Как работает светодиодный прожектор с датчиком движения и освещенности

Датчики движения (ДД) появились в гражданском обиходе сравнительно недавно – около тридцати лет назад. Уникальные приборы сначала были взяты на вооружение в оборонной охранной системе. Сегодня ДД можно встретить практически везде: во дворах, на складах, в административных зданиях и жилых домах. Датчики работают как выключатели-включатели ламп освещения. Важно знать, как правильно подсоединить датчик движения к прожектору.

Сфера использования

Области применения данных приборов обширны. Они затрагивают бытовую, промышленную и торговую сферы жизни. При использовании прожекторов для декоративного освещения архитектурных сооружений следует выбирать конструкцию со степенью защиты от проникновения пыли и влаги IP65 и выше. При таком раскладе гарантируется работоспособность оборудования в температурном диапазоне от -45 до +50 град. Цельсия, противостояние атмосферным осадкам, включая дождь и снег. Прожекторы размещаются на возвышенностях, а срок эксплуатации превышает 50000 часов.

Устройства СДО 5 могут использоваться для освещения складских помещений, производственных цехов, что обусловлено низким потреблением электроэнергии и малыми финансовыми затратами. Высокая стоимость изделий быстро окупается из-за экономичности, поскольку на таких объектах они эксплуатируются практически круглосуточно.

Диодные прожекторы применяются для освещения различных открытых территорий с выставочными витринами, футбольными полями и другими спортивными площадками. В данном случае важен выбор мощности и цветовой температуры, что позволит избежать отбрасываемых объектами теней и в точности передать цвета, подчеркнув достоинства товара (в случае с торговыми витринами). Оборудование применяется для освещения рекламных щитов, позволяя правильно расставить акценты.

Нередко можно встретить прожекторы на led-диодах в театральных и киноконцертных залах. С их помощью организуется эффективное освещение с возможностью управления.

Одно из преимуществ, которое обусловило распространенность светодиодных прожекторов во всем мире, является экологическая безопасность. В случае выхода из строя прибор утилизируется как обычный мусор.

Как подключить датчик движения к прожектору?

Подключить уличный прожектор с датчиком движения довольно просто, это не потребует особых умений и знаний. Нужно открыть крышку для соединения с проводом и подключить кабель к клеммам, которые свободны. Коричневый (фаза L или Ф), синий — это ноль (0), желто-зеленый — это заземление, но его может и не быть, а если имеется, то подключение обязательно. На схемах показано подключение с дублирующим (1) и с обычным (2) выключателями.  Такая схема позволяет при необходимости фиксировать прожектор во включенном состоянии, даже если рядом никого нет. Таким образом, достаточно нажать кнопку — и освещение будет включено пока не разомкнуть выключатель, а в разомкнутом состоянии датчик снова будет управлять светом реагируя на движения.

Как сделать прожектор максимально эффективным?

Когда появились сверхмощные светодиоды, которые объединяют сразу несколько десятков кристаллов с суммарной мощностью около сотни ватт, вопрос изготовления прожектора руками стал решаем за один вечер. Учитывая то, что каждый светодиод обычно комплектуется вместе с преобразователем питания от сети, на то, которое необходимо данному прибору,  требуется припаять всего две пары проводов.

Мощные светодиоды требуют соответствующего охлаждения, даже радиатор от процессора часто не справляется с охлаждением, особенно у светодиодов с мощностью в 50 и 100 Вт. Нужно учитывать, что в светодиодном прожекторе нет активного охлаждения, поэтому нужно выбирать большую площадь радиатора, плюс ко всему этому, кристаллы очень чувствительны к перегреву, температура 90 градусов может просто вывести их из строя.

Для правильного охлаждения, прежде всего, нужно рассчитать площадь, где будут помещены светодиоды. Для того, чтобы охладить светодиод на 30 Вт, нужно взять  корпус из алюминия  150 х 80 х 50 мм, в котором нужно фрезеровкой сделать полость для светодиода. После зачистки обработки корпуса нужно просверлить отверстия для крепления и покрасить. Участок для крепления светодиода нужно не только очистить, но и тщательно отполировать, чтобы подложка очень плотно прилегала к материалу. Поверхность нужно обязательно обработать термопастой.

На обратной стороне находится преобразователь напряжения 220-20V, который прижимается текстолитовыми прихватами к корпусу нашего прожектора. Отсек питания сверху закрыт защитной крышкой, полностью которую закрывать нельзя. Провода питания припаиваются к светодиоду, а прожектор, спереди, закрывается оргстеклом, необязательно матовым, светодиоды и так производят рассеянный свет. Светодиодный прожектор имеет неоспоримое преимущество перед лампочкой на 60 Вт, он намного ярче и экономичнее. Подробный процесс установки проектора с датчиком движения смотрите в этом видео-ролике:

Виды и разновидности

Датчики движения для включения света могут быть разных типов, предназначены для различных условий эксплуатации. В первую очередь надо смотреть где может устанавливаться устройство.

Датчик движения для включения света нужен не только на улице

Уличные датчики движения имеют высокую степень защиты корпуса. Для нормальной эксплуатации на открытом воздухе берут датчики с IP не ниже 55, но лучше — выше. Для установки в доме можно брать IP 22 и выше.

Читайте также:  Выбираем износоустойчивую краску для бетонного пола

Тип питания

Далее надо учесть, от какого источника питается датчик света. Есть следующие варианты :

  • Проводные датчики с питанием от сети 220 В.
  • Беспроводные, с питанием от батареек или аккумуляторов.

    Датчики движения бывают проводными и беспроводными

Самая многочисленная группа — проводные для подключения к 220 В. Беспроводных меньше, но их тоже достаточно. Они хороши если включать надо освещение, работающее от низковольтных источников тока — аккумуляторных или солнечных батарей, например.

Виды и разновидности

Способ определения наличия движения

Виды и разновидности
Виды и разновидности

Датчик движения для включения света может определять движущиеся объекты используя различные принцип детекции:

Виды и разновидности
Виды и разновидности
  • Инфракрасные датчики движения. Реагируют на тепло, выделяемое телом теплокровных существ. Относятся к пассивным устройствам, так как сам ничего не вырабатывает, только регистрирует излучение. Эти датчики реагируют на движение животных в том числе, так что могут быть ложные срабатывания.
  • Акустические датчики движения (шума). Также относятся к пассивной группе оборудования. Они реагируют на шум, могут включаться от хлопка, звука открываемой двери. Они могут использоваться в подвалах частных домов, где шум возникает только туда кто-нибудь заходит. В других местах применение ограничено.

    Работа инфракрасных датчиков движения основаны на отслеживании тепла, выделяемого человеком

  • Микроволновые датчики движения. Относятся к группе активных устройств. Сами вырабатывают волны в микроволновом диапазоне и отслеживают их возвращение. При наличии движущегося объекта замыкают/размыкают контакты (есть разного типа). Есть чувствительные модели, которые «видят» даже через перегородки или стены. Обычно используются в охранных системах.
  • Ультразвуковые. Принцип действия такой же, как у микроволновых, отличается диапазон излучаемых волн. Этот тип устройств применяют редко, так как на ультразвук могут реагировать животные, да и длительное воздействие на человека (аппараты постоянно генерируют излучение) пользы не принесет.

    Разное исполнение, но цвет, в основном, белый и черный

  • Комбинированные (дуальные). Сочетают несколько способов обнаружения движения. Они более надежные, имеют меньше ложных срабатываний, но и более дорогостоящие.
Виды и разновидности
Виды и разновидности

Чаще всего для включения света на улице или дома используют инфракрасные датчики движения. Они имеют невысокую цену, большой радиус действия, большое количество регулировок, которые помогут настроить его. На лестницах и в длинных коридорах лучше поставить датчик с ультразвуком или микроволновой. Они в состоянии включить освещение даже если вы еще далеко от источника света. В охранных системах рекомендованы к установке микроволновые — они обнаруживают движение даже за перегородками.

Виды и разновидности
Виды и разновидности
Виды и разновидности
Виды и разновидности

Настройка датчика

В первую очередь необходимо правильно установить сам уличный прожектор (светодиодный) с датчиком движения. Основное требование к монтажу – направить элементы чувствительных сенсоров в пространство, которое необходимо контролировать. И уже после этого можно производить настройку датчика движения и освещенности.

Заметим, что конструкция и состав самого датчика достаточно сложный. В него входят несколько элементов, от которых зависит способность улавливания температуры движущегося объекта. Именно тепловые потоки собираются специальной линзой, названной в честь ее изобретателя. Это линза Френеля. Собранные тепловые потоки фокусируются и подаются на сенсор пиродетектора. Сам сенсор является инфракрасным. Далее, происходит обработка полученных данных специальными электронными устройствами, которые решают, включать светильник или нет.

Еще при установке прожектора необходимо учитывать два критерия, которые будут влиять на качество работы датчика, а соответственно и прожектора.

Настройка датчика
  • Расстояние действия (дальность).
  • Угол отклонения. Здесь имеется в виду отклонение, как по горизонтали, так и по вертикали.

Первый показатель гарантирует включение прожектора при приближении объекта. Если выставлено расстояние, и объект не дошел до его границы, то светильник не включится. То же самое касается угла охвата. То есть, объект должен попасть в трехмерное пространство, чтобы прожектор включился. Оба показателя: дальность и угол, указываются в паспорте уличного светодиодного светильника. Их и надо будет выставить после подключения прибора.

Необходимо отметить, что современный рынок осветительного оборудования предлагает сегодня большое разнообразие прожекторов светодиодных с датчиками движения и освещенности. Есть простые модели, есть сложные, поэтому и настройка их производится по-разному. К примеру, есть модели, где всего лишь два регулировочных винта, есть с тремя винтами. Но суть проведения настройки практически одинаковое.

  • Во-первых, необходимо настроить время включения. В данном случае будет срабатывать датчик, который будет реагировать на появление объекта. Это может произойти сразу через несколько миллисекунд, а может с задержкой до 10 секунд.
  • Во-вторых, настраивается включение прожектора в темное время суток. Это также происходит в автоматическом режиме. Как только появляется определенная степень темноты, светильник должен загореться. Можно выставить его так, чтобы он не отключался даже днем.

Это две основные функции. Третья дополнительная – это регулировка четкости реагирования на движущийся объект. По сути, это чувствительность сенсоров. Такие модели с тремя видами настройки являются более дорогими, поэтому из двух придется выбирать, учитывая бюджет, выделенный на организацию освещения.

Настройка датчика

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.

Как подключить датчик движения к прожектору

Прожектор подключается к датчику движения, как и любая другая нагрузка, например, лампочка. Но у него есть особенности: работают прожекторы на улице и, потребляемая ими мощность может быть существенно выше, чем у обычной лампочки. Работа на улице сопряжена как с более суровыми условиями эксплуатации, так и с большей зоной сканирования и сложностью рельефа. Конкретную модель стоит выбирать, учитывая такие характеристики, как температура эксплуатации, мощность потребляемой нагрузки.

Если у датчика мощность недостаточна, а по финансовым соображениям, дешевле купить несколько менее мощных моделей, то их можно подключить одновременно к одному прожектору. Чем-то такой способ подключения напоминает ранее упомянутый: «выключатель в схеме с постоянным освещением». Только вместо выключателя будет использован еще один датчик. Кабели фазы и нейтрали соединяются в общих точках. Провода нагрузки всех датчиков соединяются с входной линией прожектора.

Ситуация, когда к одному датчику подключается несколько прожекторов более редкая, но вполне реализуемая. Если устройство с детектором позволяет выдерживать нагрузку до 600 Вт, то можно на датчиках сэкономить. Все прожектора также подключаются к выходу по нагрузке, а нулевой провод в одной точке соединяется с общей линией питания. При этом следует учесть, что провода, идущие от входной линии и до распределительной коробки, а также от коробки и до датчика должны выдерживать нагрузку и условия уличной среды. Вполне подойдут кабели ШВПП с сечением 1,5 мм2.

Устанавливать несколько датчиков на улице можно с целью более точной настройки зоны охвата. Это актуально для территорий с различными поворотами и изгибами. В этом случае следует по всей территории расположить несколько детекторов и направить их на зоны обнаружения. Например, если на большой территории с изгибом в форме буквы “Г” имеются ворота и вход в дом, то каждый из датчиков должен быть направлен на свой дверной проем. Такие параметры, как чувствительность и освещенность на улице следует настраивать итеративно. Как это сделать, описано дальше.

Принцип работы датчика движения

Датчики движения монтируются не только для освещения придомовой территории, но и внутри самого дома. Например, прибор, установленный на лестнице, включит светильники только тогда, когда это действительно необходимо – если по ней кто-то будет подниматься или спускаться.

Каждый датчик рассчитан на определенный сектор, находящийся в поле его «зрения». Принцип действия прост — если в этой области отмечается перемещение объектов, то замыкается цепь, подающая питание на осветительные приборы. Поэтому и эффективность работы системы определяется правильностью выбора места установки, то есть созданием необходимого в конкретных условиях «обзора» контролируемой области.

Принцип работы датчика движения

Каждый датчик движения обладает собственными характеристиками радиуса и угла сектора срабатывания

Осветительные приборы, подключенные к датчику, может включаться только на время движения объекта в секторе, или же с последующей задержкой выключения от нескольких секунд до 10÷15 минут. Этот параметр заранее устанавливается пользователем.

Основные выводы

Датчики движения – один из самых распространенных видов фиксирующих устройств, применяемых в самых разных сферах: от обслуживания до охраны.

  1. Существует несколько видов ДД, чьи функциональные особенности нередко определяют область эксплуатации.
  2. Оптимальным выбором является комбинированный тип устройства.
  3. Способ того, как подключить датчик движения к светодиодному прожектору, по сути один, и он может применяться для всех видов приборов.
  4. Выбирая ДД необходимо учитываться все технические характеристики контролируемой площади, а также факторы внешней среды.
  5. Перед подключением необходимо провести настройку прибора.
Основные выводы

Справиться с монтажом и подсоединением датчика к сети и другим устройствам может и непрофессионал.

Схема подключения присутствует в инструкции к прибору. Главное, помнить об основах электротехники и соблюдать правила безопасности.

Схема подключения

Неправильное включение сенсора в электрическую сеть чревато поломкой прибора или замыканием. Инструкция к датчику движения обязательно содержит схему подключения прибора. Но даже при ее отсутствии подключить прибор достаточно просто.

Перед подключением следует определить оптимальные места расположения датчика движения и прожектора. Они могут отличаться. Сенсор должен быть ориентирован на место предполагаемого появления людей. Следует учитывать угол обзора и максимальные расстояния реагирования. Устройства следует расположить так, чтобы учесть размер нужного кабеля и легко установить систему после проверки.

На рисунке представлена стандартная схема подключения приборов.

Схема подключения

L (коричневый провод) – входящая фаза;

N (синий или голубой провод) – ноль;

А (красный провод) — выходящая (коммутируемая фаза).

Соблюдение правил маркировки электропроводов упрощает задачу. Чтобы включить датчик движения в электрическую сеть на нем необходимо открыть крышку, предназначенную для подсоединения проводов.

Определить фазу можно прозвонив кабель тестером. Фазный провод подключается к клемме датчика с коричневым проводом. Ноль должен быть присоединен и к прожектору, и к прибору (синий провод). Затем следует соединить оставшуюся клему ИК-сенсора с красным проводом со свободной линией светильника.

Схема подключения

Часто полезно оставить в схеме выключатель. Подключив его параллельно, можно в необходимых случаях оставлять свет включенным на более длительное время, чем это предусмотрено при автоматическом управлении. Схема, как подключить прожектор с датчиком движения и выключателем, на следующем рисунке.

В этом случае автоматическое включение прожектора будет срабатывать только при разомкнутом положении выключателя.

Возможны ситуации когда к светильнику необходимо подключить несколько сенсоров. Это требуется в ситуациях наличия нескольких подходов к освещаемому месту, или при недостаточной зоне охвата одним датчиком. В этом случае ИК-сенсоры подключаются параллельно. Светильник включается при подаче питания через любой датчик. На следующем рисунке представлена схема подключения прожектора с двумя сенсорами.

Лучше всего прожектор с датчиком движения подключать к щитку с автоматами. Однако кабель можно присоединить к ближайшей розетке через вилку или непосредственный контакт.

Некоторые прожекторы имеют провод заземления желто-зеленого цвета. При его наличии подключение обязательно.

Схема подключения

Некоторые светильники сразу сконструированы с датчиком движения. Это самый простой вариант. Для подключения прожектора с датчиком движения нужно соединить провода устройства с электропроводкой, соблюдая цветовое соответствие.

Как отрегулировать и настроить устройство

Изменение настроек прибора проводится при помощи рукояток на корпусе. Их количество зависит от модели устройства, обычно переключателей от 2 до 4. Возле каждой ручки находится обозначение настройки, за которую она отвечает (буквенное и символьное), а также направление вращения рукоятки.

Оптимальные параметры и настройки имеет смысл подобрать до монтажа датчика. После подключения, особенно если прибор монтируется под потолком, тестировать настройки и менять их будет не слишком удобно.

LUX означает регулятор освещенности. С помощью этой настройки устанавливается пороговое значение освещенности, после которого датчик реагировать не будет. При первом подключении значение обычно ставится на максимум.

Настройка датчика движения TIME отвечает за промежуток времени после срабатывания, в течение которого свет будет включен. Если движение продолжается после первого срабатывания, таймер начинает отсчет заново, потому при базовой установке время обычно ставится на минимум.

Настройки SENS и MIC (регулятор чувствительности и микрофона) на бытовых моделях датчиков движения встречаются редко. Первый отвечает за «восприимчивость» датчика и устанавливается на максимальное значение, второй — за уровень чувствительности микрофона (ставится на минимум).