Микроволновой датчик движения: принцип работы и конструкция приборов
Чувствительные сенсоры становятся все более востребованными в системах безопасности предприятий и частных домов. Они конструируются на базе различных технологий.
Наиболее популярны микроволновые датчики движения. В основу их работы заложен принцип генерации сигнала при появлении движущего объекта в зоне их контроля.
Особенности устройства
Микроволновой датчик движения представляет собой специальный прибор, способный с помощью вмонтированного в него сенсора контролировать определенный участок по заданному параметру. Удобство и простота обслуживания обеспечили ему широкое применение.
Датчики движения используются:
Конструкция прибора
Схема микроволнового датчика движения достаточно проста.
Она представлена условно двумя составными частями:
В высокочастотной части находятся транзистор, управляющий работой реле, и печатная плата с изображением линий подключения.
Низкочастотная часть состоит:
Печатные платы соединены проволочными перемычками.
Прибор имеет три контакта, предназначенных:
В составе комплекта присутствует 10-сантиметровый соединительный кабель. Все составные части заключены в белый пластиковый корпус. Общая масса комплекта составляет 5,7 г.
Принцип действия
Работа микроволнового датчика движения основана на эффекте Доплера, суть которого заключается в изменении длины волны, отражающейся от движущегося предмета:
Датчик наделен следующими характеристиками:
Подключение микроволнового датчика движения может производиться разными способами:
Виды датчиков
По месту установки различают:
Оба типа имеют одинаковый принцип функционирования и отличаются особенностями конструкции и зоной охвата.
Потолочные модификации
По способу монтирования потолочные датчики бывают двух типов:
Встраиваемые в потолок датчики используют:
Зона контроля потолочных устройств достигает диаметра от 10 до 20 м.
Некоторые рекомендации специалистов помогут понять, как правильно установить микроволновой датчик движения:
Настенные устройства
Наиболее популярны настенные модели, так как их можно устанавливать на любые вертикальные поверхности.
Несложный монтаж и легкое обслуживание обеспечивают им широкое применение.
Настенные устройства можно использовать и в помещении, и на улице. Высота установки – 2,5 м, дальность действия – 50 м.
Оптимальное место монтажа:
Вместе с тем настенные устройства имеют более узкий угол обзора – от 90 до 240 градусов, что не дает возможности контролировать все пространство помещения.
После установки следует проверить, как работает микроволновой датчик движения и отрегулировать его настройки:
Популярные модели
Выбирая датчик движения, следует обратить внимание:
PROxima MW-703 EKF
Микроволновой датчик движения для освещения и управления электроприборами – российский бренд китайской сборки с характеристиками:
Прибор накладного типа с регулировкой порога срабатывания по чувствительности.
Угол обзора зависит от места установки:
Цена – в пределах 600-700 руб.
Electrostandard SNS-M-06
Одна из лучших моделей для систем управления освещением и сигнализацией. Работает по принципу считывания изменения в электромагнитных колебаниях и передачи сигнала на пульт управления.
Цена товара – от 800 руб.
Horoz Polo HL486
Турецкий бренд настенного типа, произведенный по современным стандартам качества.
Цена бренда – от 1600 руб.
Преимущества моделей
Микроволновые датчики обладают множеством достоинств:
Заключение
Микроволновые датчики движения относятся к устройствам, повышающим уровень комфортности и безопасности дома.
Они также являются самым удачным решением, когда требуется более точно определить наличие перемещающихся объектов в зоне их контроля.
Видео: Микроволновый датчик движения — обзор
Микроволновый датчик движения на примере модели MS 773
Главная страница » Микроволновый датчик движения на примере модели MS 773
Микроволновый датчик движения – электронное (электрическое) устройство, предназначенное функционально работать в качестве коммутатора. Традиционно применяется в качестве коммутирующего (включающего/отключающего) прибора, управляющего лампами искусственного освещения. Довольно удобный электронный аппарат, позволяющий отказаться от привычных клавишных включателей/выключателей. Рассмотрим подробнее конструкцию для более плотного знакомства.
Обзор на микроволновый датчик движения MS 733
Рассматриваемый прибор представляет собой высокочастотный микроволновый датчик движения, изготовленный под поверхностный монтаж, а также под непосредственную установку внутри электрических светильников. Системой прибора обеспечивается независимое от температуры обнаружение движения, производимое с помощью различных материалов. Диапазон, настройки сумерек и время включения устанавливаются с помощью дисковых регуляторов.
Технические требования, предъявляемые к аппарату, предусматривают электрическое питание от бытовой сети напряжением 230 вольт переменного тока с возможным отклонением этого параметра ± 10%. Коммутационная мощность прибора составляет 1200 Вт, коэффициент cos φ на уровне 1600 ВА, коэффициент cos составляет 0,5 на уровне μ-контакта.
Параметр времени наблюдения (HF-MD1) приближения варьируется в диапазоне: 5 сек. — 15 мин., (HF-MD1 ESL) на приближение в диапазоне 5-15 метров. Порог включения регулируемый, в диапазоне 2 — 2000 люкс. Потребление высокочастотным передатчиком на частоте 5,8 ГГц составляет не более 10 мВт мощности.
Особенности работы системы микроволнового датчика движения?
Такого рода высокочастотные детекторы движения передают и принимают волновое излучение с частотой 5,8 ГГц. На основе эффекта Доплера электронной схемой устройства выполняется изменение частоты волн, отражённых движущимся объектом, а результат используется для обнаружения движения. Зона обнаружения зависит от размера и скорости движущегося объекта.
Вот таким выглядит микроволновый датчик движения после съёма корпусной части. То есть – это вид электронной платы системы автоматической коммутации приборов света
Учитывая тот момент, что высокочастотное излучение способно проникать сквозь стены строений, при использовании такой технологии не всегда удаётся достаточно чётко ограничить зону обнаружения одной комнатой. В результате какое-либо перемещение внутри соседних комнат вполне может обнаруживаться, что приведёт к срабатыванию устройства на включение коммутируемого прибора света.
Металлические поверхности, присутствующие вблизи места установки микроволнового датчика движения, способны провоцировать сильные отражения сигнала. Этот момент также может негативно сказываться на алгоритме надёжности переключения или приводить к изменениям зоны обнаружения.
При установке микроволнового датчика движения внутри световой лампы необходимо соблюдать расстояние не менее 80 мм от электронных балластов. При внутренней разводке ламп следует убедиться, что детектор не размещён между отдельными проводами.
Как установить микроволновый датчик движения?
Учитывая, что с помощью прибора допустимо обнаружение сквозь стены, микроволновый датчик движения идеально подходит для скрытой установки (например, инсталляция за подвесными потолками). Допускается установка внутри корпуса осветительной системы при условии достаточности обнаружения для датчика освещенности, особенно в помещениях с плохой прямой видимостью.
Схема подключения электролампы через высокочастотный микроволновый датчик движения, в данном случае, модели MS 733: Ф – фазная линия питающей сети; Ф1 – фазная линия рабочей лампы; Н – линия нуля (нейтрали) питающей сети
Работы по установке в сети 230 вольт допустимо выполнять только квалифицированным специалистам или лицам, получившим инструктаж. В последнем варианте требуется руководство и контроль квалифицированного персонала в соответствии с электротехническими правилами. Перед выполнением любых работ с устройством электропитание отключить.
При любом варианте инсталляции на микроволновый датчик движения, используются специальные монтажные лапки прибора для крепления винтами. Исполнение корпуса устройства на основе изоляционного материала позволяет выполнять установку без заземления корпусной части.
Как настроить микроволновый датчик движения?
Настройка установленного прибора выполняется посредством трёх дисковых регуляторов (потенциометров), диски которых выведены на уровень поверхности корпуса прибора. Все три регулятора имеют соответствующие графические обозначения функции, а также гравировки указателей в виде стрелок.
Настроечные элементы, которые содержит микроволновый датчик движения, используемые для установки параметров коммутации в определённой зоне и при определённых условиях
Первым потенциометром выполняется настройка чувствительности прибора в диапазоне 5 – 15 метров. Настраивать этот параметр рекомендуется от установленного максимального значения. Вторым потенциометром осуществляется регулировка времени слежения в диапазоне 5 секунд – 15 минут. Обнаруженное в зоне контроля до истечения установленного времени любое действие перезапускает таймер.
Наконец, третий потенциометр устанавливает порог светового отклика, который допустимо установить в пределах 2 – 2000 люкс. Этот потенциометр обозначен двумя символами «Луной» и «Солнцем». Соответственно, первый указывает на работу в ночное время суток, а второй в режиме дневного времени.
Так, чтобы настроить диапазон обнаружения в течение дня, порог включения должен быть установлен в режим дневного времени суток (символ «Солнца»), а время срабатывания устройства необходимо установить на минимальное значение (5 секунд).
Как видно на картинке выше, на корпусную часть прибора выведены ещё два элемента контроля:
Первый (5) является частью настроечной системы, связанной с потенциометром номер три. Второй (4) индицирует работу микроволнового датчика движения, соответственно.
Видеоролик по теме — микроволновые датчики движения
Для лучшего представления функционирования приборов пример использования запечатлён на видео. В данном случае датчики применяются для управления светом лестничной клетки.
На представленном видео демонстрируется работа рассмотренных устройств в условиях практического применения. Нужно отметить — во многом качество функционирования такого рода приборов зависит от корректности настройки. Лишь при условии точно выполненной настройки под определённый режим контроля, достигается полноценная работа.
При помощи информации: Beg-Luxomat
КРАТКИЙ БРИФИНГ
Микроволновый датчик движения – принцип работы и установка
СВЧ датчик движения ТДМ ДДМ-01, о котором идет речь в статье. Внешний вид.
Сегодня публикую статью про датчик движения микроволновый TDM ДДМ-01, который я недавно устанавливал. Датчик движения позиционируется как сенсор для включения света, но применений ему множество. В частности, в охранных системах.
У меня с десяток статей по темам, которые касаются датчиков движения, сразу даю ссылку. Рекомендую ознакомиться с этими статьями.
Как всегда, выкладываю всю информацию, фото, инструкции по теме.
Для начала рассмотрим
Принцип работы микроволнового датчика движения.
В отличие от инфракрасного датчика, где сигналом на включение является изменение тепловой обстановки, у микроволнового датчика принцип работы совсем другой. Как следует из названия, этот датчик реагирует на изменение радиочастотного (микроволнового, СВЧ) поля, которое сам и генерирует.
Микроволновый датчик движения ДДМ-01 излучает высокочастотные электромагнитные волны с частотой 5,8 ГГц или около того. Затем датчик реагирует на изменения в отражаемых волнах, которые могут вызваться перемещением объектов в контролируемой зоне. Причем, объект может быть не только теплокровным, живым, но и вообще любым. Главное – чтобы от него отражались радиоволны. А на таких частотах они отражаются от любого предмета, хоть и немного по-разному.
Используется принцип радиолокации, или радара, при котором объект не только обнаруживается ( в данном случае в этом нет необходимости), но и вычисляется его важнейшая характеристика – скорость. А если скорость не равна нулю, то объект движется, а если движется, то датчик срабатывает! Это называется эффект Допплера.
Кто не знает, что это такое, вспомните, как меняется звук гоночного автомобиля, когда он проезжает мимо вас. Хотя скорость автомобиля не меняется, однако, звук меняется значительно. На основе измерения разности исходной и конечной частот можно по формуле точно высчитать, с какой скоростью движется автомобиль. Или любой другой объект.
Эффектом Допплера пользуются и в ГИБДД, и в радиолокации, и в быту)
Я изучал этот предмет почти 20 лет назад, немного подзабыл, и “путаюсь в показаниях”. Знатоки радиолокации и распространения радиоволн – прошу в комментарии.
Характеристики датчика ДДМ-01
Приведу, что написано на упаковке датчика:
Основные достоинства датчика ДДМ-01
Это в основном реклама, а вот и технические характеристики:
Технические характеристики Датчика движения ДДМ-01
Тут в принципе те же параметры, что и у обычного инфракрасного датчика, только отличаются пункты, которые зависят от принципа действия.
Вот шильдик датчика, с его параметрами:
Датчик TDM Electric ДДМ-01. Наклейка на корпусе
Существует разновидность датчика – ДДМ-02. Эта модель отличается лишь конструкцией.
Более подробно по характеристикам, принципу действия, установке и подключению можно узнать в инструкции к датчику ДДМ-01 и ДДМ-02, которую можно будет скачать в конце статьи.
Какой датчик лучше – инфракрасный или микроволновый? Сравнение.
Самое главное отличие микроволновых датчиков от распространенных инфракрасных – то, что они могут видеть “сквозь” любые препятствия. Разумеется, разные препятствия вносят разное затухание, но всё же – инфракрасный не увидит движения сквозь гипсокартон, и тем более через кирпич. А микроволновый – легко!
У этой особенности есть и плюсы, и минусы. Плюс в том, что СВЧ-датчик можно спрятать за стену, за угол, на чердак, в полом потолке, и при этом он абсолютно не будет портить своим присутствием интерьер.
В реальности этот плюс может превратиться в минус, и будут ложные, ненужные срабатывания.
Например, вы поставили датчик в прихожей, направив его через стену на улицу. Идея – датчик в тепле и сухости, но включает свет, когда к крыльцу подходит человек. Однако, датчик будет реагировать и тогда, когда хозяин ходит по прихожей – в это время на улице будет включаться свет, хотя там никого не будет.
У такого варианта есть существенный плюс – датчик находится в помещении (например, в потолке тамбура), а свет включается на улице. Никакой вандал его не достанет и не отключит.
Еще плюс СВЧ датчика – его работа никак не зависит от температуры окружающей среды и объекта. А инфракрасный работает неуверенно, если температура воздуха и объекта близки.
Устройство датчика ТДМ ДДМ-01
Лучше один раз увидеть, чем 100 раз прочитать. Именно поэтому я всегда стараюсь снабдить свои статьи большим количеством реальных фотографий.
Вскрываем корпус датчика. Как обычно, такие устройства собираются защелками и парой шурупов.
Схема микроволнового датчика движения. Внутренний вид.
Вот эта антеннка посередине – это как раз и есть тот самый излучающий и принимающий элемент.
Вид с другого ракурса, на силовое реле. Именно это реле выгорает, если неправильно подключить датчик:
Схема микроволнового датчика. Реле для включения освещения
На СВЧ-модуль, как видно на фото, приходит всего три проводочка. Видимо, этого вполне хватает для его функционирования. Поднимаем модуль,
СВЧ-модуль микроволнового датчика движения
и видим под ним конденсатор схемы питания. На самом СВЧ-модуле никаких надписей нет, кроме даты вверху.
Фото печатной платы со стороны пайки:
Электрическая схема микроволнового датчика движения, вид со стороны пайки
Пример установки
Расскажу, как я устанавливал такой датчик. Во-первых,
Схема подключения
Схема подключения указана на корпусе датчика:
Схема подключения на корпусе датчика
Белым по белому плохо видно, поэтому я нарисовал такую схему:
Схема подключения микроволнового датчика движения ТДМ ДДМ-01
Как видно из схемы подключения, она абсолютно соответствует схеме подключения обычного инфракрасного датчика движения – общий ноль, фаза вход и фаза выход. Ссылка в начале статьи.
Цвета проводов непринципиальны, но я привязался к расцветке проводов, которые указаны в инструкции (руководство по эксплуатации можно скачать в конце статьи) для датчика ДДМ-02.
Установка на стену
Передо мной стояла задача поставить датчик над потолком на стену в кладовке. Датчик стоит в углу, правая стена – коридор, левая – спальня, а справа в метре – стена соседской квартиры:
Установка микроволнового датчика в кладовке. Процесс монтажа
Вместо лампочки, как на схеме, у меня подключен блок питания на 12 В постоянного тока, от которого питаются светодиодные лампочки.
По таким блокам питания и как они подключаются для питания светодиодной ленты, рекомендую мою статью.
Лампочки удобны тем, что имеют распространенный цоколь для галогенок G4, и могут применяться там, где раньше стояли галогенки.
Светодиодные лампочки, включаются от датчика движения через блок питания
Все подключения я делал с помощью клемм Ваго, это быстро, просто и удобно. Защищена вся эта схема автоматом на 6 А.
Вот фото процесса монтажа поближе:
Подключение системы на основе ДДМ
Подключение блока питания. Клеммы
Подключение в распределительной коробке с помощью клемм Ваго
Как видно, коробка оказалась тесновата для такого количества подключений. Правда, тут ещё есть и подключение светильника на 220В, который включается независимо, от обычного выключателя:
Система освещения на основе микроволнового датчика движения
Светодиодные лампочки служат для дежурного освещения, когда кто-то проходит мимо. Свет при этом включается не только в кладовке, но и в соседнем коридоре, в котором постоянно оживленный трафик.
А светильник включают, когда нужен хороший свет в помещении.
Конечный вид всей конструкции выглядит так:
Расположение элементов системы освещения
Настройка зоны обнаружения
Казалось бы, такой простой вопрос не должен вызвать проблем.
В инструкции всё ясно-понятно:
Зона обнаружения, вид сбоку и сверху, инструкция к ДДМ-01.
Однако, гладко только на бумаге. Оказывается, что датчик “видит” движение не только впереди, как показано в инструкции но и сзади. Правда, чувствительность сзади примерно в 2 раза ниже, но всё же, в планы хозяев квартиры не входит, чтобы в коридоре включался свет, когда они встают с кровать в спальне.
Кроме того, как я уже говорил, в 1 метре находится соседская стена (полтора кирпича, на минуточку!). И когда сосед ночью идёт попить водички, в коридоре также может включиться свет!
Эту функцию можно использовать в шпионских целях 😉
Было много всего перепробовано для экранирования, например, пластина из жести и алюминиевая фольга:
Настройка зоны обнаружения
Однако, к особому эффекту это не привело. В результате таких манипуляций диаграмма обнаружения изменялась, но совершенно непредсказуемо. Видимо, влияли многочисленные переотражения от металла в этом месте – от экранов, от блока питания, металлических профилей гипсокартонных стен, и экранирование с целью скорректировать диаграмму ни к чему определенному не привело.
В результате, остановились на выборе ориентации датчика в пространстве, и на уменьшении чувствительности до оптимального порога (примерно 30% – вполне хватило для заявленной цели!).
Вред от микроволновых датчиков
Скажу сразу, всё, что я пишу в данном разделе – ещё до конца не изучено. И вред относителен всегда. Например, съесть пережаренный окорочок, возможно, гораздо канцерогенней, чем прожить год рядом с вышкой мобильной связи.
Для начала, напомню, что все мы пронизываемся СВЧ электромагнитными излучениями с частотами более 1ГГц. И то, что ДДМ излучает сигнал с мощностью 0,01 Вт, может вызвать закономерные опасения.
10мВт (0,01Вт) – это много или мало?
Самый опасный источник СВЧ-излучения у нас в квартирах – это СВЧ-печка (микроволновка). Мощность её излучения – порядка 1000 Вт! И лучший способ уберечься – включать её пореже, и на время работы находиться на расстоянии.
Если сравнивать с сотовым телефоном, у которого мощность может доходить до 1 Вт, то это ничтожно мало, разница в 100 раз. Особенно, если учесть, что телефон мы сами подносим вплотную к голове, а микроволновый датчик находится на расстоянии нескольких метров. А ведь мощность уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния.
Я, чтобы уменьшить вред от сотового, делаю просто – при вызове абонента не подношу телефон к уху в течение 5 секунд, ведь всё равно на набор номера, дозвон и реакцию абонента уходит время. А как раз в течение этих 5 секунд телефон связывается в вышкой на максимальной мощности, и только потом уменьшает мощность до оптимальной.
Другой вред – Wi-Fi роутеры, которые излучают для нас “сигнал интернета” повсеместно. У них мощность порядка 0,1 Вт, что в 10 раз больше, чем от датчика ДДМ. А ведь, устройства, на которые “работает” роутер, являются тоже передатчиками – ведь они не только принимают, но и передают сигнал на роутер!
Я живу в многоэтажке, и если запустить поиск доступных точек доступа, то их окажется не менее 10! А это всё – СВЧ-передатчики! Как они действуют, никто не догадывается? Поэтому я убрал роутер из жилой комнаты, где стоит системный блок, в прихожую. Сигнала вполне хватает для уверенного приема в самой дальней точке квартиры. И даже на полтора этажа ниже!
Кроме того, вред от СВЧ-датчика нивелируется высокой частотой, благодаря которой вся мощность поглощается в верхнем слое кожи и в организм не приникает. Впрочем, слова “мощность поглощается” – очень громкие, поскольку мощность ничтожна.
В заключении приведу табличку, где сведены все данные по СВЧ-мощностям:
| СВЧ печь | Телефон | Wi-FI | датчик ДДМ | |
| Мощность, Вт | 1000 | 1 | 0,1 | 0,01 |
| Частота, ГГц | 2,45 | 1,8 | 2,4 | 5,6 |
По микроволновке стоит сказать, что её мощность компенсируется экранировкой и малым временем воздействия (несколько минут в день).
Инструкция к датчику ДДМ-01 и ДДМ-02. Скачать
Обещанная инструкция (Руководство по эксплуатации и паспорт) к микроволновому датчику движения ТДМ ДДМ-01 и ДДМ-02.
Также выкладываю инструкцию и руководство по эксплуатации на аналогичный датчик фирмы F&F ЕвроАвтоматика (Беларусь). Хотя, есть подозрение, что оба датчика делают на одном китайском заводе.
• F&F DRM-01 manual / Датчик движения микроволновой (с функцией датчика присутствия). Руководство по эксплуатации, pdf, 1.83 MB, скачан: 424 раз./
Где купить
Среди отрицательных свойств микроволновых датчиков называют и высокую цену. Действительно, по сравнению в обычным он стоит примерно в 2-3 раза дороже. Кроме того, ассортимент таких датчиков очень узок, а в некоторых городах вообще датчики ДДМ купить крайне проблематично.
Предлагаю выход – покупать такие датчики в Китае, на АлиЭкспресс.
Просьба к соратникам!
Поскольку практической информации в интернете по таким датчикам крайне мало, просьба делиться опытом по установке, настройке и эксплуатации. Жду отзывов и вопросов в комментариях!