Načelo delovanja senzorja gibanja za razsvetljavo

Po strokovnih ocenah lahko z vgradnjo senzorja gibanja prihranite od 20 do 58 % električne energije. Namestitev takšne naprave je zelo donosna, če izberete detektor ob upoštevanju njegovih značilnosti in značilnosti uporabe.

Vrste in značilnosti senzorjev gibanja

Obstaja več vrst detektorjev, ki se med seboj razlikujejo po tem, da se odzivajo na različne pogoje – predmet zaznajo na različne načine.

• Infrardeči - reagirajo na toplotno sevanje, zato prižgejo luč, ko gibljivi predmet, ki oddaja toploto, vključno z živalmi, vstopi v območje zaznavanja. Zaradi slednje lastnosti jih odsvetujemo za vgradnjo v stanovanja z domačimi živalmi, predvsem velikimi.
• Zvočne ali akustične - sprožijo se ob pojavu hrupa, zato se luč prižge še preden se objekt neposredno pojavi v dosegu.
• Ultrazvočni – oddajajo ultrazvočne valove in primerjajo odbiti signal z oddanim.
• Mikrovalovi so podobni ultrazvočnim, le da delovanje temelji na oddajanju mikrovalovnih valov, ki lahko prehajajo skozi ovire (tanke opečne stene, lesene predelne stene). Senzorji se bodo še vedno odzivali na gibanje.
• Kombinirano - združite več možnosti za zaznavanje predmeta, na primer infrardečo in akustično, tako da se pomanjkljivosti ene metode zaznavanja nadomestijo z drugo.

Glede na lokacijo in način vgradnje so senzorji gibanja lahko stropni (imenujemo jih tudi stenski ali nadometni) in vgrajeni v vtičnico.

• Stropni detektorji so opremljeni z univerzalnimi nosilci. Nameščeni so na ravno površino in jih je mogoče vrteti. Montažna višina je približno 2,5 m.
• Detektorji, ki so vgrajeni v vtičnico, so nameščeni poravnano s površino stene. Za namestitev se običajno izbere območje v bližini svetilke.

Glede na vrsto napajanja delimo senzorje na žične in brezžične. Žične se napajajo iz omrežja 220 V, brezžične, ki oddajajo signal prek radijskih valov, pa delujejo iz 12 V baterij.

V nekaterih modelih senzor gibanja ni glavni del, ampak pomožni del: v LED svetilkah s senzorjem gibanja ali senzorji s sireno. Prvi so opremljeni z aktivnim ali pasivnim krmilnikom. Izdelki z aktivnim krmilnikom oddajajo signal in nato primerjajo odbite valove. To vam omogoča zmanjšanje lažnih alarmov, vendar so stroški takšnih naprav višji. Svetilke, dopolnjene s senzorjem gibanja s pasivnim krmilnikom, so priljubljene zaradi nižje cene, vendar imajo tudi večji odstotek lažnih alarmov, ker delujejo samo za sprejemanje valov.

Avtonomni senzorji s sireno ob sprožitvi vklopijo sireno. Sodobni modeli lahko oddajajo ne le zvočni, ampak tudi svetlobni signal in pošljejo sporočilo o incidentu prek komunikacijskega kanala GSM na lastnikov telefon ali varnostno konzolo.

Princip delovanja

Načelo delovanja IR senzorja gibanja za razsvetljavo je reagiranje na pojav ali izginotje infrardeče svetlobe na fotocelici. Človek oddaja opazno infrardečo svetlobo zaradi dejstva, da je njegova telesna temperatura bistveno višja od temperature okolja. Vendar pa lahko senzor včasih reagira na toplotno sevanje gospodinjskih aparatov. Slednje vodi do lažnih pozitivnih rezultatov.

V središču naprave, v kateri je vezje za obdelavo signalov, je piroelektrični IR senzor. Glavna leča je sestavljena iz številnih majhnih leč, od katerih vsaka fokusira IR svetlobo na ravnino fotocelice, ena pa direktno na samo fotocelico in signal se posname. Ko se človek premakne, se fokus leče premakne s fotocelice in signal izgine. Hkrati se priključi še ena leča, ta pa fokusira IR svetlobo in signal se ponovno pojavi. Več kot je leč, večja je občutljivost senzorja. Naprava ima lahko od 20 do 60.

IR detektorji so popolnoma varni, ne proizvajajo nobenega sevanja, zahtevajo pa skrbno izbiro lokacije.

Ultrazvočni senzorji oddajajo signal s frekvenco 20–60 kHz. Delujejo na principu lokatorja, tj. primerjajte odbiti signal z izvirnim. Sprejemnik sprejme odbite valove. Če se signal spremeni zaradi Dopplerjevega učinka, detektor sklene vezje.

Naprave so poceni, odganjajo miši, saj povzročajo nelagodje pri živalih, imajo pa pomembno lastnost: natančno se odzivajo le na hitre premike. Nastavitev občutljivosti je možna, vendar se takrat poveča odstotek lažno pozitivnih rezultatov.

Mikrovalovna tipala oddajajo valove v mikrovalovnem območju, največkrat pri frekvenci 5,8 GHz. Princip delovanja je podoben ultrazvočnim, saj se zahvaljujoč vgrajenemu procesorju odbiti signal primerja z oddanim. Njihova glavna pomanjkljivost je, da nenehno oddajajo mikrovalovne valove, ki so škodljivi za zdravje ljudi. Moč sevanja mora ustrezati zahtevam WHO: ne več kot 1 mW/cm2.

Senzorji gibanja reagirajo na gibanje v območju zaznavanja in pojav ovir. Uporabljajo se lahko v varnostnih alarmnih sistemih, pa tudi za vklop naprav, predvsem svetlobnih elementov. Ultrazvočni detektorji se pogosto uporabljajo v avtomatskih parkirnih sistemih in dolgih hodnikih.

Kriteriji izbire

Če želite izbrati pravi model, morate upoštevati naslednja priporočila:

• Lokacija namestitve. Od tega je odvisen zahtevani razred zaščite IP. Na prostem, kjer je senzor izpostavljen vodi in prahu, so zaželene naprave z zaščito IP65. Detektor, nameščen pod nadstreškom, ima lahko zaščitni razred IP44, medtem ko so senzorji z nižjo stopnjo zaščite povsem primerni za uporabo v zaprtih prostorih.
• Vrsta senzorja. Ker se naprave med seboj razlikujejo po načinu zaznavanja premikajočih se predmetov, je treba ugotoviti, katera vrsta je v posameznem primeru primerna. Na primer, za dom je bolje kupiti IR senzorje, mikrovalovne senzorje za alarmne sisteme in ultrazvočne senzorje za vhode.
• Vidni kot. Odvisno od števila vhodov v prostor. Če so 2–3, se najbolje obnese detektor gibanja s 360° vidnim kotom. Če se mora luč prižgati ob prehodu skozi en del prostora, se lahko rešite z napravo z vidnim kotom 180°.Če želite to narediti, ga morate usmeriti v pravo smer.
  
• Moč. Detektor je izbran ob upoštevanju moči svetilk. Moč senzorja bi morala biti nekoliko večja.
• Razpon. Zelo pomemben je polmer detekcije oziroma največja razdalja do objekta, na katero se detektor odzove. Če je prostor majhen, zadostuje senzor z minimalnim radijem zaznavanja. Pri izbiri detektorja za ulično razsvetljavo morate k določitvi tega parametra pristopiti bolj odgovorno.
• Razpoložljivost foto releja. Zahvaljujoč foto releju se bo osvetlitev vklopila le, ko je to potrebno – pri šibki svetlobi.
• Zaščita pred živalmi. Ta funkcija je potrebna, da če imate hišne ljubljenčke, kot so psi, senzor ne reagira na njihovo gibanje.

Zadnji vidik je proizvajalec. Ni priporočljivo kupovati senzorjev po sumljivo nizki ceni, neznanih proizvajalcev.

Funkcije povezave

Obstaja šest osnovnih možnosti za povezavo senzorja gibanja:

• Brezžično (na baterije). Takšni javljalniki so nameščeni tam, kjer je otežen ali nemogoč priklop električnega voda.
• Direktno na svetilko. Ta shema povezav je najpreprostejša, vendar neprijetna z vidika uporabe v stanovanju, saj se bo luč vklopila šele, ko se bo odzval senzor gibanja. Če ni gibanja, bo luč ugasnila.
• Skozi stikalo. Ta način povezave vam omogoča organiziranje stalne osvetlitve mimo detektorja.
• Skozi vtičnico. Na ta način se detektor priključi, ko je to potrebno. Na primer, če ni opremljen s foto relejem, je čez dan izklopljen iz omrežja.
• V kombinaciji z drugim detektorjem.Vzporedno vezje za povezovanje senzorjev gibanja je potrebno na ulici ali v hiši, kjer zaradi velikega območja ali prisotnosti ovir en detektor ne bo dovolj. Detektorji so nameščeni na več mestih.
• Z magnetnim zaganjalnikom. Uporablja se, ko vsota moči vseh svetlobnih virov presega nazivno moč senzorja. Najbolj zastopane so naprave z nazivno močjo od 500 do 1000 W.

Ena od pomembnih točk je izbira mesta namestitve, saj je treba senzor postaviti tako, da je mrtva cona čim manjša. Upošteva se kot nagiba in višina.

Ko izberete diagram in lokacijo povezave, lahko začnete namestitev:

1. Napajanje je izklopljeno na vhodni plošči.
2. Priključite žice na senzor in svetilko. Pomembno je, da ne zamenjate polarnosti. Barve žic in oznak nad priključki vam bodo pomagale pri navigaciji.
3. Nato nastavite krmilnike na želene položaje, tako da senzor deluje v optimalnem načinu.

Obstajajo lahko do štirje regulatorji:

• Lux – raven osvetlitve ob sprožitvi. Nastavitev izvedemo tako, da najprej nastavimo največjo vrednost. Ko se zmrači, morate položaj prilagoditi tako, da se senzor odzove.
• Čas – zakasnitev izklopa. Napravo prilagodite od najmanjših vrednosti.
• Sens - občutljivost. Konfiguriran je tako, da se senzor ne sproži na malih živalih, ampak le na človeku. Priporočljivo je, da nastavite iz najvišjega položaja in postopoma zmanjšate občutljivost.
• Mikrofon – raven hrupa, pri kateri se sproži.

Če pravilno nastavite vse parametre, lahko prihranite do 50% energije.

Izdelava senzorja gibanja z lastnimi rokami

Za izdelavo domače naprave boste potrebovali naslednja orodja, dele in materiale:

• voltmeter;
• spajkalnik;
• povezovalne žice;
• tesnilo za pipo;
• vijak;
• laserski kazalec;
• rele RES 55A;
• tranzistorji;
• upori;
• fotodioda FD 265;
• pogonska enota.

Navodila za montažo:

1. Konektor je odrezan od napajanja in z voltmetrom se najde pozitivni kontakt. Prispajkajte upor 10 kOhm. In fotodioda je povezana z uporom s katodo.
2. Anoda fotodiode je spajkana na konstrukcijski upor. Oddajnik tranzistorja je prispajkan na negativ upora. Osnova VT1 je povezana z R1 in spajkana na zahtevani kolektor.
3. Oddajnik tranzistorja VT2 je priključen na minus, rele pa na kolektor VT2. Drugi kontakt releja je spajkan na plus napajalnika.
4. Nato vzemite laserski kazalec. Dve dodatni žici sta priključeni na napajanje.
5. Kabel se vstavi v tesnilo vodovodne napeljave in nato s pokrovčkom navznoter v kazalec. Pokrovček mora biti naslonjen na notranjo vzmet.
6. Ena napajalna žica je povezana z vijakom, druga pa je vstavljena med telo kazalca in tesnilo.

Senzor mora biti nameščen na višini približno enega metra od tal. Kazalec je nameščen vzporedno s tlemi, tako da žarek iz njega zadene fotodiodo. Paziti je treba, da se fotocelica in kazalec ne umažeta, sicer se bo občutljivost zmanjšala.

Pravila popravila

Demontaža senzorja poteka po določenem algoritmu. Na primeru senzorja gibanja tipa DD 009 bo vrstni red videti takole:

1. Regulatorje postavijo v skrajni položaj, da kasneje ne bo težav z nastavljanjem nastavitev.
2. Nato jih previdno odstranimo s kleščami.
3. Z izvijačem uporabite vzvod, da dvignete nosilec držala in izvlečete kroglo.
4. Tam, kjer se polovici krogle srečata, morate vstaviti ploščati izvijač, ga obrniti in zapahi se bodo odprli.
5. V notranjosti je nameščena deska, ki je tudi zavarovana z zapahi. Upognjeni so z izvijačem. Pod ploščo je plastična plošča, ki je na sredini pritrjena s samoreznim vijakom. Pod ploščo je napajalna plošča.

Pogosto rele ne uspe. Nahaja se tik na napajalni plošči.

Montaža se izvede v obratnem vrstnem redu.

Senzor gibanja redko odpove, če pa pride do okvare, jo lahko popravite sami. Obstaja samo 5 tipičnih težav:

• senzor se ne vklopi - lahko se pojavi zaradi padca napetosti, mehanskega ali atmosferskega vpliva;
• detektor se ne izklopi - kontakti releja so morda zaprti ali nastavitve niso pravilne;
• deluje samostojno: vklopi se in izklopi - to se zgodi zaradi pregrevanja na soncu, izpostavljenosti elektromagnetnim poljem ali predmetov, ki padejo v območje zaznavanja;
• lažni alarmi – nepravilne nastavitve ali slabi kontakti;
• ne ugasne svetilke, ko se gibanje ustavi ali je ne vklopi - to je lahko posledica zmanjšanja območja zaznavanja s časom.

Napravo lahko popravite na dva načina, odvisno od okvare: z razstavljanjem naprave in pregledom notranjih delov ali s ponovno nastavitvijo.

Očitni znaki okvare med razstavljanjem so:

• goreč vonj;
• zatemnjeni, nabrekli ali ohlapno pritrjeni elementi;
• zgorele deske.

Ožgane in nabrekle dele je treba zamenjati s podobnimi, tirnice obnoviti z mostičkom, slabo pritrjene elemente pa ponovno spajkati.

Najboljši modeli

Najboljši proizvajalci senzorjev gibanja za prižig luči so: Rev Ritter, Orbis, Camelion. TOP 3 najboljši senzorji gibanja za razsvetljavo vključujejo:

• Orbis 360 stopinj CIRCUMAT PRO CR bela DU OB134912. Senzor španske izdelave s kotom zaznavanja 360°, ki deluje iz omrežja 220 V. Lahko deluje v širokem temperaturnem območju: od –10 do +40°C. Primeren za velike prostore, saj je radij zaznavanja do 30m.
• Camelion LX-28A 6438. Zasnovan za notranjo uporabo. Nameščen na strop. Območje izklopa je od 5 sekund do 9 minut. Pomembno je, da naprava sploh ni draga.
• Rev Ritter "Akcija"110. Varčen kompakten LED IR senzor. Nameščen na steno ali strop. Deluje odlično in ima privlačno ceno. Vendar je obseg majhen.

Pravilno izbran in konfiguriran senzor gibanja zagotavlja varčevanje z energijo in enostavno uporabo. Senzorji se lahko uporabljajo v sistemu pametnega doma za prižiganje/ugašanje luči in kot elementi varnostnega sistema.