ИК датчики движения (присутствия)
ИК датчики движения (присутствия)
Цены на Пассивные инфракрасные датчики движения (ИК датчики) начинаются от 300 руб и заканчиваются на уровне 9-12 тысяч.
Дорогие лучше дешевых.
Но в чем и насколько?
В какой степени это «лучше» нужно вам?
Статься поможет выбрать наиболее подходящий для ваших задач ИК датчик движения или присутствия.
Зачем они нужны
Для комфорта, чтобы в темноте не шарить по стене в поисках выключателя.
Для снижения затрат на освещение. Светильники включаются только при обнаружении человека и, если естественного света, например от окон, недостаточно. Затраты на электроэнергию после установки датчика движения (присутствия) снижаются на 40-50%.
22% - снижение затрат на электроэнергию при включении/отключении освещения по обнаружению человека
20% - снижение затрат при включении/отключении освещения в зависимости от освещенности естеств. светом
Как он работает.
По физическая природе видимый свет и ИК излучение одинаковы. ИК излучение также можно сфокусировать линзой, как обычный свет. При попадании ИК излучения на фотоэлемент он меняет свои параметры. При комнатной температуре в видимом свете тела не светятся, а в ИК диапазоне – просто сияют.
Назовем это излучение «инфракрасным светом» или сокращенно – ИК свет. А словом «свет» будем обозначать обычный видимый свет.
Яркость ИК света зависит от температуры тела. Что горячее – светится ярче, что холоднее, светится слабее.
Контраст между ИК свечением человека и, например, ИК свечением холодного окна значительный. Присутствие человека распознается сразу, см. картинку.
ИК свет человека и ИК свет теплого пола практически одинаковы. Распознать человека на фоне теплого пола почти невозможно.
Поэтому датчики движения, и датчики присутствия реагируют на появление и исчезновение ИК света на фотоэлементе. Такие появления-исчезновение ИК света чаще всего вызвано деятельностью человека, реже факторами, не связанными с человеком, например, движением теплого воздуха от батареи и т.п.
Поэтому ошибочные срабатывания присущи всем датчикам движения (присутствия)
Внимание! И датчики движения, и датчики присутствия реагируют на появление-исчезновение ИК света на фотоэлементе датчика. Эти изменения могут вызываться как движением человека, так и другими причинами. Поэтому ошибочные срабатывания – это свойство датчиков движения (присутствия)
Датчики движения загрублены и реагируют только на идущего человека.
Датчик присутствия реагирует на все незначительные движения, обычно совершаемые человеком, когда он стоит или сидит: движение пальцев по клавиатуре, покачивание головы и т.п.
Если человек будет сидеть абсолютно неподвижно, то через заданное время датчик отключит свет.
Устройство датчика.
В середине датчика расположены приемники ИК света – фотоэлементы.
Мультилинза состоит из множества маленьких линз, каждая из которых фокусирует ИК свет на плоскость фотоэлемента, а одна из них – непосредственно на сам фотоэлемент (сигнал регистрируется).
При движении человека через какое-то время фокус линзы уходит с фотоэлемента и сигнал пропадает.
Затем уже другая линза фокусирует ИК свет человека на фотоэлемент – сигнал опять появляется.
Такое появление-исчезновение-появление сигнала - признак присутствия человека.
Каждая линза охватывает свой сегмент. Сигнал пропадает при выходе человека (руки человека) за границы этого сегмента.
При перемещении внутри сегмента, сигнал не меняется.
Первый вывод. Чем больше таких линз, тем более мелкие движения может улавливать датчик.
Вывод второй. С удаление от датчика размер сегмента увеличивается и с какого-то расстояния все мелкие движения, например, движение рук, покачивания головы будут находиться в границах одного сегмента. После этого расстояния датчик присутствия может работать уже только как датчик движения.
У датчиков движения сегменты более крупные по сравнению с датчиками присутствия. Датчики движения загрублены и реагируют на более яркий ИК свет по сравнению с датчикам присутствия.
Установка датчика
На датчик не должен падать прямой свет ламп.
В зоне обнаружения датчика не должно быть посторонних объектов, ограничивающих обзор датчика, например подвесных светильников.
Так же в зоне обнаружения не должно быть перегородок, даже стеклянных, т.к. ИК свет сквозь стекло не проходит.
Основная характеристика датчика движения – радиус обнаружения. Для датчика присутствия – радиус обнаружения сидящего или стоящего человека и радиус обнаружения идущего человека.
Этот радиус должен «дотягиваться» до углов помещения. Если не дотягивается, то в комнате придется ставить 2 а то и 3 датчика.
Охватить прямоугольное помещение датчиками с круговыми диаграммами можно только с перехлестом диаграмм.
Почти все датчики движения (присутствия) на сегодня – это датчики с круговыми или овальными диаграммами обнаружения.
Только немецкая компания Theben AG делает датчики присутствия с квадратной зоной обнаружения.
Квадратная зона обнаружения значительно упрощает проектирование, да и самих датчиков требуется меньше: 4 «квадратных» вместо 7 с круговой диаграммой. Углы помещения надежно перекрываются .
Настройка датчика
Датчики настраиваются потенциометрами
Обычно их три:
- для настройки чувствительности датчика (SENS), настраивается яркость ИК света, на которую должен реагировать датчик
- для установки времени задержки отключения освещения (TIME) – максимального интервала между появлениями сигнала на фотоэлементе. Если за это время сигнал не меняется, датчиком отключит освещениение, вентиляцию – все что подключено к датчику.
- (LUX) для настройки порогового значения по освещенности естественным светом (от окон, балкона и т.п.). Света от окон достаточно - при обнаружении человека светильники не включаются.
Настройка порогового значения освещенности
Дождитесь освещенности от окон, при которой датчик должен включать светильники. Медленно поворачивайтее потенциометр Lux, пока не включится свет. Если потенциометры на тыльной стороне датчика, то придется его снимать, поворачивать потенциометр, устанавливать датчик и проверять включение светильников. Не включились, опять повторяйте эту процедуру.
Внимание! При выборе датчика проверьте, где находятся потенциометры. Если на тыльной стороне, обязательно убедитесь, что датчик легко снимается и легко устанавливается. Иначе вас ждут большие трудности при настройке.
Первое важное отличие просты и дешевых датчиков от дорогих и «продвинутых».
Предположим, утром сотрудники пришли в офис. На улице темно и датчик движения включил свет при обнаружении сотрудника. Люди ходят по офису – датчик обнаруживает движение и держит светильники включенными. Стало светлее и освещенности от окон достаточно, она выше порогового значения освещенности. Простые датчики движения (присутствия) будут держать светильники включенными пока люди ходят в зоне их обнаружения.
Если все выйдут из помещения, датчик отключает светильники. При появлении человека, если света от окон достаточно, датчик светильники не включит.
Снижение затрат на освещение при дешевых датчиках движения (присутствия) будет 22-25%.
Более дорогие модели «мониторят» освещенность естественным светом и, если она превысит пороговое значение, отключают светильники, даже при нахождении людей в помещении.
Затраты на освещение в этом случае снижаются на 42-50%.
Простые датчики подойдут вам для коридоров, где люди появляются редко или для помещений без окон.
Во всех остальных случаях предпочтение лучше отдать более сложным моделям.
Настройка чувствительности датчика
Если датчик на вас не реагирует, увеличивайте чувствительность. Свет включается самопроизвольно – снижайте. Обычно чувствительность настраивается за 3-4 раза.
Если датчик настраивался летом, вполне возможно, что зимой придется его перенастраивать. И наоброт.
У нас был раз случай, когда у заказчика летом датчик работал отлично, зимой начал самопроизвольно включать свет. Выяснили, что реагирует на теплый воздух, поднимающийся от батареи. Снизили чувствительность, стал работать нормально.
Летом на жаре перестал включать свет при появлении человека. Повысили чувствительность, стал работать нормально. Следующей осенью установили датчик с микропроцессором.
Настройка датчика присутствия требует «помикронного» поворота потенциометра, чтобы «нащупать» чувствительность, при которой датчик будет удовлетворительно работать. Именно удовлетворительно. Стабильной работы от датчика присутствия добиться практически невозможно.
Возможно, через пол-года настройку чувствительности придется повторять.
В нашей практике был случай, когда в зимнем саду ночью свет включался при каждом падении листа с какого-то крупнолистного тропического растения. Помикронным вращением потенциометра сделать ничего не удалось и пришлось ставить датчик присутствия с микропроцессором, который автоматически подстраивает чувствительность.
Наиболее стабильно работают датчики присутствия со встроенным микропроцессором. Когда в помещении никого нет, микропроцессор загрубляет чувствительность и датчик реагирует только на идущего человека.
При обнаружение человека чувствительность автоматически повышается и датчик начинает улавливать движение рук, покачивание головы – все небольшие движения, которые совершает человек, когда сиди или лежит.
В ряде моделей таких датчиков даже нет потенциометра для ручной настройки чувствительности. Ее автоматически настраивает микропроцессор. Такие датчики работают практически без ошибок и избавят вас от нудной настройки чувствительности вручную.
Обычно таймеры увеличиваю комфорт и снижают финансовые, физические и психологические затраты на его поддержание.
Например, на даче душ с электроподогревом воды. Чтобы не переплачивать за "свет", включают нагреватель за час другой до того, как пойти в душ. Иногда забывают включить и … либо остаются без душа, либо перед сном устраивают себе закаливающую процедуру. Даже самый простой розеточный таймер обеспечит вам горячую воду в нужное время, и оплата за электричество значительно уменьшится.
В кризис особо актуальна поговорка "мы не так богаты, чтобы покупать дешевые вещи". Что дешево, то часто и низкого качества. А низкое качество – это всегда угроза аварии, на преодоление последствий которой денег может и не хватить. Поэтому лучше отложить азартные игры с сомнительным оборудованием до "послекризисных" времен и выбирать действительно надежные приборы.
Как же выбрать именно надежные таймеры (реле времени)?
Все таймеры делятся на 2 группы: электромеханические и электронные. Электронные таймеры часто называют цифровыми.
Выбор таймера зависит от нужной вам точности включения и выключения электрооборудования. Если вас устраивает точность включения/отключения 10-20 минут, то с вашими задачами справится электромеханический таймер. Эти таймеры очень просты. Подключить и настроить часто можно и без инструкции.
Если для каждого дня недели требуется включать электрооборудование в разное время; или нужен цикличный режим включения, например в 9 утра система полива (работающий макет на витрине, автокормушка и т.п.) через каждые 40 минут включается на 5 минут и в таком режиме работает до 20-00, то вам потребуется цифровой таймер.
Так на что же надо обратить внимание при выборе таймера?
Для цифрового таймера
При выборе электронного (цифрового) таймера, внимательно изучите технические характеристики таймера. Европейский стандарт EN для таймеров требует обязательно указывать в характеристиках следующие параметры:
- ток (или мощность) электрической нагрузки при cosφ= 1 и при cosφ=0,6
- мощность или количество ламп различных типов: люминесцентных последовательно или параллельно скомпенсированных; ламп накаливания или галогенных ламп; энергосберегающих ламп.
Если в разделе о подключаемой нагрузке, например, указано только 3000VA и больше никаких других параметров, то стоит усомниться в соответствии таймера европейским стандартам качества. Чем меньше характеристик указано в этом разделе, тем опаснее покупать такое реле времени.
Второе, на что нужно обратить внимание – это срок службы встроенной в таймер батареи. Дело в том, что записанные вами программы хранятся в энергозависимой памяти. Встроенная в таймер батарея и подпитывает эту память и при сбоях в электросети ваши программы сохранятся.
Когда батарея разрядится, то после каждого отключения электричества вам придется заново вводить программу.
Почти все таймеры на российском рынке либо неразборные, либо батарея «вмурована» в них намертво и замене не подлежит, как показано на фотографии.
Фактически это одноразовые таймеры, срок службы которых в лучшем случае будет такой же, как указан в характеристиках «резерв хода» или «ресурс батареи».
Мало кому захочется после каждого отключения электропитания программировать таймер. Поэтому каждые 3 года или 5 лет вы будете выкидывать старый, вполне еще работоспособный прибор, и покупать новый. Такая маленькая хитрость изготовителей для увеличения сбыта... Фактически за новым таймером вы придете даже раньше. Батарея ставится на заводе, а сколько таймер пролежал после этого на складе не известно.
Поэтому, при покупке таймера обязательно спросите о заменяемости батареи и попросите показать как она заменяется. Иначе раз в несколько лет вы будете наведываться за новым прибором. Для продавца ваши постоянные визиты только в радость, а вот для вас…
Далее поинтересуйтесь гарантийным сроком. Чем выше качество и надежность таймера, тем больший гарантийный срок производитель предоставляет на него. Обычно гарантия на цифровые таймеры составляет 1 год. На отдельные модели может доходить и до 3 лет. В общем, чем больше гарантия, тем ниже ваши риски.
Остальные параметры относятся скорее к удобству настройки, быстроте и удобству монтажа.
Гораздо легче подключить таймер с пружинными клеммами, все подключение – это просто вставить в такую клемму провод и она сама зафиксирует его. В каждой клемме 2 разъема и вы сможете подключить к одной клемме 2 провода разного типа и сечения, например многожильный, сечением 1мм, и одножильный, сечением 2,5 мм. Присоединить такие провода к одной винтовой клемме просто невозможно. А при монтаже часто бывает нужно отвести от клеммы провод к другому устройству.
Вы потратите значительно меньше времени и сил для настройки таймера с русифицированным меню. Подсветка экрана позволит легче и быстрее изменить программу, если таймер уже установлен в щит.
Молния
Первым серьезным изучением молнии занялся великий американец Бенджамин Франклин, почему-то считающийся у нас одним из президентов США. Он им не был, но обессмертил свое имя тем, что экспериментально доказал электрическую природу грозы.
Тогда это было сделать непросто. Не было небоскребов, самолетов и даже воздушный шар не был изобретен. А требовалось получить небесное электричество буквально в руки для проведения опытов. Ведь в первом электрическом конденсаторе того времени, лейденской банке, одной из двух обкладок его была рука экспериментатора.
С помощью детской игрушки, называемой бумажным змеем, экспериментатор ввел проводник в грозовое облако, и зарядил лейденскую банку, а затем сравнивал ее с такой же банкой, заряженной электрической машиной.
Поведение банок было идентичным. Сомнений не было: грозовой разряд носит электрический характер. Он даже определил, что чаще всего облака носят отрицательный электрический заряд. Опыты Франклина были чрезвычайно опасны, но они помимо весьма интересных научных данных, привели к изобретению им громоотвода.
Какова всё-таки стоимость молнии? Другой американец, Чарлз Протеус Штейнмец (1865-1923), считается одним из главных основателей науки электротехники. Последние годы своей жизни он посвятил вопросам электропередачи энергии на расстояние с помощью высокого напряжения.
Для решения вопросов изоляции высоковольтных систем ему понадобился генератор импульсов высокого напряжения. Таковой и был им построен. Этот генератор мог создавать искусственную молнию с потенциалом 120 киловольт. Однако существует научный метод, называющийся экстраполяцией, который позволяет распространять выводы из наблюдений в одних условиях над аналогичными явлениями в других ...
История одного парадокса электротехники
Если составить электрическую цепь из источника тока, потребителя энергии и соединяющих их проводов, замкнуть ее, то по этой цепи потечет электрический ток. Резонно спросить: «А в каком направлении?» Учебник теоретических основ электротехники дает ответ: «Во внешней цепи ток течет от плюса источника энергии к минусу, а во внутри источника от минуса к плюсу».
Так ли это? Вспомним, что электрическим током называется упорядоченное движение электрически заряженных частиц. Таковыми в металлических проводниках являются отрицательно заряженные частицы – электроны. Но ведь электроны во внешней цепи движутся как раз наоборот от минуса источника к плюсу.
Это можно доказать очень просто. Достаточно поставить в вышеуказанную цепь электронную лампу – диод. В случае, если анод лампы будет заряжен положительно, то ток в цепи будет, если же отрицательно, то тока не будет. Напомним, что разноименные заряды притягиваются, а одноименные – отталкиваются. Поэтому положительный анод притягивает отрицательные электроны, но не наоборот.
Сделаем вывод, что за направление электрического тока в науке электротехнике принимают направление ПРОТИВОПОЛОЖНОЕ движению электронов ...
Царь – электрофор
Летом 1814г. победитель Наполеона Император Всероссийский Александр Первый посетил голландский город Гаарлем. Высокий гость был приглашен в местное ученое общество. Здесь, как записал историограф, «Большая электрическая машина прежде всего обратила на себя внимание Его Величества».
Сделанная в 1784г. машина действительно производила большое впечатление. Два стеклянных диска диаметром в рост человека вращались на общей оси усилием четырех человек. Электричество трения (трибоэлектричество) поступало для зарядки батареи двухведерных лейденских банок, конденсаторов того времени. Искры от них достигали длины более полуметра, в чем дали убедиться императору.
Реакция его на это среднеевропейское чудо техники была более чем сдержанной. Александр был с детства знаком с машиной еще более крупной и искры она давала больше этих. Изготовлена она была. еще раньше в 1777г. у него на родине в Петербурге, была проще, безопаснее и требовала обслуги меньше, чем голландская. Императрица Екатерина II в присутствии внуков развлекала себя с помощью этой машины электрическими опытами в Царском Селе. Затем её, как редкий экспонат, перенесли в Петербургскую кунсткамеру, затем по чьему-то распоряжению ее оттуда вывезли и следы её затерялись.
Александру показывали технику позавчерашнего дня. Принцип генерирования электричества с помощью трения не применяется более 200 лет, в то время, как идея, заложенная в основу отечественной машины до сих пор используется в современных лабораториях школ и университетов мира.
Принцип этот - электростатическая индукция – открыт и впервые описан в России, российским же академиком, имя которого мало кто знает, а это несправедливо. Об этом хочется напомнить нынешнему поколению ...
Источник: http://Subscribe.Ru |
| Категория: Мои статьи | Добавил: 155 (2009-Окт-20)
|
| Просмотров: 18112
|
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |
|
| Статистика |
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 |
|
