Если вы живете на природе в относительно беспокойном месте, а собаку сезонно кормить не хочется, пироэлектрический датчик заменит вам собаку, причем громкоголосую и надежную, не подверженную пресловутому человеческому (собачьему) фактору. У датчика не может заболеть живот или наступить дремота от усталости. По сути, это автоматический сторож-помощник. При этом его не надо кормить… При появлении постороннего в радиусе его действия автоматически включится освещение участка, а если параллельно лампе освещения (или вместо нее) подключить громкий электрический звонок, при несанкционированном подходе к вашему дому гостей вы заранее будете в курсе.
Датчики движения (далее – ДД) активно проникают в деревню, их можно подключить везде, где есть напряжение осветительной сети 220 В, и они свободно продаются в магазинах электротоваров. Среди множества ДД различают законченные автоматические узлы и локальные датчики, которые требуют подключения к дополнительным электронным узлам: источникам питания, устройствам управления нагрузкой, сигнализацией, освещением.
Первые предназначены для бытовых нужд и снабжены 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 (рис. 4.19), внутри которого установлена галогенная лампа, рассчитанная на напряжение 220 В. ДД могут выпускаться и в другом исполнении (рис. 4.20).
Рис. 4.19. Датчик движения, совмещенный с фонарем
В зависимости от типа применяемой в датчике линзы Френеля (на рис. 4.19 и 4.20 хорошо видно матовое стекло) можно получать различную территорию перекрытия (охраны) датчика: вертикальную – типа «занавес», широкую по глубине, сфокусированную или размытую. Когда в зоне защиты появляется излучатель тепла – человек или животное – изменение теплового излучения в инфракрасном спектре улавливается датчиком, усиливается и управляет оконечным силовым каскадом. В качестве оконечного устройства обычно используется реле, управляющее сиреной либо любой другой нагрузкой.
Рис. 4.20. Датчик движения для внешней установки
Датчики движения имеют одинаковый принцип действия и различаются некоторыми дополнительными функциями: индикацией срабатывания с помощью светодиода, регулировкой чувствительности, уровня освещенности (чтобы, например, свет не включался днем), времени задержки выключения и некоторыми другими.
4.6.1. Подключение датчика движения
Подключить ДД очень просто. Необходимо соблюдать только обычные меры безопасности работы с электричеством, такие же, как и при замене электролампы.
К каждой упаковке ДД приложена подробная инструкция для подключения в сеть 220 В. Используются только три провода: «ноль» (синий) и «фаза» (коричневый) – входящие, и выходной провод (как правило, красного цвета). Между выходным проводом и синим подключают нагрузку, например, лампу освещения или электрический звонок, если требуется звуковая сигнализация (например, при подходе к дому посторонних).
4.6.2. Некоторые особенности датчиков движения
Не каждый знает об особенностях работы датчиков движения, наиболее интересны две из них:
• датчик движения нежелательно фотографировать «в упор». Фотовспышка ослепляет пироэлектрический детектор датчика, и впоследствии прибор может оказаться «слеп» к перемещению людей в зоне своего действия, то есть вести себя как неисправный. Эту особенность часто используют злоумышленники, нейтрализующие датчики движения, находящиеся в составе охранных комплексов защиты от несанкционированного проникновения;
• датчик движения реагирует на перемещение в своей зоне контроля предметов, излучающих тепло. Это могут быть люди и/или животные. При установке датчика движения на кухне (или в иных помещениях), где имеется газовая плита, такой датчик может вести себя неадекватно, демонстрируя сбой в работе.
Дело в том, что природный газ излучает тепло, улавливаемое пироэлектрическим детектором датчика движения, и в то же время пламя газовой комфорки колеблется. То есть датчик движения воспринимает горение природного газа, как постоянное перемещение предмета. Эта особенность заставляет датчик движения реагировать и, в зависимости от исполнительного устройства, включать устройства нагрузки – например, освещение кухни. При использовании на кухне электрической плиты ложный эффект срабатывания датчиков движения не наблюдается.
Как, не отключая датчик движения, «запретить» ему реагировать на изменение теплового поля в контролируемой зоне?
Для этого надо всего лишь чем-либо прикрыть рабочую поверхность детектора пироэлектрического датчика движения. В качестве такого экрана с успехом послужит любая (в том числе белого цвета) материя или, например, штора, портьера. Этот способ напоминает нейтрализацию надоедливого попугая, которого может заставить замолчать накинутый на клетку платок или иная ткань.
Применение данного способа оправдано не только на кухнях, но и в комнатах, и иных интерьерах, где может быть установлен включатель освещения на основе датчика движения – к примеру, в гостиной.
4.6.3. О ложных срабатываниях
Датчики движения редко дают сбои, связанные с ложными срабатываниями. Однако исключить их совсем нельзя. Чаще всего причиной ложных срабатываний ДД являются насекомые, в частности пауки, плетущие паутину под потолком помещения, в углах – местах расположения пироэлектрических детекторов.
Как полностью исключить ложное срабатывание охранного устройства на основе ДД? Выходов из положения несколько:
• скомбинировать пироэлектрический датчик движения с другим датчиком, основанным на ином принципе детекции, – к примеру, емкостным датчиком;
• использовать для монтажа корпусов датчиков движения стойки из каштанового дерева – пауки его избегают;
• периодически распылять инсектициды вокруг корпусов пироэлектрических детекторов.
Кроме того, нежелательно размещать ДД вблизи нагревательных приборов (камин, вентилятор, кондиционер и др.), поскольку они сами по себе являются источниками излучения тепловых сигналов инфракрасного спектра (об этом см. ранее).
ВНИМАНИЕ, ВАЖНО!
Близко к ДД нельзя располагать антенны передающих устройств диапазона частот 1–800 МГц и сами передатчики (радиостанции), поскольку при излучении радиочастоты от антенн и работе радиостанций в режиме «передача» датчики движения подвержены ложным срабатываниям.
ДД всех рассмотренных типов реагируют также на излучение пультов дистанционного управления (ПДУ), передающих сигнал по радиоканалу. Такими ПДУ являются популярные в последнее время беспроводные звонки, передающий пульт которых устанавливают при входе в дом (квартиру). Нажатие на кнопку такого дистанционного звонка даст импульс на срабатывания установленного в пределах 10 м датчика движения. Это важно учитывать при выборе места установки и того, и другого электронного устройства.
На ПДУ от бытовой техники (телевизоров, музыкальных центров и т. п.) ДД не реагируют.
4.7. Энергосберегающая лампа для освещения дома снаружи
Снаружи фермерской усадьбы удобно применить энергосберегающую лампу мощностью 5–7 Вт в защищенном плафоне (рис. 4.21).
Сила света от такой лампы примерно соответствует силе света от лампы накаливания мощностью 60 Вт, служащей намного меньше по времени.
Я применяю энергосберегающие лампы Comset EU-5V перед входом в усадьбу, в хлевах, в подсобных помещениях годами.
Управлять лампой можно и автоматически – с помощью рассмотренных в разд. 4.6 датчиков движения или с помощью электронного таймера, запрограммированного на определенный интервал времени включения.
Рис. 4.21. Энергосберегающая лампа в защищенном от внешних условий плафоне
ВНИМАНИЕ, ВАЖНО!
Даже если вы уезжаете из дома, лампа будет автоматически включаться в установленное время (к примеру с 18 до 23 часов ежесуточно), освещая подход к дому и таким образом сигнализируя соседям и антисоциальным элементам о том, что хозяин на месте.
4.7.1. Принцип работы энергосберегающей лампы
Энергосберегающая лампа (далее – ЭЛ) со встроенным импульсным источником питания имеет две расположенные с торцов лампы спирали, к которым в момент включения подводится импульсное напряжение – для запуска. После прогрева спиралей (менее 1 с) в лампе поджигается люминофор, и ее колба начинает светиться. После стабилизации тока (зажигания люминофора) напряжение, приложенное к спиралям лампы, уменьшается, обеспечивая небольшое потребление мощности в совокупности с хорошими показателями освещенности.
Если спирали ЭЛ перегорят, полноценного поджига люминофора не происходит, и лампа начинает мигать или вовсе перестает светиться). Несмотря на то, что срок службы энергосберегающих ламп в реальности около 12 000 часов (на упаковках ламп пишут 60 000 (!) часов), на моей практике были случаи, когда лампа не отрабатывала и 1000 часов.
4.7.2. Подробнее об энергосберегающих лампах
С 1 сентября 2009 года в Европе запрещено продавать в розницу классические лампы накаливания с вольфрамовой нитью мощностью от 100 Вт. Вместо них европейцам предлагается применять флуоресцентные (энергосберегающие) лампы, потребляющие при той же заявленной силе света на 80 % меньше энергии, срок их службы заявлен в 8–15 раз дольше, чем у ламп накаливания. Что ж, лампы накаливания просуществовали почти 130 лет, пора и на покой…
Энергосберегающие лампы, хоть и являются вполне современными и соответствующими новым технологиям, в том числе в части энергосбережения, содержат внутри колб ртуть, и при разбивании стекла могут быть опасными для здоровья людей, находящихся неподалеку. В Европе рекомендуют не выбрасывать вышедшие из строя энергосберегающие лампы, а сдавать их в специальный «утиль», дабы избежать заражения окружающей среды ртутными испарениями.
Впрочем, количество ртути внутри колб ЭЛ ничтожно мало, и запрет на лампы накаливания мощностью от 100 Вт уже вступил в силу, а с сентября 2011 года аналогичной анафеме подвергнутся лампочки мощностью 60 Вт, наиболее популярные сегодня в быту.
К концу 2012 года вольфрамовые лампы запретят полностью. Такие сообщения можно было ежемесячно услышать и увидеть в новостях в конце 2009 года.
Рост продаж ЭЛ в отечественных магазинах налицо, замена «классических» ламп накаливания в устройствах освещения на энергосберегающие также заметна как в квартирах, так и в учреждениях. Однако не всегда ЭЛ действительно служат заявленный срок (5–8 лет), а если и служат, то основной причиной выхода из строя является обрыв цепи (нитей) накала, а не неисправность электронного балласта, который является ни чем иным, как импульсным источником питания ЭЛ. Если перестала светить ЭЛ с патроном Е27, аккуратно вскройте корпус (рис. 4.22) и с помощью омметра убедитесь, что нить накала в обрыве. Для справки: сопротивление одной исправной спирали накала ЭЛ мощностью 20 Вт составляет 4 Ома.
Понятно, что при неисправности ЭЛ со стандартным цоколем Е27 или Е14, заменяющей лампу накаливания, ее – как сказали бы в Европе – утилизируют, а у нас попросту выбрасывают[17] и заменяют новой.
Стоимость лампы в розницу (примерно 90 руб. – зависит от мощности) соответствует стоимости полутора оксидных высоковольтных конденсаторов в фильтре питания 6,8 мкФ на рабочее напряжение 400 В, между тем в печатной плате источника питания есть и более дорогостоящие компоненты, если оценивать их в розницу.
Электрическую схему типового 2-тактного импульсного источника питания (к лампе, приведенной на рис. 4.21) можно найти по ссылке http://www.airalania.ru/airm/149/26/index.shtml.
Электронный импульсный источник питания, заменяющий и стартер, и источник питания одновременно, встроенный в цоколь (типа Е27 и Е14) энергосберегающей лампы, чувствителен не только к напряжению сети, но и к его частоте, поскольку от нее зависит внутреннее сопротивление балласта. При пониженном напряжении питания в сети срок службы лампы увеличивается.
Рис. 4.22. «Начинка» энергосберегающей лампы
4.7.3. О долговечности энергосберегающих ламп
У меня такая лампа прослужила чуть больше года, а если быть совсем точным, то 11 654 часа. Она постоянно (круглосуточно) озаряла искусственным светом коридор деревенского дома и отключалась только три раза за этот период времени.
Таким образом, говорить об особо длительном сроке эксплуатации ЭЛ не приходится – данный реальный пример трудно оспорить. Как говорится, «это не факт, но так оно и было на самом деле».
Важно знать, что долговременность работы (и, косвенно, надежность ЭЛ) связана с количеством включений/отключений и температурой окружающего воздуха. К примеру, могу ответственно утверждать, что при температуре воздуха ниже –10 °C световой поток ЭЛ снижался почти в два раза (фиксировалось визуально). Но, поскольку в моем эксперименте, продолжавшемся более года до естественной «смерти» ЭЛ, включений/отключений было всего три (а это очень мало), то, очевидно, при более жесткой эксплуатации и частых включениях/выключениях в нормальных бытовых условиях в качестве источника освещения (в люстре, например) такая лампа не прослужит и 10 000 часов. Тогда в чем же ее «фишка» по сравнению с лампой накаливания в части долговечности? Вопрос, как говорится, интересный…
Очевидно также, что в российских условиях с нашими суровыми зимами применение ЭЛ на улице или для освещения больших участков придомовой территории в сельской местности неэффективно, поэтому для уличного освещения у нас до сих пор применяют ртутные и натриевые лампы, но не «энергосберегающие». Об этом подробно написано в главе 1 этой книги.
Бесспорным плюсом ЭЛ можно считать лишь то, что ЭЛ более пожаробезопасны, чем лампы накаливания, поскольку температура их колбы при работе не превышает 60 °C.
4.7.4. «Вторая жизнь» корпуса
Аккуратно разобрав ЭЛ и удалив по спирали колбу, можно сохранить сам корпус-цоколь, который, на мой взгляд, очень удобен для небольшого самодельного электронного устройства, питающегося от сети 220 В, – просто ввинтите цоколь с устройством в электропатрон. Внешний вид получившегося корпуса для будущих электронных самоделок представлен на рис. 4.23.
Такой корпус я рекомендую подкрасить быстросохнущей эмалью из баллончика-распылителя, чтобы убрать желтоватый налет на белом пластиковом корпусе, который может появиться после года эксплуатации.
Рис. 4.23. Готовый корпус для новых устройств