СмартПульс - держите руку на пульсе высоких технологий! Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций

   Главная - DIY (Радиолюбителям) - Свет и освещение - PIR датчик движения на 220 В с последовательным подключением - тест и обзор

Последовательный датчик движения на 220 В - тест и обзор

Предисловие

Обзор посвящен PIR датчику движения на напряжение 220 В для управления освещением с последовательным подключением в один из проводников управляемой цепи. Такое подключение может быть в некоторых случаях более удобным, чем подключение к обоим проводникам питания осветительного прибора.

Датчик - простой и недорогой, но при этом, как показали тесты, вполне пригодный к эксплуатации.

Он относится к типу PIR-датчиков, то есть, реагирующих на инфракрасное (тепловое) излучение от движущихся объектов.

Как он устроен, какие есть ограничения в его работе, и какое у него слабое место - далее в обзоре.

Комплект последовательного датчика движения на 220 В (кликнуть для увеличения, откроется в новом окне)

Комплект датчика движения состоит из собственно датчика, двух кольцевых гаек для закрепления датчика в месте расположения и удлинительного кабеля с двухконтактным разъёмом. Всегда ли датчик будет поставляться с двумя гайками, неизвестно (на изображениях на странице продавца датчик изображен только с одной гайкой в комплекте).

Как показало опробование датчика, в одном из разъёмов не было контакта проводника со штырём разъёма: датчик не работал. Пришлось разъёмы откусить и подключить датчик напрямую к цепи освещения - всё заработало.

Вряд ли эта проблема будет массовой; но если случилась один раз, то может случаться и ещё. Просьба иметь в виду такую возможность.
 

     Оглавление:

   1. Конструкция и схемотехника последовательного инфракрасного датчика движения на 220 В

   2. Тест последовательного инфракрасного датчика движения 220 В

   3. Окончательный диагноз
 

Внешний вид, комплектация, конструкция и схемотехника датчика движения на 220 В

Датчик представляет собой традиционную цилиндрическую конструкцию с резьбой и ячеистым куполом. Для удобства внешних соединений провода, выходящие из корпуса датчика, удлинены с помощью разъёма и дополнительных проводников (см. первое фото в статье, но они могут не работать, как уже пояснено).

Так выглядит датчик сбоку:

(изображение с Алиэкспресс)
 

Размеры датчика приведены на следующем изображении:

На чертеже не указана общая высота датчика от донышка до макушки купола, она составляет 32 мм.

Вид датчика сзади:

Схема подключения датчика - примитивная: он просто включается в разрыв одного из проводов питания устройства, которым должен управлять (по умолчанию имеется в виду освещение).

Разобрать датчик при необходимости можно очень легко. Ячеистый купол сделан из довольно мягкого пластика; его можно поддеть тонкой отвёрткой и снять:

Затем извлекаем печатную плату устройства и можем частично заценить её элементную базу. К сожалению, главный 8-пиновый чип PIR-контроллера пожелал остаться неизвестным (нет маркировки):

Зато многие из остальных деталей можно легко опознать.

В качестве управляющего нагрузкой тиристора используется BT136 (4 A, 600 V - очень неплохо).

Тиристор подключен к контактам "плюс" и "минус" диодного моста MB10F; такое подключение необходимо по той причине, что тиристор - устройство однополярное (в данном случае), а коммутировать он должен переменный ток.

Мост MB10F допускает средний выпрямленный ток до 0.8 и напряжение до 700 В; но очень смущают его очень малые габариты: примерно 4*5 мм. Не будет ли перегрева?!

Питание основной части схемы обеспечивает миниатюрный линейный стабилизатор 7544 (4.4 В).

И, наконец, сам PIR-датчик N219S - ничем не примечателен, обычный ширпотребовский датчик.

Чуть левее PIR-элемента находится небольшой бело-прозрачный элемент. Это - фотодиод (или фототранзистор). Он отменяет срабатывание датчика, если в помещении достаточно светло (проверено, работает).

Если эта функция не требуется, то светодиод надо выпаять или густо замазать светонепроницаемой краской.

Теперь, после детального изучения "начинки", можно перейти к тестам.
 

Тест последовательного PIR датчика движения 220 В

Тест начинаем с банальной проверки дальности срабатывания датчика. Она составила около 3 - 3.5 м, если человек приближается к датчику с видимостью в полный рост и точно по направлению оси датчика (оптимальный результат). При отклонении от оси на 45 градусов дальность снижается примерно до 2 - 2.5 м.
 

Следующий тест - тоже простой: проверка длительности включённого состояния после однократного срабатывания. Она оказалась равной ровно 30 секундам. Это - не очень большая величина и в некоторых применениях может быть недостаточной. В типовых применениях датчик с таким временем удержания включённого состояния подойдёт для тех мест, где люди не стоят неподвижно, а движутся: коридоры, лестничные площадки и т.п. Но к этому надо добавить, что если объект продолжает двигаться после первого срабатывания, то отсчёт времени идёт после каждого срабатывания датчика: он остаётся включённым до тех пор, пока движение объекта полностью не прекратится плюс ещё упомянутые выше 30 секунд "по умолчанию".

Теперь вооружимся тепловизором и проверим нагрев датчика движения при длительном включённом состоянии.

В качестве нагрузки подключаем древнюю лампу накаливания 60 Вт (мощность подтверждена ваттметром); крышка датчика снята. Через 8 минут непрерывной работы проверяем нагрев датчика движения:

Самым горячим элементом схемы оказался диодный мост; он разогрелся до температуры 69 градусов. Если бы купол датчика был закрыт, то температура повысилась бы ещё градусов на 10, но ничего плохого не случилось бы (нагрев умеренный).

Особенностью последовательных PIR датчиков движения является то, что они в выключенном состоянии постоянно пропускают через себя ток, который одновременно проходит и через нагрузку (необходим для питания собственной схемы датчика). В результате, если в качестве нагрузки используется светодиодный светильник, то нагрузка может слегка "подсвечиваться". Но в данном случае этот эффект не был обнаружен: видимо, величина проходящего тока настолько мала, что весь ток расходуется в нагрузке на её собственную электронику, и светодиодам ничего не достаётся.

То есть, в выключенном состоянии фонового свечения светодиодной лампы не наблюдалось (токи утечки оказались очень малы).

В завершение тестов - осциллограмма напряжения на датчике, когда он находится во включенном состоянии (т.е. в идеале должен быть близок к короткому замыканию):

На осциллограмме видны короткие пики напряжения, когда тиристор находится в выключенном состоянии; и длинные "полочки" с падением напряжения около 2.5 В, когда тиристор включен и пропускает через себя ток. Это напряжение (ок. 2.5 В) образуется из падения напряжения как на тиристоре, так и на выпрямительном мосту MB10F.

На этом испытания завершены, выходим на финишную прямую!
 

Окончательный диагноз последовательного PIR датчика движения на напряжение 220 В

Протестированный PIR датчик движения с последовательным подключением на напряжение 220 В показал себя с положительной стороны и оказался полностью функционально пригодным для небольших нагрузок (источники света мощностью до 60 Вт).

Слабым звеном в датчике оказался миниатюрный диодный мост MB10F. Из-за его малых габаритов он нагревается сильнее всего в схеме датчика и, тем самым, ограничивает допустимую мощность нагрузки.

Чувствительность датчика оказалась на оптимальном уровне - не завышена, но и не загрублена.

Кроме того, он - очень прост для использования благодаря возможности последовательного подключения в управляемую цепь.

Единственное замечание состоит в том, что он имеет относительно короткое время включённого состояния (30 секунд). Из-за этого он хорошо подходит для установки в местах, где люди движутся без остановки (коридоры, лестничные клетки и т.п.). А в местах, где люди могут на длительное время оставаться без движения (например, простите, в туалетах), этот датчик лучше не устанавливать.

Где купить:

Купить протестированный последовательный датчик движения 220 В можно на Алиэкспресс, например, у этого продавца. Цена на дату обзора - около $2.5 (в дальнейшем может меняться, проверяйте!).

Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158
 

При тестировании датчика движения использовался тепловизор UNI-T UTi260M (обзор).
 

Дополнительно:

Обзор малогабаритного датчика движения с "обычным" (последовательно-параллельным) подключением - здесь.

Весь раздел "Сделай сам! (DIY)" - здесь.

  Ваш Доктор.
 03 марта 2025 г.

Вступайте в группу SmartPuls.Ru  Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

  Комментарии вКонтакте:

При копировании (перепечатке) материалов ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна!  Доктора! (Администрация сайта - контакты и информация)
  Группа SmartPuls.Ru  Контакте - анонсы обзоров, актуальные события и мысли о них