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

   Главная - DIY (Радиолюбителям) - Свет и освещение - Датчик движения на 220 В - тест и обзор

Датчик движения на 220 В - тест и обзор

Предисловие

Обзор посвящен датчику движения на напряжение 220 В для управления освещением. Датчик простой и дешевый, но при этом, как показали испытания, надёжный в работе.

Как он устроен, какие есть ограничения в его работе, и как его работу можно настроить под конкретное применение - далее в обзоре.

(кликнуть для увеличения, откроется в новом окне)

     Оглавление:

   1. Внешний вид, комплектация, конструкция и схемотехника датчика движения YX-358A на 220 В

   2. Тест датчика движения 220 В

   3. Окончательный диагноз
 

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

Датчик представляет собой примерно 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). При этом провода для подключения питания сделаны на 8 см длиннее, чем провода для подключения нагрузки.

Так выглядит основная часть датчика:

Интересно, что на страницах продавцов этого датчика не приведено никаких его характеристик, кроме размеров и примерного радиуса и угла действия:

На чертеже есть небольшая ошибка: внешний диаметр резьбы на корпусе датчика оказался меньше указанного на чертеже и составил 17.6 мм.

Схема подключения датчика к сети 220 В и к нагрузке такова:

Если говорить об электрических характеристиках датчика, то здесь можно отталкиваться от характеристик применённого в нём тиристора. А он допускает импульсный ток до 4 А и ток длительной работы до 2.55 А. Но ещё надо будет проверить, не нарушится ли при этом температурный режим?!

Теперь проведём вскрытие и осмотр датчика. Делается оно не сложно (крышка держится на защелках), но аккуратность потребуется: внутреннее пространство датчика - очень тесное, всё цепляется за всё!

Внимание - техника безопасности: разобранный и подключенный датчик не трогаем руками - он не изолирован от сетевого напряжения!!!

Схема датчика размещена на двух расположенных перпендикулярно платах:

На маленькой плате расположен собственно сам PIR-датчик с чипом формирования управляющего сигнала для управления тиристором, а на большой плате - силовой тиристор (он расположен наклонно), диодный мост и схема формирования питания для PIR датчика и его обвязки.

Подглядим тип тиристора:

Тиристор - типа C106DG (datasheet можно найти в интернете). Параметры у него хорошие: как уже упоминалось, длительный ток - 2.55 А, импульсный - до 4 А. Но на обратной стороне тиристора видна его металлическая подложка (предыдущее фото), предусмотренная для контакта с теплоотводом, которого здесь нет. Поэтому морально готовимся к тому, что длительно работать на заявленном токе 2.55 А тиристор не сможет.

На следующем изображении - эта же плата, но в другом ракурсе, в котором лучше видны остальные элементы, кроме тиристора:

Схему рисовать лениво, поэтому расскажу её словами. :)

Питание слаботочной части схемы формируется из напряжения 220 В с помощью диода M7 и расположенного рядом последовательного резистора 100 кОм (маркировка 104).

Выпрямленный ток подается на параллельную цепочку стабилитрона (диода Зенера) Z1 и керамического конденсатора. Стабилитрон ограничивает напряжение, а конденсатор его поддерживает в периоды перехода напряжения сети через ноль на отрицательную полярность (которую не пропускает диод  M7).

Затем напряжение поступает на чип стабилизатора 3.3 В (маркировка 662K). Это напряжение питает PIR-датчик на маленькой плате и относящийся к нему чип.

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

Диодный мост по своим габаритам явно не относится к числу мощных и так же может перегреваться при избыточной нагрузке, как и тиристор.

Теперь посмотрим на маленькую плату (на которой установлен PIR-датчик):

Под собственно датчиком установлен чип, который формирует сигнал управления необходимой длительности после каждого срабатывания PIR датчика. То есть, если в поле зрения датчика есть какое-то движение, то он не выключится, пока продолжается движение плюс время удержания включенного состояния, которое задаётся резистором 180 кОм (обозначен цифрой 2).

Цифрой 1 обозначен датчик освещения (фотодиод или фототранзистор). Он предназначен для того, чтобы датчик не срабатывал, если уровень освещения - высокий, и дополнительное освещение включать не требуется.

Но кому-то это может доставлять психологические неудобства: датчик может срабатывать, а может и не срабатывать (вдруг сломался?). Если эта функция не нужна или мешает, то датчик освещения можно заклеить чем-нибудь тёмным или вообще выпаять.

Наконец, посмотрим на обратную сторону большой платы:

Здесь присутствует обозначение всего датчика YX-358A; а также убеждаемся в равноправии синих проводников: они запараллелены.

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

Тест датчика движения YX-358A

Тест начинаем с банальной проверки дальности срабатывания датчика. Она составила около 3 м, если человек приближается к датчику с видимостью в полный рост и точно по направлению оси датчика (оптимальный результат).
 

Следующий тест - тоже простой: проверка длительности включённого состояния после однократного срабатывания. Она оказалась равной 22 секундам. Это - не очень большая величина и в некоторых применениях может быть недостаточной. Как её изменить, будет рассмотрено далее. 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 не прекратится плюс 22 секунды.

Теперь вооружимся тепловизором и проверим, какая нагрузка на выход будет допустимой для этого датчика движения.

Сначала в качестве нагрузки подключаем лампу накаливания 95 Вт (мощность проверена ваттметром); датчик извлечён из корпуса. Через 10 минут непрерывной работы проверяем нагрев датчика движения:

Датчик разогрелся до недопустимо высокой температуры 105 градусов. Если бы он был при этом установлен в корпусе, то температура повысилась бы ещё градусов на 10, и датчик сгорел бы.

Снижаем нагрузку и подключаем светодиодную лампу номинальной мощностью 25 Вт (реальная мощность оказалась 17 Вт). Снова делаем через 10 минут работы тепловой снимок:

В этом случае датчик нагрелся до безопасных 63 градусов. Пожалуй, можно было бы и ещё прибавить нагрузку, но картина и так в целом ясна: свыше 40 Вт точно ничего подключать нельзя, а лучше ограничиться 30-ю Ваттами.

Теперь переходим к последнему пункту тестов: доработке тестируемого датчика движения YX-358A для изменения продолжительности включённого состояния.

На одной из фотографий выше был отмечен времязадающий резистор датчика, номинал которого составляет 180 кОм.

Для изменения продолжительности включённого состояния выпаиваем этот резистор, а вместо него припаиваем две тонких (!) и гибких (!) проволочки, к которым уже припаиваем другие резисторы для подбора оптимального для пользователя времени включенного состояния.

Вот как это выглядит:

Испытания показали сильную нелинейную зависимость продолжительности включённого состояния от номинала времязадающего резистора:

0 кОм (короткое замыкание) - 3 с;

180 кОм (штатный резистор) - 22 с:

390 кОм - 1 мин. 35 с;

510 кОм - 2 мин. 45 с;

820 кОм - 10 мин.

"Сердце успокоилось" на резисторе номиналом 390 кОм; с которым датчик движения хорошо подошел для установки в прихожей.

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

На этом испытания завершены, выходим на финишную прямую!
 

Окончательный диагноз датчика движения YX-358A на напряжение 220 В

Протестированный датчик движения на напряжение 220 В показал себя с положительной стороны и оказался полностью функционально пригодным для небольших нагрузок (лампы до 30-40 Вт).

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

Кроме того, он - весьма малогабаритный для датчика на напряжение 220 В.

Единственное замечание состоит в том, что, при необходимости перенастроить продолжительность включённого состояния, сделать это можно, но достаточно сложно (по крайней мере, для рядового потребителя). Потребуются паяльник, резистор нужного номинала, и, самое главное - прямые руки.

Где купить:

Купить протестированный датчик движения 220 В можно на Алиэкспресс, например, у этого продавца. Цена на дату обзора - около $1.5 (в дальнейшем может меняться, проверяйте!).

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

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

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

  Ваш Доктор.
 25 декабря 2024 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