3.5.4. Практическое применение датчиков движения (маленькие хитрости)
Пироэлектрические датчики движения (далее ДД) в быту применяются лет десять и являются составной частью систем охраны, автоматики и предупреждения. Ни один «умный дом» сегодня не обойдется без этих недорогих и доступных датчиков.
Датчики свободно продаются в магазинах электротоваров. Среди множества ДД главным образом различают законченные автоматические узлы и локальные датчики.
Первые из них, предназначенные для бытовых нужд, снабжены собственным бестрансформаторным источником питания и узлом управления нагрузкой в сети 220 В, позволяющим коммутировать ток до 6 А.
Еще одна их особенность – наличие регулируемых фоточувствительных реле и таймера, отвечающего за задержку отключения нагрузки. Некоторые бытовые ДД имеют корпус, совмещенный с мощным фонарем освещения, внутри которого установлена галогеновая лампа (рассчитанная на напряжение 220 В). В быту и в личных целях применяют именно эти датчики.
Локальные ДД наиболее специфичны. Они предназначены для устройств охранных сигнализаций и безопасности, предупреждения и индикации присутствия. Изначально данные ДД рассчитаны для совместной работы в системах с централизованным питанием и резервными источниками бесперебойного питания (ИПБ) – в многофункциональных системах управления охранным комплексом, кодовым доступом, индикацией и дистанционным управлением. Эти ДД стоят (в отдельности) на два порядка дешевле бытовых «собратьев» и их можно приспособить для нужд радиолюбителя, воспользовавшись приведенными далее авторскими рекомендациями.
Итак, первое, с чем придется столкнуться, адаптируя «охранный» ДД в быту – это отдельный источник питания с постоянным выходным напряжением.
Внимание, важно! Подойдет любой стабилизированный источник питания с выходным напряжением 9—15 В. Если от источника питания к ДД необходим соединительный кабель более 2 м, рекомендую в месте подключения кабеля к датчику (в корпусе последнего) параллельно цепи питания установить оксидный конденсатор емкостью 1000—10000 мкФ с рабочим напряжением не менее 25 В – для сглаживаний пульсаций напряжения и, как следствие, для локализации помех по питанию.
Охранные датчики движения имеют одинаковый принцип действия и различаются некоторыми дополнительными функциями, например, индикацией срабатывания и регулировкой чувствительности. На рис. 3.58 представлен ДД ИО315-1 «Орлан» для цифрового кодированного охранного комплекса типа «Сигнал-201» и аналогичных.
Рис. 3.58. Внешний вид датчика ИО315-1 «Орлан»
Производитель датчика фирма «Риэлта». Датчик маркируется как «извещатель охранный».
Датчик снабжен трехуровневым светодиодным индикатором срабатывания и регулировкой чувствительности зоны сканирования. Если снять верхнюю крышку корпуса «Орлана», нашему взору откроется печатная плата с элементами (рис. 3.59).
Датчик имеет функцию самоохраны – для этого предусмотрена кнопка SA2, контакты которой замкнуты при нормально закрытой крышке корпуса. Переключатель SA1 отвечает за чувствительность датчика и комбинацию выходных сигналов при срабатывании шлейфа охраны. Подключение производится к клеммнику на плате датчика.
Рис. 3.59. Вид на печатную плату датчика ИО315-1 «Орлан»
Внимание, важно! Несмотря на то, что данный ДД (как и все рассматриваемые в настоящей книге) конструктивно предназначен для работы в составе многофункционального охранного комплекса, его можно использовать и отдельно (в составе соответствующей радиолюбительской конструкции).
Для этого питание подключают к клеммам " – " и "+" 12 В. Шлейф охраны подключают к контактам ШС2. При этом данный шлейф имеет нормально разомкнутое состояние (т. е. между контактами ШС2 имеется большое сопротивление) – если на датчик не подано питание и если (при подключенном питании) в зоне ответственности датчика происходят перемещения (движения). Если питание подключено и никаких движений в зоне датчика нет – состояние ШС2 – замкнутые контакты.
Светодиоды HL1—HL3 (желтый, красный, зеленый) зажигаются по мере срабатывания датчика на перемещение в зоне контроля. Наиболее чувствительная – «желтая» зона (затем «красная» и «зеленая»). Например, на практике желтый светодиод произвольно вспыхивает, когда к датчику кто-либо приближается. Красный загорается (или мигает, при близком приближении человека, зеленый – при активных движениях непосредственно перед датчиком).
Светодиоды могут гореть и одновременно (в частности это происходит при подключении ДД к питанию). Контакты шлейфа охраны ШС2 изменяют свое состояние при любой реакции ДД на перемещения (зажигания светодиода любого цвета свечения).
Благодаря светодиодам с ДД удобно проводить эксперименты, контролировать их работу и настраивать чувствительность.
Чувствительность данного ДД регулируется перестановкой перемычки на печатной плате (может быть высокая и нормальная чувствительность).
Перемычки на переключателе SA1 должны находиться в положении 1–4 —«вкл», 5 – «выкл».
Таким образом, для управления устройством сигнализации с помощью рассмотренного датчика нужно к нему подключить питание и провода к шлейфу ШС2. Ответную часть проводов ШС2 подключают на вход цифрового устройства, воспринимающего сигналы высокого или низкого логического уровня.
Например, между общим проводом и управляющим входом логической КМОП-микросхемы включают контакты ШС2. Между управляющим входом логической КМОП-микросхемы и «+» питания включают постоянный резистор сопротивлением 91 кОм (сопротивление указано примерно и может отличаться на 20 %). Таким образом, пока ДД не сработает, вход микросхемы будет шунтирован контактами ШС2 на общий провод. В случае нарушении зоны контроля ДД контакты ШС2 размыкаются, на управляющем входе оказывается сигнал высокого логического уровня, что приводит к включению сигнализации. При выключении питания датчика (в том числе злоумышленником) шлейф ШС2 снова будет разомкнут, что воспринимается устройством управления, как сигнал «тревога».
Шлейф ШС1 на плате данного датчика имеет постоянно замкнутые контакты (при указанных перемычках переключателя SA1), и в нашем случае интереса не представляет.
Другой охранный датчик ИО409-8 «Фотон-9» (производитель тот же) работает по аналогичному принципу. Внешний вид охранного датчика движения «Фотон-9» представлен на рис. 3.60.
Вид со снятой крышкой корпуса приведен на рис. 3.61.
Рис. 3.60. Внешний вид датчика «Фотон-9»
Рис. 3.61. Вид датчика «Фотон-9» со снятой крышкой
Отличие этого датчика от ранее рассмотренного состоит в том, что здесь в качестве индикатора срабатывания имеется только один светодиод (красного цвета свечения), на который возложены те же функции. Изменив положение перемычки на плате, можно повысить чувствительность датчика в разы.
Внимание, важно! Подключение данного ДД несколько отличается от предыдущего варианта. Напряжение питания подсоединяют к тем же контактам на клеммнике платы датчика, а вот охранное (либо исполнительное устройство) включают к шлейфу ШС1. Принцип работы датчика и срабатывание шлейфа на приближение человека в зоне контроля – те же.
Питание на данный ДД подается по аналогии с рассмотренными ранее вариантами, а шлейф охраны подключают к клеммам N и С. Отличительная особенность этого ДД в том, что элементы на схеме выполнены в SMD-исполнении, равно как и индикаторный светодиод (красного цвета свечения).
Схема подключения извещателя (Астра, Арфа, Стекло, Шорох, Фотон, короче говоря- любого) всегда приводится в паспорте конкретного прибора сигнализации, но содержит только назначение контактов клеммной колодки (пример слева). Стоит заметить- приведенный здесь пример максимален, встречается редко.
Практически всегда колодка имеет одну пару контактов ПЦН и контакты подключения питания. Две пары контактов ПЦН иногда встречаются у некоторых комбинированных извещателей. Дополнительный контакт "РЕЗ" присущ извещателям "Астра 5", контакты TMP- извещателям "Шорох". Используемые сокращения обозначают:
- 12В ОБЩ "+"- полярность и напряжение питания
- ПЦН- пультовая пара (выход извещателя, информирующий о его состоянии)
- РЕЗ- дополнительный контакт для подключения оконечного элемента шлейфа сигнализации (резистора). Со схемой извещателя никак не связан, просто висит в воздухе, то есть является технологическим
- TMP (ТАМП)- контакты выключателя тампера- размыкаются при вскрытии корпуса извещателя
Схема подключения нескольких извещателей в шлейф сигнализации (то есть соединения их между собой), как правило, 
не приводится, а это, несмотря на кажущуюся простоту и очевидность (справа- структурная схема соединения приборов охранной сигнализации) для начинающих может представлять нешуточную проблему.
Большинство охранных извещателей имеют выход ПЦН (пультовую пару), реализованную на базе контактов реле. Причем, в режиме "охрана" ("норма") контакты замкнуты, а при отключении извещателя или переходе в режим "тревога"- разомкнуты. Поэтому подключение пультовой пары таких извещателей в шлейф сигнализации осуществляется последовательно, с установкой после последнего извещателя (ИN) оконечного элемента шлейфа сигнализации, в большинстве случаев резистора (R).
Как реально датчики сигнализации соединяются между собой образуя шлейф сигнализации показывают четыре рисунка слева. Схема включения извещателей, приведенная на верхнем левом рисунке встречается очень редко. Единственно что может из нее пригодиться- подключение контактов тампера (например, для извещателей "Шорох 2"). Правда, часто эти контакты, даже при их наличии, игнорируют, оставляя висеть в воздухе.
Следующий пример подключения охранных извещателей практическое значение имеет и используется, например, при организации шлейфа сигнализации второго рубежа охраны с использованием извещателей "Астра 5".
Хочу сказать, что цветовая гамма в схемах подключения датчиков сигнализации используется не только для красоты и удобства восприятия. Практически, соединение охранных извещателей осуществляется четырехпроводной линией, каждый из проводов которой имеет свой цвет, что значительно облегчает монтаж шлейфа сигнализации.
Третья по счету схема включения является частным вариантом предыдущей и используется при отсутствии у извещателя клеммы "РЕЗ". (Черным кружком обозначена пайка проводов). Рассмотренные выше варианты хороши при использовании скрытой прокладки шлейфа сигнализации.
В этом случае соединительная линия выводится из стены или иной строительной конструкции непосредственно под извещателем, который закрывает собой место вывода, а вся коммутация осуществляется в корпусе прибора сигнализации (дизайн помещения не страдает).
Минусом такого способа монтажа извещателей является сложность в обслуживании (для поиска неисправности необходимо вскрывать корпус прибора), относительно небольшое свободное пространство внутри корпуса, миниатюрность клеммной колодки. Иногда подобный способ монтажа становится поистине ювелирной работой.
Особенно наглядно это проявляется при монтаже извещателей шлейфа сигнализации первого рубежа охраны.
Включение в него, наряду с клеммными извещателями, магнитоконтактных извещателей, которые имеют гибкие выводы, делает коммутацию внутри корпуса прибора, как правило, невозможной. Можно, конечно, использовать пайку, но тогда опять встает вопрос удобства поиска неисправностей в процессе эксплуатации системы охранно пожарной сигнализации (иногда- ошибок, допущенных при монтаже). Оптимальным вариантом здесь является применение коммутационных устройств, что демонстрирует последний пример подключения охранных, в том числе магнитоконтактных извещателей.
Еще раз обращаю внимание- извещатели сигнализации, имеющие в режиме "норма" замкнутые контакты, включаются в шлейф сигнализации последовательно. Есть хороший способ проверить правильность монтажа датчиков в шлейфе сигнализации. Пройдите по цепи соединений в направлении стрелки на желтом проводе до выхода на зеленом. Если Вам удалось при этом пройти через контактные пары ВСЕХ датчиков, причем только ОДИН раз по каждой, значит все в порядке. Это что-то вроде задачи Эйлера о семи мостах.
© 2010-2020 г.г.. Все права защищены.
Материалы, представленные на сайте, имеют ознакомительно-информационный характер и не могут использоваться в качестве руководящих документов
Купить в 1 клик
В наличии ул. Вольная: > 5 шт.
Транзитный склад: > 5 шт.
- Описание
- Характеристики
- Доставка
- Документация
- Отзывы
- Консультация
Пассивный ик-датчик, 0…+50град. С, 12В, 10м, 90град. , 87х61х40,5 мм, 0,09 кг без кронштейна
Предназначены для обнаружения проникновения в охраняемое пространство закрытого помещения.
Основные особенности Фотон-9 (ИО-409-8:
- Чувствительный элемент — двухплощадный пироприемник.
- Высокая плотность чувствительных зон в объемной зоне обнаружения:
- 22 дальние зоны, 7 средних, 4 ближних, 2 антисаботажных.
- Формирование антисаботажных зон непосредственно под извещателем для контроля несанкционированного подхода к нему.
- Высокая помехоустойчивость.
- Выбор режима чувствительности.
- Возможность отключения светового индикатора.
- Контроль вскрытия корпуса.
- Наличие экрана защиты пироприемника от насекомых.
- Возможность монтажа в углу помещения без кронштейна.
- Извещатель выдает тревожное извещение размыканием шлейфа сигнализации контактами исполнительного реле.
- Электропитание извещателя осуществляется от источника постоянного тока номинальным напряжением 12 В.
Технические характеристики: