Датчик движения (ДД) — это электронное устройство, предназначенное для автоматического обнаружения перемещения объектов в зоне своей ответственности и формирования соответствующего электрического сигнала для управления нагрузкой или передачи данных в систему. В основе работы подавляющего большинства современных датчиков лежит принцип детектирования изменений в контролируемой среде: инфракрасного излучения, высокочастотных волн или акустических колебаний.
Ключевым критерием классификации является физический принцип, используемый для обнаружения движения. От него напрямую зависят все основные характеристики: дальность, угол обзора, чувствительность, помехоустойчивость, стоимость и область применения.
Наиболее распространенный тип в системах автоматизации освещения и охранной сигнализации. PIR-сенсор не излучает, а лишь улавливает инфракрасное (тепловое) излучение от объектов. Датчик оснащен линзой Френеля или сегментированным зеркалом, которая фокусирует ИК-излучение на чувствительный пироэлектрический элемент. Линза разделяет зону контроля на множество секторов. Движение теплого объекта (человека, животного) из одного сектора в другой вызывает последовательное изменение ИК-потока на сенсоре, что интерпретируется электронной схемой как движение.
Активный тип датчиков. Устройство генерирует и излучает высокочастотные электромагнитные волны (обычно на частоте 5.8 ГГц) и принимает отраженный сигнал. Принцип действия основан на эффекте Доплера: движение объекта в зоне излучения приводит к изменению частоты отраженного сигнала. Это изменение фиксируется и обрабатывается.
Также являются активными. Принцип работы аналогичен микроволновому, но вместо электромагнитных волн используется ультразвук (частота обычно 20-60 кГц). Генератор создает акустические волны, которые, отражаясь от объектов, возвращаются к приемнику. Движение вызывает изменение частоты отраженного сигнала (эффект Доплера).
Сочетают в одном корпусе два различных принципа обнаружения, чаще всего PIR и СВЧ. Сигнал на выходе формируется только при одновременном срабатывании обоих сенсоров (логическое «И»). Это радикально снижает вероятность ложных срабатываний от помех, характерных для каждого типа в отдельности.
Типовая область применения: Ответственные участки охранных систем, коммерческие и банковские помещения, системы автоматизации, где ложные срабатывания недопустимы.
При подборе датчика движения для конкретной задачи необходимо анализировать следующие параметры:
| Параметр | Описание | Типовые значения/варианты |
|---|---|---|
| Угол обзора по горизонтали | Ширина сектора контроля в градусах. | 90°, 120°, 180°, 360° (с линзой «песочные часы» или потолочный датчик). |
| Дальность действия | Максимальное расстояние до объекта, на котором гарантируется обнаружение движения. | Для помещений: 5-12 м. Для улицы: 12-20 м и более. Зависит от типа датчика и оптики. |
| Напряжение питания | Рабочее напряжение сети или постоянного тока. | ~230 В, ~24 В, =12 В. Для автономных устройств — батареи. |
| Коммутируемая нагрузка | Максимальная мощность нагрузки (ламп, исполнительных устройств), которую могут коммутировать выходные контакты датчика. | Для бытовых моделей: 500-1500 Вт (активная нагрузка, лампы накаливания). Для индуктивной нагрузки (люминесцентные, светодиодные драйверы) мощность значительно ниже, требуется запас. |
| Степень защиты IP | Класс защиты оболочки от проникновения твердых предметов и воды. | IP20 — для сухих помещений. IP44 — для помещений с повышенной влажностью. IP54/IP65 — для улицы, под навесом. IP67 — для сложных условий. |
| Время задержки отключения (TIME) | Время, в течение которого датчик удерживает нагрузку включенной после последнего обнаружения движения. Регулируемый параметр. | От 5 секунд до 20-30 минут. |
| Порог освещенности (LUX) | Уровень естественной освещенности, ниже которого датчик начинает реагировать на движение. Позволяет не включать свет днем. | Регулируемый, обычно от 2-5 до 2000 Люкс. |
| Чувствительность (SENS) | Порог срабатывания по величине обнаруженного изменения. Позволяет игнорировать движение мелких объектов (животных). | Регулируемая, от минимума до максимума. |
Большинство датчиков для управления освещением имеют стандартную клеммную колодку с тремя обозначенными зажимами: L (фаза), N (ноль) и L’ или A (нагрузка, выходная фаза). Подключение выполняется параллельно штатному выключателю.
Фаза и ноль от сети подаются на клеммы L и N датчика. Фазный провод с выхода датчика (L’) подается непосредственно на светильник. Ноль на светильник берется общий. При таком подключении светильник управляется исключительно датчиком.
Для обеспечения возможности постоянного включения света, минуя датчик, в схему добавляется обычный одноклавишный выключатель. Он устанавливается параллельно датчику движения. В одном положении выключатель разомкнут — работает автоматика. В другом положении фаза через выключатель подается напрямую на светильник, освещение включено постоянно независимо от датчика.
При сложной конфигурации помещения или длинного коридора зона контроля одного датчика может быть недостаточной. В этом случае несколько датчиков подключаются параллельно по нагрузке: фазные выходы (L’) всех датчиков соединяются вместе и уходят на светильник. При срабатывании любого датчика цепь замыкается, и свет включается. Питание (L и N) на все датчики подается параллельно от одной сети.
При использовании датчиков движения для управления современными светодиодными (LED) и люминесцентными (энергосберегающими) светильниками возникают специфические требования:
Современные датчики движения часто являются интеллектуальными устройствами с цифровым выходом. Вместо силового реле они оснащаются интерфейсами передачи данных:
Настройка выполняется с помощью потенциометров на корпусе устройства в следующем порядке:
Да, при условии, что коммутируемая мощность датчика (указана в техническом паспорте для активной и индуктивной нагрузки) превышает мощность подключаемого устройства. Для управления мощными нагрузками (электродвигатели вытяжек, нагреватели) необходимо использовать промежуточный магнитный контактор.
Датчик присутствия — это высокочувствительная разновидность PIR- или комбинированного датчика, способная фиксировать малейшие движения (например, движение руки при работе за компьютером, поворот головы). Он использует более сложную линзу с большим количеством секторов и высокоточную цифровую обработку сигнала. Предназначен для поддержания освещения в рабочих зонах только при фактическом наличии людей, что дает максимальную экономию энергии. Датчик движения общего назначения реагирует на перемещение человека из комнаты в комнату и имеет меньшую чувствительность.
Ключевые критерии: степень защиты оболочки не ниже IP54 (лучше IP65), диапазон рабочих температур, соответствующий климатической зоне (например, от -35°C до +50°C), наличие защиты от ложных срабатываний на движение мелких животных (регулировка чувствительности SENS). Для больших территорий предпочтительны датчики с выносной или регулируемой линзой, позволяющей сформировать точную зону контроля.
Датчики движения являются ключевым элементом современных систем энергосберегающего освещения, безопасности и автоматизации. Корректный выбор типа датчика (PIR, СВЧ, комбинированный) на основе анализа условий эксплуатации, внимательное изучение технических характеристик (дальность, угол, IP, нагрузка) и грамотный монтаж с настройкой — обязательные условия для их надежной и долговечной работы. Учет особенностей подключения светодиодной нагрузки и интеграция в более сложные системы управления через цифровые интерфейсы открывают возможности для создания эффективных, «умных» инженерных решений в жилых, коммерческих и промышленных объектах.