Частные жилища и служебные помещения, оборудованные различными датчиками и детекторами, имеют ряд преимуществ. Управление разными приборами и агрегатами, такими как, включение и выключение света , звуковые оповещения о движении, автоматическое включение вентиляторов в вытяжках происходит без участия человека. Это позволяет не только дистанционно осуществлять контроль за безопасностью, но и существенно экономить финансово на электроэнергии.

Виды датчиков присутствия для включения света

Главным отличием датчика присутствия от датчика движения, является реакция на все, даже незначительные движения. Датчик устроен так: для того что бы он сработал достаточно незначительного перемещения объекта, пошевелить пальцами или компьютерной мышкой, а датчик движения реагирует на более активные движения.

Существует несколько видов датчиков присутствия:

• Инфракрасные;
• Ультразвуковые;
• Микроволновые (СВЧ);
• Лазерные;
• Комбинированные.

Так же, датчики разделяют на активные – оптический сенсор самостоятельно проецирует сигнал и принимает его отражённым от стен и предметов, и пассивные – работа основана только на приёме сигнала.

Датчики имеют возможность настройки :

• Чувствительности;
• Времени срабатывания;
• Дальности обзора;
• Степени освещённости.

Настройка чувствительности, позволяет более точно работать датчику и реагировать на определённые колебания. Время срабатывания (включения), настаивается так, что бы датчик не разрывал цепь сразу, после того как сработал.

Датчики наружного применения должны быть защищены от атмосферных осадков и попадания пыли.

Настройка дальности обзора применяется в больших помещениях и длинных коридорах. Это позволяет датчику реагировать на больших дистанциях.

Настройку степени освещённости применяют для уличного освещения, что бы датчик срабатывал при определённом уровне освещения.

Как сделать электронный датчик движения для включения света своими руками

Стоимость заводских датчиков движения совсем не малая. Изготовление его в домашних условиях, будет отличной альтернативой, и самодельный датчик по параметрам не будет уступать заводскому аналогу.

Для сборки датчика потребуется:

• Пассивный инфракрасный датчик движения Arduino(принципиальная схема);
• Резистор R 3;
• Транзистор VT 1 NPN канальный;
• Диод vd 6;
• Реле;
• Безтрансформаторный блок питания с конденсатором С 1.

Инфракрасный датчик ардуино, имеет два переменных сопротивления для настройки чувствительности и времени срабатывания. Так же при помощи перемычки, выставляя её в определённое положение, регулируется отключение датчика.

Положение L – при обнаружении датчиком, какого либо движения, подаётся сигнал на средний контакт, и по истечению выставленного времени датчик отключается.

Положение Н – так же подаётся сигнал на средний контакт, но датчик не отключится, пока будет фиксировать движение.

Схема состоит из трёх основных блоков. Датчик движения. Исполнительное устройство, состоящее из – резистора R3, транзистора VT1,диода и реле. И блок питания с конденсатором С1 с номиналом 0,46 – 0,68 мкф, с рабочим напряжением минимум 250В. Резистор R2 необходим для разряда конденсатора после отключения устройства. Диодный мост, фильтрующий конденсатор и стабилитрон на 12В.

Выбор стабилитрона обуславливается параметрами применяемого в схеме реле.

После сборки можно переходить к испытанию. При таком установленном конденсаторе можно подключить ленту из светодиодных ламп или любую другую лампу мощностью до 600Ватт. Стоит знать, что после включения в сеть, в течение одной минуты датчик производит самотестирование.

Ремонт и переделка датчика движения своими руками

Прежде в домашних условиях самому разбирать и пытаться отремонтировать детектор, необходимо убедиться в целостности питающего кабеля. Если питание на устройство подаётся, нужно проверить правильность настроек.

Данные манипуляции относятся ко всем видам датчиков:

• Акустический – звуковой – шумовой;
• Ёмкостной – реагирует на изменение объёма;
• Тепловой – реагирует на изменения температуры инфракрасного излучения;
• Микроволновый.

Если регуляторы датчика выставлены неправильно, возможна его некорректная работа. В этом случае будет достаточно настроить его правильно. Регуляторы нужно выставить в положения, в которых наиболее высока вероятность включения датчика.

Регулятор чувствительности выставить на максимум, а при наличии фотоэлемента, регулятор отвечающий за освещённость выставить в положение, при котором датчик будет срабатывать при любом освещении. И время работы выставить минимальное. Для полного сбора информации, выставляйте регуляторы в различные положения.

Если все эти манипуляции не помогли, можно разбирать сенсор. В первую очередь осматриваем блок визуально. Необходимо обратить внимание на целостность элементов цепи и дорожек (вздувшиеся конденсаторы, пригоревшие контакты). О неисправности может говорить и запах исходящий от платы. Обязательно проверяем постоянное напряжение в цепи (в датчиках оно составляет от 8 до 24Вольт). Неисправными могут быть и операционные усилители (пример – Lm 324d , и Lm324n).

Выявив неисправность, переходим к ремонту. Вздувшиеся конденсаторы перепаиваем, заменяя аналогичными, неисправные дорожки соединяем перемычками и т.д.

Обратите внимание! Включение ремонтируемых приборов через УЗО, поможет обеспечить безопасную работу.

После ремонта, подключаем питание к датчику, и проводим пробный запуск. При правильном выявлении причин и исполнении работ, датчик начнёт функционировать.

Как работает датчик звука для включения света

Принцип работы датчика звука – приём звукового сигнала и преобразование его в переменное напряжение. Звук на который реагирует устройство, может быть любым или определённым (заложенным в памяти устройства).

Сенсорный датчик устройство:

• Микрофон;
• Усилитель звука;
• Подстроечный резистор;
• Выводы.

Используемые в датчиках микрофоны бывают двух видов: высокоомные и низкоомные. Высокоомные – переменные эквивалентные конденсаторы, низкоомные – это катушки индуктивности с подвижными магнитами.

Настройки чувствительности позволяют выставить порог «тишины» – все звуки значением ниже этого порога, будут восприниматься как тишина и команды на включение света не будет. В дополнение к этим настройкам, может производиться настройка по уровню освещённости, которая блокирует работу датчика звука при определённом освещении. Также в цепи применяется таймер.

Датчик совершенно просто монтируется самостоятельно и может отлично дополнить в цепи проходной выключатель.

В отличие от других видов, звуковые датчики могут выходить из строя и терять настройки из – за отключения питания и перепадов напряжения – это относится к недорогим представителям. Более дорогие аналоги имеют защиту от перепадов и подключаются к выключателю без обратной связи.

Что бы сберечь время и деньги, обязательно при покупке проверяйте датчики на работоспособность.

Сенсорная сигнализация с датчиком движения

Для обеспечения безопасности, отлично подойдут беспроводные сенсорные сигнализации с датчиком движения. Которые можно применять как бытовые (охрана дома, квартиры), и как общего назначения (охрана офисов и служебных помещений).

В набор входит:

• Блок сигнализации с датчиком;
• Устройство для монтажа;
• Пульт управления в виде брелока;
• Блок питания.

Миниатюрный размер, позволяет обеспечить простоту монтажа и обслуживания устройства.

Угол обзора датчика достигает 110 0 , радиус обнаружения составляет от 2,5м до 10м, мощность звукового сигнала сирены 105Дб. Включается сигнализация при помощи брелока дистанционного управления (встроена кнопка).

Главным отличием является работоспособность даже при отсутствии электроэнергии в сети (работа сигнализации осуществляется за счёт нескольких мини батареек).

После пересечения лучей, охватываемой области сенсора, в течение пяти секунд сигнализатор срабатывает автоматически и воспроизводится звуковая сирена, которая слышна на расстоянии до трёхсот метров.

Как сделать датчик движения своими руками (видео)

Использование датчиков позволяет усовершенствовать, дополнить и при этом не нарушить электрические схемы. Датчики нашли применение в составе автосигнализаций, существуют датчики для линейного движения автомобиля (датчик колейки или датчик качения) реагирующий на препятствия, датчики устанавливают в холодильнике. Разновидностей очень много. Главное будьте внимательны при выборе особенно китайских изделий!

Для управления освещением удобно использовать датчики движения. Применение домашних автоматизированных систем позволяет значительно сэкономить электроэнергию. Например, установив датчик на уличном освещении на подходе к дому, в подъезде, коридоре, кладовой вы избавите себя от необходимости в темноте нащупывать выключатель и никогда не забудете его выключить. В этой статье мы расскажем об особенностях датчиков и о том, как сделать датчик движения своими руками.

Кратко о датчиках

Датчик движения коммутирует нагрузку при наличии внешнего воздействия, которое зависит от типа датчика и его принципа работы. Когда детектируется присутствие или движения тела питание через симистор или электромагнитное реле поступает на нагрузку. В качестве нагрузки может выступать что угодно: лампочка, обогреватель, громкоговоритель, лишь бы мощность нагрузки не превышала максимальную коммутируемую мощность датчика. Обычно максимальная мощность нагрузки около 1 кВт.

Если вам нужно включить большую мощность – необходимо добавить еще одно реле в цепь, так чтобы силовые клеммы датчика движения включали напряжение на катушку реле.

Принцип работы устройства

Принцип работы датчика зависит от типа схемы подключения и применяемого элемента. Хоть их задача одна, но способы реализации различные Датчики движения можно разделить на группы по принципу их действия. Рассмотрим достоинства и недостатки каждой из них.

Контактный или магнитный

Простейший вариант – использовать механический концевой выключатель, с его помощью вы можете включать свет, когда открыта или закрыта дверь, например. Это не совсем датчик, но все же, самый простой способ реализации автоматического включения приборов.

Следующий вариант – геркон (герметичный контакт) суть его такова: в стеклянной колбочке расположена пара контактов, которая может замыкаться или размыкаться под действием магнитного поля. При этом на двери устанавливается постоянный магнит, а на дверном проеме (наличнике) расположен геркон. Его контакты зачастую не способны пропускать больших токов, поэтому с их помощью может включаться обмотка реле, чтобы увеличить коммутационную способность.

Схема датчика движения

ИК-датчик

Инфракрасные датчики движения реагируют на инфракрасные излучения, это излучения длиной волны 1± мм или частотой 300-400 ГГц. В качестве основного чувствительного элемента используется ПИР(PIR)-датчик. Он фиксирует изменения количества излучения на него.

ИК-излучение – это тепловое излучение.

Значит, что в ИК-диапазоне человек выглядит, как большой источник излучения. При этом температура самого датчика не вносит значительных изменений в его работу. Информация из внешнего мира должна попадать на датчик, для этого излучения собираются группой линз, типа линзы Френеля. Внешне это выглядит как окошко в корпусе с ребристым стеклом.

В зависимости от конструкции угол обзора ИК-датчиков движения может доходить до 360 градусов, в таком случае, внутри обычно установлено несколько пироэлектрических элементов (ПИР), а линзы фокусируют на них из соответствующих зон видимости. Такие широкоугольные датчики нужны для фиксирования движения со всех сторон, чтобы не ставить несколько узконаправленных устанавливается один на 360 градусов на потолке.

ИК датчики реагируют на тепло

Достоинства :

• цена;
• простота;
• распространенность;
• хорошо работает в помещении;
• хорошие регулировки;
• Не раздражает животных.

Недостатки :

• недостоверность;
• проблемы при работе на улице.

Так как реагирует на тепло – имеет много «вредных» для точной работы факторов. Ложные срабатывания происходят на любой порыв теплого ветра или включившийся обогреватель, при этом температура фона должна отличаться (в меньшую сторону) чем температура человека. Поэтому он вряд ли сработает на кухни, когда вы окажетесь напротив раскаленной плиты, но нужен ли он там?

Лазерный или фотодатчик

Лазерный датчик представляет собой пару элементов, излучатель и приемник, при этом излучатель может быть в ИК спектре, чтобы быть незамеченным человеческим глазом. Такие сенсоры используются в сигнализации, когда вы пересекаете луч лазера, на фотоприемник (фоторезистор или фотодиод) он не попадает и схема выдает сигнал о присутствии в помещении. Как использовать этот сигнал зависит от дальнейших подключений, можно зажигать свет через реле времени или сирену или сигнал на блок управления системой охраны и безопасности.

Другой вид фотодатчиков выглядит следующим образом: светодиодный излучатель и приемник установлены не напротив друг друга, а рядом, в одной плоскости, излучение отражается и попадает на оптический приемник, когда вы заходите в поле зрения сенсора – датчик движения срабатывает. Другое название – датчик препятствия.

Достоинства:

• Простота.

Недостатки:

• Узкое поле зрения.
• Специфичность применения.

Специфика действия фотодатчика движения

Микроволновый

Микроволновый датчик движения – работает по принципу радиоприемника-передатчика. В схеме генерируются высокочастотные колебания и здесь же принимаются, приемная часть настроена таким образом: когда рядом никого нет реле выключено. Когда вы попадаете в рабочую зону приемника – частота колебаний изменяется, в результате чего с детекторного диода подается сигнал о том, что нужно включить силовой элемент и подать напряжение в нагрузку.

Недостатки:

• Высокочастотное излучение вредит здоровью (хотя вы носите в кармане смартфон, там еще больше излучений).
• Относительно высокая стоимость.
• Возможны ложные срабатывания при воздействиях за пределами наблюдаемой зоны.

Достоинства:

• чувствительность позволяет обнаружить объект за дверью или стеклом, например;
• детектирует даже малейшие движения.

Так работает микроволновый датчик движения

Ультразвуковой

По принципу «излучатель-приемник» построен еще один тип – ультразвуковой датчик движения. Частота ультразвуковой волны лежит в диапазоне выше 20 кГц, но ниже 60 кГц. Принцип обнаружения базируется на допплеровском эффекте. Длина отраженной волны изменяется, приемник фиксирует это изменение и дает сигнал о присутствии и движении нового объекта.

Недостатки :

• На него могут реагировать животные. На ультразвуковых излучателях работают отпугиватели собак.
• Если медленно передвигаться – ультразвуковой ДД может не сработать.

Достоинства :

• приемлемая стоимость;
• нечувствительны к изменениям условий окружающей среды.

Схемы для самодельных датчиков движения

Предлагаем рассмотреть несколько схем, пригодных для повторения и изучения принципов работы датчиков. Кроме того, микроволновый поможет освоить еще и основы радиопередающей техники и детектирования сигналов, а схемы с применением микроконтроллеров позволят сделать модульный вариант с готовых решений для Ардуино.

Схема детектора присуствия

Емкостной

Примем за нормальное состояние – когда рядом с сенсором никого нет, а за срабатывание – когда вы рядом.

Транзистор VT1 – это узел генератора на полевом ключе, настроенном на 100 кГц. В резонанс с ним настроен колебательный контур L2C2. Электрически связан с генератором через R2. VD1 (детекторный диод). Частоты указаны при отсутствии внешних воздействий, т. е. вы не касаетесь схемы, и удалены от нее. Деталь DA1 – компаратор, нужен для сравнения сигнала с диода и опорного напряжения заданного через R3. В нормальном состоянии выход должен стремиться к нулю. При этом сигнал на неинвертирующем входе компаратора «–» равен 5 В, а на выходе – 0 В.

Когда вы подходите к сенсору, емкость увеличится, частота генератора уменьшится, вы влияете именно на частоту генератора, а L2C2 частота задана колебательным контуром параллельно соединенной емкости и индуктивности.

Резонанс между генератором и этим контуром исчезает, и напряжение на неинвертирующем входе падает. Так как напряжение на инвертирующем растет, то выход начинает подтягиваться к напряжению питания и остановится на уровне 8 вольт (примерно), их можно использовать для управления реле, через транзистор для усиления выходного тока, тиристорами и прочими приборами, от которых вы уже запитаете нагрузку.

Обе катушки намотаны на ферритовых кольцах 2000 НМ, 20 мм внешним диаметром по 100 витков провода ПЭВ-2 0.2 мм, виток к витку. В свою очередь, L1 имеет отвод от 20 витка, а L2 от 50 витка (от середины). Мотайте так, чтобы расстояние между началом и концом было не меньше чем 0.3 мм.

Датчик – 2 куска провода 1 мм диаметром и длиной 1–1.5 м располагаются на расстоянии 20 см друг от друга.

Настройка: вольтметром меряем напряжение C5, вращая подстроечный C4, добиваемся максимального напряжения (2.5–5 В), если напряжение ниже, добавляем параллельно С3 постоянный конденсатор 15 пФ, если все равно не хватает напряжения – уменьшаем R1, но не менее 500 кОм. Следующий шаг – по схеме R3 выкрутить в нижнее положение, а R2 в среднее. Светодиод, подключенный к выходу ОУ через резистор, светится. Вращая R3 сделать так, чтобы он погас. Проводите настройку непосредственно там, где он и будет установлен. Если провести настройку на рабочем столе, а потом разместить датчик, где вы планировали – скорее всего, придется настраивать заново.

Тепловой датчик на Arduino

Для сборки проекта ПИР датчика движения на Ардуино нужно:

• PIR-датчик HC-SR501.
• Arduino UNO (или любая другая подобная).
• Блок питания 4–6 V.

Подключение элементов датчика

HC-SR501 – содержит в себе 1 пироэлектрический элемент, он накрыт линзой, и необходимую обвязку на печатной плате. С одной из сторон платы выведены подстроечные резисторы для регулировки чувствительности и времени задержки. Выходной сигнал имеет амплитуду в 3.3 вольта, а напряжение питания 5–12 вольт. Максимальная дистанция, на которой датчик сработает – 7 м, и задержка времени после срабатывания – до 5 минут.

Схема подключения датчика

Схема соединения для управления светом через реле.

Управление светом

Наглядная схема соединений на беспаечной макетной плате (breadboard)

Вариант подсоединения

Программный код элементарен:

Программный код

В зависимости от ваших потребностей вы можете модифицировать код.

Как подключить прибор и настроить чувствительность?

И фотореле и датчик движения подключаются одинаково, обычно есть три провода или клеммы:

1. На клеммные колодки (или провода) датчика подается приходящая фаза и ноль (220 В).
2. Оставшийся провод – фаза к люстре (или на другую нагрузку).
3. К лампе подается прямой ноль с распредкоробки.

Если нужно чтобы было принудительное включение света, между приходящей фазой и уходящей на лампу ставится выключатель, он будет шунтировать датчик, если нужно принудительное отключение лампы выключатель ставят в разрыв до датчика на приходящую к нему фазу.

Цены на популярные модели

Заключение

Вы можете сделать датчик движения своими руками или купить готовый, его цена колеблется в пределах 300–600 рублей на момент написания статьи.

Статья эта является продолжением статьи про , которая вызвала бурное обсуждение и множество вопросов. Ну а поскольку вопросов по ремонту датчиков движения поступает много, решил вынести их в отдельную статью-продолжение.

Самое важное, что я хочу донести – главное не уметь паять и проверять целостность элементов. Главное – уметь логически и критически думать, исследовать, анализировать. И набирать опыт.

Схем датчиков движения множество, но принцип один. Этот принцип и многое другое касательно этого устройства приведено по ссылке в начале статьи, ещё раз рекомендую изучить её и комментарии к ней. В той же статье приведены ссылки на другие статьи про датчики движения, можно скачать инструкцию и даташиты на детали электрической схемы датчика.

Типичные неисправности датчика движения

Датчик движения для включения света может иметь следующие неисправности:

1. Не включается.
2. Не выключается.
3. Включается или выключается не тогда, когда надо.

Ниже подробно разберем эти неисправности.

Еще раз о схемах

Итак, наиболее популярную схему датчика движения приведу ещё раз:

Эту схему прислал мой постоянный читатель Александр из г. Королев в декабре 2014 г., за что ему ещё раз большое спасибо. На эту схему я буду опираться по тексту статьи, поскольку она наиболее типичная. Не должно сбивать с толку, что схема в нашем примере будет разбросана по двум платам – слаботочной и силовой.

В конце статьи будет приведена доработка этой схемы.

Теперь публикую фото плат датчика движения, которые прислал другой мой читатель – Ренат.

Плата слаботочная датчика движения

Плата питания (силовая) датчика движения

Вот наша с Ренатом переписка:

Ренат: Здравствуйте! По схеме и описанию у меня такой же датчик, модели точно не знаю, попросили посмотреть «перестал работать». Остановился на плате питания. Проверил все элементы, после диодного моста +24В выходит, стабилитрон +8В выдает, отпаял вторую часть схемы (плату, где ИК приемник, микросхема и т.п.). И вот, не могу понять почему реле срабатывает, когда подаю напряжение?

• Я: Стоит интегральный стабилизатор (КРЕН) типа 7808, на выходе 8В?
  Надо всё подключить, и тогда проверять.
  Когда на вход ключевого транзистора ничего не подано, он может вести себя непредсказуемо.
  Проверьте силовой транзистор, реле, регулировочные элементы, пайку.
  Лезть глубже - надо разбираться со схемой - операционники, датчики, и т.д.

Ренат: Здравствуйте Александр! Интегральный стабилизатор не стоит. Подключил, всё по прежнему (реле сработано, на датчик не реагирует, от регулировки сенсора, времени и режима «день»/»ночь», тоже ничего не меняется.

Ренат проделал своими руками большую работу, и я попробую помочь ему в этой статье.

С чего начать ремонт, если не работает датчик

Данные мои рассуждения и методики относятся не только к конкретному датчику движения, но и к многим электронным устройствам. Например, к , схема которого гораздо проще, но принцип тот же.

1. Проверяем правильность подключения. На данном этапе надо также выяснить, после чего не работает датчик движения, при каких обстоятельствах. Варианты (мозговой штурм):

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?

Подписывайся, и читай статью дальше:

• скачок света,
• выключали электричество,
• работа строителей,
• к соседям приходил электрик,
• какой-то запах,
• дети крутили,
• ударили,
• погрызла собака,
• соседи затопили,
• вчера был ветер,
• иногда плохо срабатывал,
• и т.д.

На этом этапе уже можно выявить направление, в котором двигаться дальше.

Надо проверить правильность подключения, убедиться, что на датчик приходит положенное питание, и если есть индикаторы, то они должны гореть. Некоторые. Иногда. Далее смоделировать ситуацию, при которой он должен срабатывать.

2. Правильность регулировок. Возможно, неправильно установлены регуляторы, и достаточно правильно настроить датчик. Для этого необходимо поставить регуляторы в положения, в которых его включение наиболее вероятно: Уровень освещенности поставить в положение, при котором датчик будет срабатывать и днём, и ночью. Чувствительность установить максимальную. Время работы установить минимальное. В любом случае, стоит покрутить регуляторы, и проанализировать, как ведёт себя датчик, и реагирует ли вообще.

Вскрываем датчик

Если после первого этапа датчик не заработал, надо браться за настоящую работу.

Вскрываем датчик, смотрим на платы. Первое, на что надо обратить внимание – целостность элементов. Кроме того, знающему человеку многое скажет запах. Не должно быть подозрительных деталей – потемневших, с трещинами, вздутых, шатающихся.

Дорожки печатной платы должны быть целыми. Иногда бывает, что они трескаются, надламываются около мест паек (пятаков). Ну и конечно, если дорожка выгорела, надо её восстановить перемычкой, и проанализировать причину.

Тщательно проверяем пайку. В случае малейшего подозрения пошатываем подозрительные детали, и пропаиваем эти места. Часто бывают отпаяны вводные провода и провода между платами, а также регулировочные элементы (переменные резисторы).

Пробное включение

Подключаем питание к датчику. В качестве нагрузки для индикации работы датчика рекомендую использовать лампочку накаливания мощностью 25-60 Вт. Иначе, если ориентироваться на щёлканье реле, можно не услышать, или не понять, включено оно или выключено. Заразом проверяем реле и подключения.

Вариант лучше – подключать через трансформатор (с выходным напряжением 220В) или дифавтомат, это значительно уменьшит риск удара током (будем работать с открытыми токоведущими частями!).

Ещё вариант – через лампочку накаливания 60-100Вт, это спасёт от КЗ. Но это не удобно.

По применению защитных автоматов .

Проверяем факт наличия нужного питающего напряжения на плате питания.

Я не буду рассказывать, как пользоваться измерительными приборами, и как проверять детали. Если есть вопросы, пишите в комментарии.

Кроме того, призываю соблюдать осторожность и помнить о своей безопасности! При ремонте может и долбануть!

Ещё раз возвращаемся к тому, с чего начали ремонт (пункт 1). Высока вероятность, что после осмотра, пропайки, замены визуально неисправных деталей всё заработает.

Проверяем питание

В датчике движения входное питание 220В преобразуется в постоянное напряжение, необходимое для питания схемы. Как правило, это напряжения 8, 12, 15, 24 В в разных сочетаниях, в зависимости от схемы.

Все напряжения измеряем относительно нуля. Точка, где можно взять ноль – например, минус электролитического конденсатора на выходе диодного моста.

В данном случае нужно для начала проверить напряжение +24В (см. схему в начале статьи). Если его нет, надо проверять ограничительные (гасящие) элементы перед диодным мостом, и сами диоды.

Возможно, что последующая схема “гасит”, или подсаживает питание. Чтобы убедиться в этом, надо отключить последующую схему от схемы питания.

Так же проверяем и низкое напряжение +8В, которое используется для питания цепей операционных усилителей.

Если его нет, проверяем цепи до него (наличие +24В), цепи стабилизации (стабилитрон), пробно отключаем нагрузку.

Силовые цепи

В тонкости операционных усилителей пока не лезем, продолжаем исследовать наиболее очевидное и вероятное.

В данном случае это проверка работы реле платы питания. Это реле включается, то есть, на его катушку подается напряжение 24В, если открывается ключевой транзистор. В данном случае S9013, n-p-n.

Проверку лучше проводить при полностью отключенной слаботочной плате. Как раз, мы её отключили при проверке питания в пункте 4.

Для проверки работы транзистора надо его базу замкнуть с эмиттером, желательно через резистор. Он там есть (R21, 20кОм), либо использовать свой, порядка 2 кОм – 33 кОм. Транзистор в данном случае будет закрыт (ток через него не течёт), и реле должно быть выключено.

Далее, проверяем открытие транзистора и соответственно включение реле. Для этого через тот же резистор (резистор обязателен, перемычка спалит транзистор) подключаем базу транзистора к +24В. Реле должно включиться.

Если транзистор не работает, его надо проверить омметром, отключив питание (можно проверить до манипуляций с резистором). Как проверить транзистор – можно, не буду писать?

Также возможна неисправность реле.

Тонкости

Если ремонт подошёл к этому этапу, не принеся результатов, значит ремонт можно считать сложным и затянувшимся. Как и эту статью.

Поэтому в дальнейшие тонкости вдаваться не буду, а если это будет необходимо, задавайте вопросы в комментариях, обязательно отвечу.

И да, будет лучше, если вместе с вопросами будете расписывать ход ремонта по пунктам статьи. И будет вообще замечательно, если фото датчика, его плат и принципиальную схему.

Бонус. Вопрос читателя по датчику на LP8072C

Рассмотрим схему датчика движения на специализированной микросхеме LP8072C, которую прислал читатель Андрей (см. комментарий к статье от 15.12.2015)

Схема датчика на LP8072C

Ещё раз повторяю его вопрос, и отвечаю:

Вынул датчик. Два блочка (питание с реле и на другом все датчики), с 3 проводами - 0, 5в, 11 контакт на базу.

Да, схема разбита на две платы, как в датчике в начале статьи. 0В – GND, на выв.5 микросхемы, 5В – питание, VDD, на выв.13, и выход на управлением транзистором.

Посмотрел
13 - VDD 5в.
9 - CDS (цепь фото диода) от переменного резистора меняется от 0,4 в до 2 в.
11 - есть 5в постоянно - реле сработала и лампа горит, от CDS не зависит.

Всё правильно пока. Для интереса, можно базу и эмиттер транзистора закоротить (например, отверткой, при этом выходные 5В упадут на резисторе 5,6кОм, это не страшно). Реле и нагрузка должны выключиться. Это скажет о том, что транзистор и силовые цепи работают.

Правда, положил на стол, припоял проводки к 0, и последовательно к 13, 9, 11 для вольтметра.
Когда мерил между 0 и 11 - датчик заработал. Можно было менять длительность горения лампы переменным резистором.

Между выводами 5 и 11? Это просто силовой выход, вольтметр не должен на него влиять. Получается, вольтметр зашунтировал выход микросхемы, как я выше рекомендовал с закороткой базы-эмиттера отверткой. Такого не должно быть, тут или микросхема неисправна (скорее всего), или вольтметр.

Но датчик пробовал с обычной лампой на 60 вт. Обрадовался, все собрал в прожектор - и опять горит постоянно.
Может длительность горения становится очень большой.

В Вашей схеме есть усилитель и компаратор.
Здесь есть выводы двух ОУ. Может на них можно что посмотреть.
Заметил в Вашей схеме RC цепочку у красного провода.

Да, эта цепочка для уменьшения искрения контактов реле, в данном случае роли не играет.

Рекомендую менять микросхему. Но для начала изучите случай, когда проводили измерение, и датчик работал. Дело в том, что входное сопротивление вольтметра при измерении оказывает влияние на схему, и лучше, чтобы оно было больше. Обычно входное сопротивление – порядка сотни килоом, но у дешевых моделей может быть 20…50 кОм (зависит от предела измерения). Поэтому возьмите резистор около 100 кОм, или чуть меньше, и подключите его параллельно выходу микросхемы. Либо между базой и эмиттером транзистора.

Внутри микросхемы должен быть встроен такой резистор, или его ставят между базой и эмиттером транзистора, для повышения надежности работы. Как в схеме датчика освещенности.

А микросхема скорее всего неисправна (частично), или вышла из режима из-за внешней обвязки.

Пишите в комментариях, как продвигается ремонт.

Фото прожектора и датчика движения, Андрей прислал:

Ещё дополнение

10 февраля мой читатель Михаил прислал фото датчика (см.комментарий за это число), в котором при включении сгорел резистор на плате:

Если у кого-то есть такой датчик или его схема, помогите Михаилу, сообщите номинал резистора. Заранее спасибо!

Добавлю, что резистор просто так не горит, это следствие! 90%, что после замены он сгорит опять!

Ещё бонус. Видео по ремонту датчиков

Вот что думают мои коллеги по поводу ремонта датчиков движения:

Кстати, узнаёте, откуда взята картинка на заставке к видео? И чего на ней не хватает? 😉 Моего логотипа!

Ещё видео:

Доработанная схема датчика движения с исправленной ошибкой

Выкладываю доработку схемы, изложенной в начале статьи. Её (доработку) прислал Алексей Филиппов из Львова:

Суть доработки такова.

Пример использования: Прожектор на крыльце дома. Как это работает- включен свет в прихожей- свет с улицы горит постоянно, вЫключен свет в прихожей – прожектор на улице включается от датчика движения (штатный режим). Нет необходимости в отдельном выключателе (и проводке) и в тоже время свет в прихожей не включается когда срабатывает датчик на улице, то есть цепи развязаны.

У меня эта доработка сделана на работе, собрана в двух экземплярах, одна на сервисе, другая на складе.

При входе на сервис, зимой рано темнеет, свет в помещении горит и с улицы для клиентов освещается вход до тех пор пока рабочее время, в остальное тёмное время, прожектор с датчиком работает как ему положено – в штатном режиме.

Спасибо Алексею!

Ещё одна схема датчика движения

Фото платы датчика движения на ремонт

Вместо смд резистора 100 Ом 1вт (обозначение 101). Поставил советский 2х ватный на выносных проводах.

Замена резистора при ремонте датчика движения

Всем спасибо за внимание, если есть вопросы и замечания – добро пожаловать в комментарии!

Наличие в помещении всевозможных детекторов позволяет производить контроль и управление большинством современных домов, дистанционно и автоматически, согласно заданному заранее алгоритму, без постоянного контроля человека. В этой статье обговорим, как сделать датчик движения своими руками в домашних условиях, а также рассмотрим сферу возможного применения данных устройств.

Кратко о датчиках

Концевой выключатель или самовозвратная кнопка, установленная у двери и реагирующая на открывание и закрывание — самый простой датчик движения (проникновения, открывания). С помощью нехитрой схемы данный аппарат включает свет в холодильнике. Также можно оснастить кладовку или тамбур прихожей, дверь в подъезде, дежурную светодиодную подсветку, используя данный выключатель или сигнализацию, которая оповестит о срабатывании.
Такие аппараты, на основе и магнита, можно заметить на дверях и окнах охраняемых объектов. Недостаток устройств в узко специализированном применении. Для контроля открытых территорий, площадей, проходов они не годны.

Для открытых проходов существуют устройства, реагирующие на изменения в окружающей среде. К ним относятся фотореле, емкостные (датчики поля), тепловые (PIR), звуковые реле. Для фиксации пересечения определенного участка, контроля препятствия, наличия движения какого-либо объекта в зоне перекрытия, используют фото или звуковые эхо устройства.

Принцип работы таких устройств основан на формировании импульса и его фиксации после отражения от объекта. При попадании в такую зону контроля, изменяется характеристика отраженного сигнала, и детектор формирует сигнал управления на выходе.

Для наглядности представлена принципиальная схема работы фотореле и звукового реле:

Интерактивные автоматы, автоматические двери, голосовые извещатели, охранная сигнализация и прочая автоматика, реагирующая на чёткое положение препятствия или объекта.

К примеру, замечательно снабдить детектором движения зеркало с подсветкой. Включение освещения будет происходить только в тот момент, когда человек будет находиться непосредственно возле него. Не желаете сделать такую самостоятельно?

Схемы сборки

Микроволновый

Для контроля открытых пространств и контроля наличия объектов в контролируемой зоне, разработано емкостное реле. Принцип действия данного устройства заключается в измерении величины поглощения радиоволн. Каждый наверное наблюдал или был участником этого эффекта, когда приближаясь к работающему радиоприемнику, он начинает менять волну или и издавать шум сбиваясь со станции. Поговорим о том, как сделать датчик движения микроволнового типа. Сердцем данного детектора является радио микроволновой генератор и специальная антенна.

На данной принципиальной схеме представлен простой способ сделать микроволновый датчик движения. Транзистор VT1 является высокочастотным генератором и по совместительству радио приемником. Детекторный диод выпрямляет напряжение, подавая смещение на базу транзистора VT2. Обмотки трансформатора Т1 настроены на разную частоту. В начальном состоянии, когда на антенну не воздействует внешняя емкость, амплитуды сигналов взаимно компенсируются и на детекторе VD1 нет напряжения. При изменении частоты их амплитуды складываются и детектируются диодом. Транзистор VT2 начинает открываться. В качестве компаратора, для четкой отработки состоянии включено и выключено, используется тиристор VS1, который управляет силовым реле на 12 Вольт.

Ниже предоставлена работающая схема реле присутствия на доступных компонентах, которая поможет собрать детектор движения своими руками или просто пригодится для ознакомления с устройством.

Тепловой

Тепловой ДД (PIR) самый распространенный сенсорный аппарат в хозяйственном секторе. Это объясняется дешевыми комплектующими, простой схемой сборки, отсутствием дополнительных сложных настроек, широким температурным диапазоном работы.

Готовый аппарат можно купить в любом магазине электротоваров. Часто этим сенсором снабжаются светильники, устройства сигнализации и прочие контроллеры. Однако сейчас мы расскажем, как сделать тепловой датчик движения в домашних условиях. Простая схема для повторения выглядит следующим образом:

Специальный тепловой датчик В1 и фото элемент VD1 составляют автоматизированный комплекс управления освещением. Устройство начинает работать только после наступления сумерек, выставленным уровнем резистора R2, при попадании перемещающегося человека в зоне контроля. Время встроенного таймера можно выставить регулятором R5.

Самоделка на Arduino

Недорогой сенсор можно сделать из специальных плат для радио конструктора. Из уже готовых модулей собирается довольно миниатюрное устройство. Для сборки нам понадобятся модуль датчика движения для микроконтроллеров Arduino и модуль одноканального реле.

Всевозможные сенсоры позволяют автоматизировать множество процессов в быту.

Некоторые из них можно изготовить самостоятельно.

Сегодня научимся делать своими руками.

По принципу действия датчики движения заводского изготовления делятся на три типа:

1. ультразвуковые;
2. радиочастотные;
3. инфракрасные.

Ультразвуковые (УЗ)

Рабочая область сенсора состоит из двух частей:

1. излучатель ультразвука;
2. анализатор отраженного сигнала (приемник).

При появлении в поле зрения датчика движущегося объекта, в отраженном сигнале появятся изменения. Анализатор зарегистрирует их и подаст сигнал на полупроводниковый переключатель или реле, вызывающий замыкание цепи.

Достоинства УЗ-сенсора:

• дешево стоит;
• атмосферные факторы не влияют на работу;
• «видит» объекты из любого материала.

Недостатки:

• дальнодействие ограничено;
• не реагирует на плавное движение;
• вызывает дискомфорт у животных (они чувствительны к УЗ).

Радиочастотные (РЧ)

Принцип тот же, только вместо УЗ излучаются радиоволны.

Достоинства:

• компактность;
• значительная дальность действия;
• способность фиксировать движущиеся объекты, расположенные за стеклом или тонкой непрозрачной перегородкой;
• высокая точность.

Недостатки:

• стоят дорого;
• сверхчувствительны, потому иногда случаются ложные срабатывания;
• при значительной мощности оказывают негативное воздействие на людей и животных, находящихся в поле зрения сенсора длительное время.

Инфракрасные (ИК)

Ничего не источают, а только улавливают инфракрасное излучение, определяя таким образом температуру объектов. При появлении в поле зрения объекта с заданной температурой (обычно настраивается на 36,6 градусов) срабатывают, замыкая цепь светильника.

Достоинства:

• не оказывают вредного воздействия на людей и животных;
• легко поддаются настройке;
• имеют доступную стоимость.

Недостатки:

• диапазон рабочих температур ограничен;
• не «видят» сквозь материалы, не пропускающие ИК-излучение;
• реагируют на нагревательные приборы.

Датчики УЗ и РЧ называют активными, ИК - пассивными. Последние еще называют пиромодулями - от англ. PIR, означающей Passive Infra-Red (пассивный инфракрасный).

Классификация по назначению

По назначению сенсоры движения делятся на:

1. внутренние (комнатные);
2. наружные (уличные).

Вторые отличаются устойчивостью к экстремальным температурам и значительным радиусом действия - 500 м и более.

Разновидности самодельных датчиков

Самодельные датчики движения работают на иных принципах:

• герконовый . Геркон - сокращенное словосочетание «герметичный контакт». Это капсула с двумя контактами из ферромагнитной стали, чувствительные к магнитному полю. При поднесении к геркону магнита контакты в нем замыкаются, при удалении - размыкаются. Такие датчики движения устанавливают на дверях и окнах: геркон крепится к косяку, магнит - к створке. При открывании створки магнит отводится от геркона, контакты в нем размыкаются и подается питание на светильник или какое-то сигнальное устройство. Конечно, данный прибор не является датчиком движения в полном смысле этого слова. Это, скорее, датчик открывания двери;
• световой . Датчик состоит из двух частей: источника света и фотоэлемента- . При пересечении движущимся объектом линии, между ними свет перестает поступать на фотоэлемент-транзистор, что приводит к замыканию цепи ;
• микроволновый . Когда человек приближается к работающему радиоприемнику, тот реагирует – в воспроизведении появляются помехи. На этом явлении основано действие данного сенсора. Он состоит из двух основных частей антенны и генератора микроволн.

Необходимые инструменты и материалы

Для изготовления понадобится всего два инструмента:

Элементы и материалы нужны такие:

• фототранзистор (на схеме обозначен VT1);
• (С1);
• операционный усилитель с обратной связью (DA1);
• резистор с обратной связью на операционный усилитель (R2);
• обычный (R1);
• реле РЭС 55А;
• лазерная указка (при небольшом расстоянии между источником света и фотоприемником вместо лазера можно использовать фотодиод);
• прокладка водопроводная;
• шуруп.

Фототранзистор можно изготовить самостоятельно из транзистора П417А или любого другого, имеющего вид шляпы с полями на 3-х ножках. Крышку корпуса демонтируют, открывая полупроводниковую начинку либо в ней формируют отверстие, срезая верхнюю часть. При освещении открытого кристалла прибор будет действовать, как фототранзистор, только с меньшей чувствительностью.

Номинал R2 выбирают с учетом того, что с его увеличением возрастает коэффициент усиления, а это приводит к снижению устойчивости усилителя. Оптимальное сопротивление - 100 кОм.

Этапы сборки прибора

Датчик движения собирается в несколько приемов:

1. от блока питания отрезается разъем. Далее мультиметром определяется жила с плюсовым зарядом;
2. из перечисленных выше компонентов делают фотоприемник, соединяя их в схему.

Схема фотоприемника

Затем подключают лазерную указку к блоку питания:

• припаивают к блоку два дополнительных провода;
• протыкают шурупом водопроводную прокладку и помещают данную конструкцию в лазерную указку шляпкой вперед, так чтобы та уперлась в пружинный контакт.

Один из дополнительных проводов подсоединяют к шурупу, второй - помещают в щель между прокладкой и корпусом указки.

Как подключить датчик движения: схема

Самодельный световой датчик движения желательно устанавливать в дверном проеме - тогда входящий в комнату человек гарантированно пересечет линию между источником света и фотоприемником.

Изделие будет смотреться изящнее, если схему фотоприемника поместить в пластмассовую коробку с отверстием напротив фототранзистора.

Примерная установка датчика движения на улице

Чтобы исключить влияние других источников света, фотодатчик затемняют и закрывают темным светопропускающим материалом.

Высота установки - 1 м от пола. При таком размещении сенсор не замечает домашних животных и при этом полностью исключается попадание лазера в глаза человеку (оказывает негативное воздействие на сетчатку). Для подачи питания на светильник, к датчику подключается реле РЭС 55А.

Схема подключения следующая:

1. обмотка соединяется со входом;
2. на один контакт подается ;
3. второй контакт подключается к ;
4. третий подводится к светильнику.

Работает устройство следующим образом:

• под воздействием света в фоторезисторе формируется рабочее напряжение, вызывающее его открытие;
• на конденсатор С1 подается питание, вследствие чего он заряжается;
• при появлении светонепроницаемой преграды между источником света и фотоприемником (в комнату вошел человек), фототранзистор закрывается и конденсатор С1 разряжается;
• это приводит к снижению напряжения в точке А и, соответственно, на выходе до нулевого значения. Этому способствует операционный усилитель DA1;
• при падении напряжения, источник питания посредством реле замыкается на светильнике.

Датчик можно сделать незаметным, применив вместо источника видимого света инфракрасный диод.

Изготовление микроволнового датчика

Этот сенсор собирается по схеме ниже. Здесь транзистор VT1 попутно играет роль высокочастотного генератора радиоприемника. Напряжение, задаваемое смещением на базе транзистора VT2, выпрямляется детекторным диодом.

Обмотки Т1 настроены на разные частоты. В нормальном состоянии (отсутствуют движущиеся объекты) амплитуды сигналов компенсируют друг друга и на детекторе VD1 напряжение не подается.

Схема принципиальная микроволнового датчика движения

При появлении движущихся объектов, затеняющих антенну и искажающих идущие к ней радиоволны, амплитуды сигналов суммируются и детектируются на диоде. Это вызывает открытие VT2.

Настройка

В предложенной схеме 1 на резистор R1 возлагаются функции коллектора и нагрузки. Настройка рабочей точки осуществляется с его помощью. Оптимальное сопротивление определяют методом подбора.

Для точной настройки значений включения и отключения микроволнового датчика (схема 2) требуется компаратор. Его роль играет тиристор VS1. Он находится под управлением силового реле напряжением 12 В.

Видео по теме

Как сделать светильник с датчиком движения своими руками:

Процесс изготовления самодельного датчика движения для управления освещением не отличается сложностью. Справиться с этим может и начинающий, следует только внимательно изучить представленные в статье схемы и рекомендации.