединить с системой оповещения владельца машины.

Если кто-то попадет в гараж, владелец авто обязательно об этом узнает и сможет принять меры для предотвращения угона.

Преимущества и недостатки

Преимущества контроллеров движения:

• гибкая настройка (у моделей среднего и высокого ценового диапазона);
• экономия энергии (следовательно, и денег);
• простота установки и использования.;
• широкий модельный ряд.

Недостатки контроллеров движения:

• ложные срабатывания у дешевых моделей;
• высокая цена качественных датчиков.

Хотя высокая цена не обязательно является недостатком продукта. Кто-то может позволить себе заплатить больше, чтобы получить более качественный товар.

Варианты схематических решений своими руками

Для самостоятельного конструирования такого датчика понадобятся следующие элементы:

1. Фототранзистор.
2. Конденсатор, резистор и реостат.
3. Операционный усилитель.

На инвертирующий вход операционного усилителя сначала через транзистор, потом через резистивный делитель и далее через емкостный делитель нужно подать входное напряжение 12В. Неинвертирующий вход усилителя нужно подключить к земле. Также необходимо добавить отрицательную обратную связь, регулируемую реостатом.

Движение будет фиксировать транзистор, а выход операционного усилителя можно подключить к любой системе: кондиционеру, лампе, системе полива.

Советы и рекомендации

Если нет необходимости строить высокоточную систему управления какими-либо приборами, то можно приобрести самый простой и дешевый датчик движения, который будет работать. Правда, не стоит полагать, что такой датчик будет долговечным и стабильным.

Возможны перебои в работе и ложные срабатывания.Чтобы их избежать, следует купить качественный (возможно, дорогой) прибор и для его установки вызвать специалиста.

Современные охранные системы, устройства, автоматически включающие освещение внутри дома и на улице, основаны на работе 12-ти вольтовых датчиков движения. Большое разнообразие видов и моделей таких приборов сделало их очень популярными не только в среде организаций, занимающихся монтажом охранных систем, но и среди обычных домовладельцев и автолюбителей.

Датчик движения 12 вольт

Что такое датчик движения 12 вольт

Детектор движения на 12 вольт представляет собой устройство, которое предназначено для включения нагрузки (осветительных приборов, охранных систем, динамиков) при обнаружении в зоне их действия движущегося объекта.

Состоит он из следующих элементов:

• Герметичный пластиковый корпус с крепежными отверстиями, клеммами для подключения питания и нагрузки;
• Передатчик с приемником – элементы, формирующие электромагнитное излучение и принимающие его отраженным от движущегося объекта с характеристиками, отличными от исходных (излучение, отраженное от попавшего в зону действия прибора объекта, отличается от исходного частотой и длиной волны);
• Печатная плата с микроконтроллером – исполнительная часть прибора, воспринимающая и расшифровывающая сигнал от приемника и подающая при определенном значении сигнала питание на нагрузку.

На заметку. Подобные приборы работают при питающем напряжении 12 вольт. Использование источников питания, имеющих напряжение выше данного значения, приведет к выходу из строя не поддающейся ремонту электронной части – печатной платы с микроконтроллером.

Питание датчиков

Выбор светильника с датчиком движения

Для питания детекторов движения применяются:

• Встроенные аккумуляторные батареи;
• Внешние блоки питания, понижающие напряжение бытовой сети до 12 В;
• Встроенные блоки питания.

Такое разнообразие источников питания обеспечивает бесперебойную работу детектора – при отключении электричества в бытовой сети, к которой подключен внутренний или внешний блок питания, прибор запитывают от встроенной аккумуляторной батареи.

Также прибор часто подключают к 12-ти вольтовой бортовой сети автомобиля, блоку питания настольного персонального компьютера.

Виды датчиков, принцип их работы

Уличные датчики движения для охраны периметра

В зависимости от конструкции и принципа работы, данные устройства подразделяются на инфракрасные, микроволновые и комбинированные.

Ультразвуковая сигнализация

Принцип работы такого прибора, состоящего из ультразвукового излучателя и приемника, следующий:

1. Излучатель посылает в окружающую среду частые и короткие ультразвуковые сигналы;
2. При попадании в зону действия прибора движущегося объекта ультразвуковой сигнал отражается от него и попадает на приемник. При отражении ультразвуковой сигнал меняет такие свои основные характеристики, как частота и длина волны.
3. Зарегистрировавший измененный сигнал приемник передает его на микроконтроллер или реле, которое подключает нагрузку.

Ультразвуковой детектор движения

По сравнению с аналогами других видов, такие устройства являются самыми дешевыми и надежными, устойчивыми к влиянию погодных условий. Основные их недостатки – небольшой радиус действия, срабатывание только при обнаружении движущихся быстро объектов.

Инфракрасные устройства

Инфракрасные детекторы движения, в отличие от ультразвуковых, реагируют на появление в зоне действия объекта, температура которого выше, чем окружающей его среды. Обнаружение таких объектов происходит благодаря пироэлектрическому элементу, который при попадании на него инфракрасного излучения с определенными характеристиками формирует и подает на управляющую плату с микроконтроллером ток заданной величины.

ИК детекторы, по сравнению с ультразвуковыми аналогами, не реагируют на двигающиеся предметы: качающиеся от ветра занавески, створки открытых окон, форточки. Благодаря такой особенности, они эффективно используются в системах автоматического включения наружного и внутреннего освещения.

В то же самое время такие приборы имеют несколько недостатков. Так, при температуре окружающей среды, близкой или равной температуре тела человека (выше +30 0С), они практически не работают, при этом часто срабатывая на расположенные рядом и медленно нагревающиеся радиаторы и другие отопительные приборы (тепловентиляторы, напольные и настенные конвекторы, электрические обогреватели).

ИК детектор движения

На заметку. По сравнению с аналогами, такие инфракрасные приборы являются самыми безопасными для здоровья – они не излучают оказывающих воздействие на живые организмы ультразвуковых, микроволновых или световых волн.

Микроволновые датчики

Такие приборы имеют такой же принцип действия, что и ультразвуковые аналоги. Единственным отличием между двумя данными видами является высокая достигающая значения 5,8 Мгц частота излучения у микроволновых датчиков.Комбинированные аппараты

В таких устройствах одновременно применяются детекторы нескольких видов: ультразвуковые и инфракрасные, микроволновые и лазерные. Обладающие высокой чувствительностью и надежностью они имеют один существенный недостаток – высокую стоимость.

Применение датчика движения 12 вольт

Датчик движения ДД-024

Датчики движения применяются в следующих устройствах:

• Охранные системы автомобилей;
• Автомобильные парктроники;
• Сложные охранные сигнализации, применяемые в квартирах, частных домах, коттеджах, офисных и производственных помещениях;
• Системы автоматического включения внутреннего и наружного освещения –использование таких автономных детекторов позволяет включать в автоматическом режиме как мощный светодиодный уличный фонарь, так и небольшую ленту из мелких светодиодов внутри помещения.

Уличный фонарь, включающийся от движения

Преимущества и недостатки использования

К основным плюсам таких устройств относятся:

• Автономность – благодаря наличию аккумуляторной батареи, такие устройства могут длительно работать без подключения к стационарной сети переменного тока;
• Универсальность – с помощью таких устройств можно включать наружное освещение, находящиеся внутри помещений лампы и осветительные приборы, использовать их для обнаружения движущихся объектов в охранных системах;
• Простота установки – монтаж датчиков и их подключение к питанию и нагрузке не требуют специальных знаний и навыков. Схему, согласно которой устройство подключается к источнику питания и нагрузке, можно найти в инструкции по использованию каждой модели. В ней описано, к какой из клемм датчика подключать провод от нагрузки, к какой – питания от внешнего источника (понижающего 12-ти вольтового блока питания).
• Надежность – имеющие простую конструкцию они редко выходят из строя и служат значительно дольше заявленного производителями срока.

Немногочисленными недостатками детекторов движения являются:

• Необходимость подзарядки встроенных аккумуляторных батарей – при использовании для включения света датчика движения на 12 вольт необходимо периодически проверять уровень зарядки встроенной аккумуляторной батареи. Если подобный контроль не производить, устройство в самый неподходящий момент может перестать функционировать.
• Высокая стоимость, по сравнению с работающими от бытовой 220-вольтовой сети аналогами.

Автономные 12-ти вольтовые датчики движения – это один из компонентов системы «умный дом». Применение таких устройств позволяет в автоматическом режиме включать любые осветительные и бытовые приборы, эффективно регистрировать и оповещать владельца о проникновении на его территорию злоумышленников.

Видео

В системах управления освещением и охраны широко применяются датчики движения. Обычно они запитаны от сети 220В, но в автономных системах их питание осуществляется от 12В.

Датчик движения 12 вольт

Питание датчиков

Питание таких устройств осуществляется от встроенных аккумуляторов или от внешнего или встроенного блока питания. При наличии напряжения в сети питание осуществляется от неё, а при перебоях в электроснабжении – от аккумулятора, обеспечивающего работу прибора и системы сигнализации.

Кроме того, такие устройства можно подключить к 12 вольтовой сети автомобиля или блоку питания компьютера.

Схема и принцип действия этих аппаратов отличаются только системой питания.

Виды датчиков

Датчик движения дд 024

Такие приборы отличаются по разным критериям:

• место установки – уличные для работы на открытом воздухе и внутренние;
• принцип срабатывания – ультразвуковые, микроволновые, излучающие и принимающие микроволновое излучение и инфракрасные;
• активные с приёмником и передатчиком и пассивные, в которых только приёмник.

Применение датчика движения 12 вольт

Используются такие устройства в двух местах:

• Системы охраны. Дополнительный источник энергии (аккумулятор) сохраняет работоспособность системы при временных отключениях электроэнергии, а если подключить аппарат к блоку дистанционного управления, то это избавит от необходимости прокладывать длинные кабеля при охране большой территории;
• Охрана автомобиля. В ночное время в автомобиле это устройство включает внутреннее освещение и фары не только при прикосновении или попытке взлома, но и тогда, когда кто-то просто подходит к машине. Оно также может включать видеорегистратор;
• Аккумуляторные светильники в саду и на автобусных остановках, на солнечных батареях. В этих местах используется датчик движения для включения света. Экономят заряд аккумуляторов;
• В сочетании с мощной батареей и автомобильным сигналом получается переносная система сигнализации.

Применение датчика движения 12 вольт

Преимущества и недостатки использования

Инфракрасный датчик движения

Такие устройства имеют преимущества перед конструкциями, питающимися от сети 220В. Прежде всего, это автономность. Они работают от встроенных и внешних аккумуляторов всё время или при отсутствии напряжения сети.

Кроме преимуществ, есть недостатки:

• ограниченное время работы от встроенных или внешних батарей;
• необходимость периодической подзарядки или во внешнем блоке питания;
• более высокая цена.

Принцип работы

Конструкция и место применения зависят от способа определения движения.

Ультразвуковая сигнализация

Датчик движения своими руками

Принцип действия таких приборов похож на локатор летучей мыши. Внутри находятся ультразвуковой излучатель и приёмник, улавливающий отражённый сигнал. При передвижении объектов меняется частота обратного сигнала.

Такие устройства отличаются невысокой ценой и надёжностью работы. На них не влияют погодные условия. Устанавливаются в системах автоматической парковки в автомобилях.

Недостаток – в малом радиусе действия и срабатывании только на быстрые движения.

Внимание! Обеспечивается максимальная чувствительность аппарата при движении человека к устройству или от него.

Ультразвуковые датчики

Инфракрасные устройства

Эти аппараты реагируют на изменение теплового излучения объектов, температура которых отличается от температуры окружающей среды. Это излучение принимается системой линз или зеркал и направляется на два сенсора.

При движении объектов излучение и сигналы на приёмниках меняются, что вызывает срабатывание устройства.

На точность таких приборов не влияют качающиеся деревья на улице или занавески на окнах. При работе они ничего не излучают.

Возможны ложные срабатывания от радиаторов отопления или кондиционеров. При высокой температуре воздуха (больше 30-35 градусов) разница в тепловом излучении окружающей среды и людей отсутствует, что нарушает работу устройства.

Внимание! Максимальная чувствительность аппарата при движении человека вдоль устройства – справа налево или наоборот.

ИК датчик

Микроволновые датчики

Микроволновые приборы по принципу работы похожи на ультразвуковые. Внутри находится излучатель электромагнитного ВЧ излучения с частотой 5,8гГц. При передвижении объектов к устройству или от него появляется эффект Доплера, и частота отражённого сигнала меняется. Это вызывает срабатывание аппарата.

Работе таких аппаратов не мешают тонкие кирпичные и деревянные перегородки. Это одновременно достоинство и недостаток конструкции – расширяет зону контроля, но вызывает ложные срабатывания при движении за пределами охраняемого помещения.

Эти приборы дороже приборов других типов, а их мощность ограничена требованиями ВОЗ. Она не должна превышать 1мВт/см².

Принцип работы микроволнового датчика

Комбинированные аппараты

Кроме приборов, оснащённых датчиками одного вида, есть конструкции, оснащённые разными, дополняющими друг друга. Например, инфракрасный, реагирующий на передвижение справа налево, и ультразвуковой, срабатывающий при движении к устройству и от него.

Недостатком являются более высокая цена и энергопотребление. Это важно при работе от аккумуляторов.

Датчики движения, работающие от 12В, применяются в системах охраны, в которых важна автономность, и автомобилях, где 220В отсутствует.

Видео

Используемые источники:

• https://prodatchik.ru/vidy/datchik-dvizhenija-12-volt/
• https://amperof.ru/elektropribory/datchik-dvizheniya-12-volt.html
• https://elquanta.ru/teoriya/datchik-dvizheniya-12-volt.html

</ol></h2></ul></h2>