Мікрохвильові датчики руху для включення світла.
НВЧ датчик руху ТДМ ДДМ-01, про який йдеться у статті. Зовнішній вигляд.
Сьогодні публікую статтю про датчик руху мікрохвильовий TDM ДДМ-01, який я нещодавно встановлював. Датчик руху позиціонується як сенсор для включення світла, але застосування йому безліч. Зокрема, у охоронних системах.
Як завжди, викладаю всю інформацію, фото, інструкції на тему.
Для початку розглянемо
Принцип роботи мікрохвильового датчика руху.
На відміну від інфрачервоного датчика, де сигналом включення є зміна теплової обстановки, у мікрохвильового датчика принцип роботи зовсім інший. Як випливає із назви, цей датчик реагує на зміну радіочастотного (мікрохвильового, НВЧ) поля, яке сам і генерує.
Мікрохвильовий датчик руху ДДМ-01 випромінює високочастотні електромагнітні хвилі із частотою 5,8 ГГц або близько того. Потім датчик реагує на зміни в хвилях, що відображаються, які можуть викликатися переміщенням об'єктів в контрольованій зоні. Причому об'єкт може бути не тільки теплокровним, живим, а й взагалі будь-яким. Головне – щоб від нього відбивались радіохвилі. А на таких частотах вони відбиваються від будь-якого предмета, хоч трохи по-різному.
Використовується принцип радіолокації, чи радара, у якому об'єкт як виявляється ( у разі в цьому немає необхідності), а й обчислюється його найважливіша характеристика – швидкість. А якщо швидкість не дорівнює нулю, то об'єкт рухається, а якщо рухається, датчик спрацьовує! Це називається ефект Доплера.
Хто не знає, що це таке, згадайте, як змінюється звук гоночного автомобіля, коли він проїжджає повз вас. Хоча швидкість автомобіля не змінюється, проте, звукзначно змінюється. На основі вимірювання різниці вихідної та кінцевої частот можна за формулою точно вирахувати, з якою швидкістю рухається автомобіль. Або будь-який інший об'єкт.
Ефектом Допплера користуються і в ДІБДР, і в радіолокації, і в побуті)
Датчик визначає рухи об'єкта, як у наближення, і на видалення. Причому, як показала практика, наближення до датчика дає більший ефект у сенсі виявлення, ніж проходження поруч. Знову ж таки, “винний” ефект Допплера, я писав вище, чому так відбувається. Але все це дуже умовно, про реальну зону виявлення буде сказано нижче.
Характеристики датчика ДДМ-01
Наведу, що написано на упаковці датчика:
Основні переваги датчика ДДМ-01
Технічні характеристики Датчика руху ДДМ-01
Тут у принципі самі параметри, як і в нормального інфрачервоного датчика, лише відрізняються пункти, які залежить від принципу дії.
Ось шильдик датчика з його параметрами:
Датчик TDM Electric ДДМ-01. Наклейка на корпусі
Існує різновид датчика ДДМ-02. Ця модель відрізняється лише конструкцією.
Більш детально за характеристиками, принципом дії, встановленням та підключенням можна дізнатися в інструкції до датчика ДДМ-01 та ДДМ-02, яку можна буде завантажити наприкінці статті.
Який датчик краще – інфрачервоний чи мікрохвильовий? Порівняння.
Найголовніша відмінність мікрохвильових датчиків від поширених інфрачервоних - те, що вони можуть бачити "крізь" будь-які перешкоди. Зрозуміло, різні перешкоди вносять різне згасання, але все ж таки – інфрачервоний не побачить руху крізь гіпсокартон, і тим більше через цеглу. А мікрохвильовий – легко!
Ця особливість має і плюси, і мінуси. Плюсв тому, що НВЧ-датчик можна сховати за стіну, за кут, на горище, в підлозі стелі, і при цьому він абсолютно не псуватиме своєю присутністю інтер'єр.
Насправді цей плюс може перетворитися на мінус, і будуть помилкові, непотрібні спрацьовування.
Наприклад, ви поставили датчик у передпокої, направивши його через стіну надвір. Ідея – датчик у теплі та сухості, але включає світло, коли до ганку підходить людина. Однак датчик буде реагувати і тоді, коли господар ходить по передпокої – в цей час на вулиці буде вмикатися світло, хоча там нікого не буде.
Такий варіант має суттєвий плюс – датчик знаходиться в приміщенні (наприклад, у стелі тамбуру), а світло вмикається на вулиці. Жодний вандал його не дістане і не відключить.
А що там свіжого у групі ВК СамЕлектрік.ру?
Підписуйся і читай статтю далі:
Ще плюс НВЧ датчика – його робота не залежить від температури навколишнього середовища та об'єкта. А інфрачервоний працює невпевнено, якщо температура повітря та об'єкта близькі.
Влаштування датчика ТДМ ДДМ-01
Краще один раз побачити, ніж 100 разів прочитати. Саме тому я завжди намагаюся забезпечити свої статті великою кількістю реальних фотографій.
Розкриваємо корпус датчика. Як завжди, такі пристрої збираються засувками та парою шурупів.
Схема мікрохвильового датчика руху. Внутрішній вигляд.
Ось ця антенка посередині – це якраз і є той самий випромінюючий елемент.
Вид з іншого ракурсу на силове реле. Саме це реле вигоряє, якщо неправильно підключити датчик:
Схема мікрохвильового датчика. Реле для увімкнення освітлення
На НВЧ-модуль, як видно на фото, приходить лише три проводочки. Мабуть, цього цілком вистачає для ньогофункціонування. Піднімаємо модуль,
НВЧ-модуль мікрохвильового датчика руху
і бачимо під ним конденсатор живлення. На самому НВЧ-модулі жодних написів немає, крім дати зверху.
Фото друкованої плати з боку паяння:
Електрична схема мікрохвильового датчика руху, вид з боку паяння
Приклад встановлення
Розповім, як я встановлював такий датчик. По перше,
Схема підключення
Схема підключення вказана на корпусі датчика:
Схема підключення на корпусі датчика
Білим по білому погано видно, тому я намалював таку схему:
Схема підключення мікрохвильового датчика руху ТДМ ДДМ-01
Як видно із схеми підключення, вона абсолютно відповідає схемі підключення звичайного інфрачервоного датчика руху – загальний нуль, фаза вхід та фаза вихід. Посилання на початку статті.
Кольори проводів непринципові, але я прив'язався до забарвлення проводів, які вказані в інструкції (посібник з експлуатації можна завантажити наприкінці статті) для датчика ДДМ-02.
Встановлення на стіну
Переді мною стояло завдання поставити датчик над стелею на стіну в коморі. Датчик стоїть у кутку, права стіна – коридор, ліва – спальня, а праворуч у метрі – стіна сусідської квартири:
Установка мікрохвильового датчика у коморі. Процес монтажу
Замість лампочки, як на схемі, у мене підключено блок живлення на 12 В постійного струму, від якого живляться світлодіодні лампочки.
За такими блоками живлення та як вони підключаються для живлення світлодіодної стрічки, рекомендую мою статтю.
Лампочки зручні тим, що мають поширений цоколь для галогенок G4 і можуть застосовуватися там, де раніше стояли галогенки.
Світлодіодні лампочки включаються від датчика руху через блок живлення
Всі підключення я робив за допомогою клем Ваго, це швидко, просто та зручно. Захищена вся ця схема автоматично на 6 А.
Ось фото процесу монтажу ближче:
Підключення системи на основі ДДМ
Підключення блока живлення. Клеми
Підключення в розподільчій коробці за допомогою клем Ваго
Як видно, коробка виявилася тісною для такої кількості підключень. Правда, тут ще є і підключення світильника на 220В, який вмикається незалежно від звичайного вимикача:
Система освітлення на основі мікрохвильового датчика руху
Світлодіодні лампочки служать для чергового освітлення, коли хтось проходить повз. Світло при цьому вмикається не тільки в коморі, але і в сусідньому коридорі, в якому постійно жвавий трафік.
А світильник включають, коли потрібне хороше світло в приміщенні.
Кінцевий вигляд усієї конструкції виглядає так:
Розташування елементів системи освітлення
Налаштування зони виявлення
Здавалося б, таке просте питання не повинно викликати проблем.
В інструкції все ясно-зрозуміло:
Зона виявлення, вид збоку та зверху, інструкція до ДДМ-01.
Однак гладко тільки на папері. Виявляється, що датчик "бачить" рух не тільки попереду, як показано в інструкції, але і ззаду. Правда, чутливість ззаду приблизно в 2 рази нижча, але все ж таки, в плани господарів квартири не входить, щоб у коридорі включалося світло, коли вони встають з ліжка в спальні.
Крім того, як я вже казав, за 1 метр знаходиться сусідська стіна (півтора цегли, на хвилиночку!). І коли сусід уночі йде попити води, у коридорітакож може ввімкнутися світло!
Цю функцію можна використовувати в шпигунських цілях 😉
Було багато всього перепробовано для екранування, наприклад, пластина з жерсті та алюмінієва фольга:
Налаштування зони виявлення
Проте, особливого ефекту це призвело. Внаслідок таких маніпуляцій діаграма виявлення змінювалася, але зовсім непередбачувано. Мабуть, впливали численні перевідображення від металу в цьому місці - від екранів, від блоку живлення, металевих профілів гіпсокартонних стін, і екранування з метою скоригувати діаграму ні до чого не призвело.
В результаті зупинилися на виборі орієнтації датчика в просторі, і на зменшенні чутливості до оптимального порога (приблизно 30% - вистачило для заявленої мети!).
Шкода від мікрохвильових датчиків
Скажу одразу, все, що я пишу в цьому розділі – ще до кінця не вивчено. І шкода відносна завжди. Наприклад, з'їсти пересмажений стегенце, можливо, набагато канцерогенніше, ніж прожити рік поряд з вежею мобільного зв'язку.
Про відносність я також пишу в статті про те, як можна в економії електроенергії доходити до маразму.
Для початку, нагадаю, що всі ми пронизуємо НВЧ електромагнітними випромінюваннями з частотами більше 1ГГц. І те, що ДДМ випромінює сигнал із потужністю 0,01 Вт, може викликати закономірні побоювання.
10мВт (0,01Вт) - це багато чи мало?
Найнебезпечніше джерело НВЧ-випромінювання у нас у квартирах – це НВЧ-пічка (мікрохвильова піч). Потужність її випромінювання – близько 1000 Вт! І найкращий спосіб уберегтися - включати її рідше, і на час роботи перебувати на відстані.
Інша шкода - Wi-Fi роутери, які випромінюють для нас сигнал інтернету повсюдно. Вони мають потужність порядку 0,1Вт, що у 10 разів більше, ніж від датчика ДДМ. Адже пристрої, на які “працює” роутер, є теж передавачами – адже вони не тільки приймають, а й передають сигнал на роутер!
Я живу в багатоповерхівці, і якщо запустити пошук доступних точок доступу, їх виявиться не менше 10! А це все – НВЧ-передавачі! Як вони діють, ніхто не здогадується? Тому я прибрав роутер із житлової кімнати, де стоїть системний блок, у передпокій. Сигналу цілком вистачає для впевненого прийому у найдальшій точці квартири. І навіть на півтора поверхи нижче!
Крім того, шкода від НВЧ-датчика нівелюється високою частотою, завдяки якій вся потужність поглинається у верхньому шарі шкіри та в організм не приникає. Втім, слова "потужність поглинається" - дуже гучні, оскільки потужність незначна.
Наприкінці наведу табличку, де зведені всі дані щодо НВЧ-потужностей: