Датчики движения (далее — ДД) получили мировое признание в 90-х годах прошлого века. Своим появлением на рынке радиотехники универсальные приборы решили важную проблему экономии электроэнергии и существенного продления «жизни» осветительных приборов. Сегодня бытовые детекторы инфракрасного излучения массово применяются для освещения придомовых территорий, подъездов, лестничных клеток и помещений различного назначения. Однако, устройства в процессе эксплуатации могут поломаться. Многих начинающих домашних мастеров интересует, насколько возможно сделать ремонт датчика движения своими руками.
Еще раз о схемах датчиков
Итак, наиболее популярную схему датчика движения приведу ещё раз:
Схема датчика движения 3
Эту схему прислал мой постоянный читатель Александр из г. Королев в декабре 2014 г., за что ему ещё раз большое спасибо. На эту схему я буду опираться по тексту статьи, поскольку она наиболее типичная. Не должно сбивать с толку, что схема в нашем примере будет разбросана по двум платам – слаботочной и силовой.
В конце статьи будет приведена доработка этой схемы.
Теперь публикую фото плат датчика движения, которые прислал другой мой читатель – Ренат.
Плата слаботочная датчика движения
Плата питания (силовая) датчика движения
Вот наша с Ренатом переписка:
- Ренат: Здравствуйте! По схеме и описанию у меня такой же датчик, модели точно не знаю, попросили посмотреть «перестал работать». Остановился на плате питания. Проверил все элементы, после диодного моста +24В выходит, стабилитрон +8В выдает, отпаял вторую часть схемы (плату, где ИК приемник, микросхема и т.п.). И вот, не могу понять почему реле срабатывает, когда подаю напряжение?
- Я: Стоит интегральный стабилизатор (КРЕН) типа 7808, на выходе 8В? Надо всё подключить, и тогда проверять. Когда на вход ключевого транзистора ничего не подано, он может вести себя непредсказуемо. Проверьте силовой транзистор, реле, регулировочные элементы, пайку. Лезть глубже — надо разбираться со схемой — операционники, датчики, и т.д.
- Ренат: Здравствуйте Александр! Интегральный стабилизатор не стоит. Подключил, всё по прежнему (реле сработано, на датчик не реагирует, от регулировки сенсора, времени и режима «день»/»ночь», тоже ничего не меняется.
Ренат проделал своими руками большую работу, и я попробую помочь ему в этой статье.
Признаки неисправности
Несанкционированное включение
Детектор ложно срабатывает чаще всего по причине внешнего воздействия, такое редко происходит по причине неисправности устройства.
Для выявления сбоя в работе датчика применяют специальные приборы, которые дают возможность выявить, насколько корректно работает датчик, или производят замену неверно работающих детекторов новыми приборами.
Причины ложного срабатывания:
- неправильная установка датчика
- слабые контакты
- неверно отрегулированы функциональные параметры.
Если прибор эксплуатируется совместно со светильником, то причина несанкционированного включения света может быть лампочка. Светодиодные лампы лучше подходят, поскольку они не реагируют на скачки напряжения и включаются одномоментно. Уличные люминесцентные лампы мигают и не всегда загораются.
Не отключает лампу освещения и/или не включает лампу освещения
Если детектор не выключает освещение по истечению заданного интервала времени, то стоит проверить устройство. Подобные неисправности характерны для дешевых приборов. Либо поломка произошла из-за того, что детектор находится в эксплуатации длительное время.
Чем дольше срок эксплуатации, тем больше вероятность того, что дальность сканирования будет становиться всё меньше. Изначально дальность видения составляет 5 метров, постепенно она уменьшается до 3-4 метров. С течением времени линза мутнеет и хуже распознаёт предметы, и сенсор может неверно улавливает уровень освещенности.
Рекомендуется осмотреть прибор и исключить все перечисленные причины. Если светильник с детектором так и не срабатывают, то делают замену устройства или всей конструкции. Стоит подобрать недорогой, но качественный прибор и забыть об этой проблеме.
С чего начать ремонт, если не работает датчик
Данные мои рассуждения и методики относятся не только к конкретному датчику движения, но и к многим электронным устройствам. Например, к датчику освещения, схема которого гораздо проще, но принцип тот же.
1. Проверяем правильность подключения. На данном этапе надо также выяснить, после чего не работает датчик движения, при каких обстоятельствах. Варианты (мозговой штурм):
- скачок света,
- выключали электричество,
- работа строителей,
- к соседям приходил электрик,
- какой-то запах,
- дети крутили,
- ударили,
- погрызла собака,
- соседи затопили,
- вчера был ветер,
- иногда плохо срабатывал,
- и т.д.
На этом этапе уже можно выявить направление, в котором двигаться дальше.
Надо проверить правильность подключения, убедиться, что на датчик приходит положенное питание, и если есть индикаторы, то они должны гореть. Некоторые. Иногда. Далее смоделировать ситуацию, при которой он должен срабатывать.
2. Правильность регулировок. Возможно, неправильно установлены регуляторы, и достаточно правильно настроить датчик. Для этого необходимо поставить регуляторы в положения, в которых его включение наиболее вероятно: Уровень освещенности поставить в положение, при котором датчик будет срабатывать и днём, и ночью. Чувствительность установить максимальную. Время работы установить минимальное. В любом случае, стоит покрутить регуляторы, и проанализировать, как ведёт себя датчик, и реагирует ли вообще.
Ложное срабатывание
Со временем инфракрасный датчик может начать «самостоятельную жизнь». Независимо от того, есть ли движение в помещении или нет, он самопроизвольно включает и выключает освещение. Ложные срабатывания могут быть вызваны как прямыми, так и косвенными причинами. Это могут быть мощные тепловые потоки, исходящие от различного обогревательного оборудования, или струи холодного воздуха кондиционеров. Поэтому при установке прибора следует избегать близкого соседства с системами вентиляции и кондиционирования. На мультилинзу не должны попадать прямые солнечные лучи, которые могут сбивать настройки детектора.
Принцип работы ИК детектора:
Вызывать непроизвольные выключения или наоборот включения освещения, может чрезмерное загромождение зоны обзора прибора мебелью или другими габаритными предметами. Также повышенная чувствительность ДД будет причиной его срабатывания от перемещения домашних животных и даже летающих попугайчиков. Чтобы этого не происходило, датчик устанавливают в месте максимального доступа ко всему внутреннему пространству помещения и уменьшают уровень чувствительность поворотом винта SENS против часовой стрелки.
Вскрываем датчик
Если после первого этапа датчик не заработал, надо браться за настоящую работу.
Вскрываем датчик, смотрим на платы. Первое, на что надо обратить внимание – целостность элементов. Кроме того, знающему человеку многое скажет запах. Не должно быть подозрительных деталей – потемневших, с трещинами, вздутых, шатающихся.
Дорожки печатной платы должны быть целыми. Иногда бывает, что они трескаются, надламываются около мест паек (пятаков). Ну и конечно, если дорожка выгорела, надо её восстановить перемычкой, и проанализировать причину.
Тщательно проверяем пайку. В случае малейшего подозрения пошатываем подозрительные детали, и пропаиваем эти места. Часто бывают отпаяны вводные провода и провода между платами, а также регулировочные элементы (переменные резисторы).
Что нужно знать и уметь
Прежде чем начать чинить электроприбор, нужно проверить его на исправность. Для этого надо знать его устройство, расположение узлов деталей и схему подключения. Если датчик был установлен предыдущим хозяином, то следует изучить паспортные данные. В документации даётся подробная инструкция по установке и регулировке, а также схема подключения прибора к электросети и светильнику. В случае отсутствия таковых, всё можно найти в интернете по марке ДД.
Типовая схема ДД:
Пробное включение
Подключаем питание к датчику. В качестве нагрузки для индикации работы датчика рекомендую использовать лампочку накаливания мощностью 25-60 Вт. Иначе, если ориентироваться на щёлканье реле, можно не услышать, или не понять, включено оно или выключено. Заразом проверяем реле и подключения.
Я очень рекомендую включать любые приборы при ремонте через минимально возможный защитный автомат. В данном случае – 1-2 Ампера. Это нужно для исключения неприятностей.
Вариант лучше – подключать через трансформатор (с выходным напряжением 220В) или дифавтомат, это значительно уменьшит риск удара током (будем работать с открытыми токоведущими частями!).
Ещё вариант – через лампочку накаливания 60-100Вт, это спасёт от КЗ. Но это не удобно.
По применению защитных автоматов рекомендую свою статью.
Проверяем факт наличия нужного питающего напряжения на плате питания.
Я не буду рассказывать, как пользоваться измерительными приборами, и как проверять детали. Если есть вопросы, пишите в комментарии.
Кроме того, призываю соблюдать осторожность и помнить о своей безопасности! При ремонте может и долбануть!
Ещё раз возвращаемся к тому, с чего начали ремонт (пункт 1). Высока вероятность, что после осмотра, пропайки, замены визуально неисправных деталей всё заработает.
Типичные неисправности
Существует несколько признаков, по которым делают вывод о наличии перебоев в работе прибора:
- детектор включается в любое время без каких-либо причин;
- не выключает светильник, когда не соблюдаются условия для работы датчика;
- не замыкаются релейные контакты, когда датчик функционирует
- перестаёт реагировать при наличии перемещающихся объектов
- датчик действует и отключается самопроизвольно, вне зависимости от окружающей обстановки
Не включается
Если не срабатывает детектор или не загорается свет, то сначала проверяют, верно ли он подсоединён. Далее попытайтесь вспомнить или узнать, когда датчик прекратил работать, при каких условиях это случилось. Причины сбоя в работе прибора:
- перепад напряжения в сети
- на детектор попала вода: прошёл дождь или произошло затопление соседями этажом выше
- механическое воздействие в виде удара
- отключение энергоснабжение в районе
- нестабильная работа устройства имела место и раньше
Установив причину нарушения в работе, станет ясно, что делать дальше.
Не выключается
Освещение, которое горит круглые сутки, не требуется в квартирах и частных домах. Имеет смысл потратить время и попытаться произвести ремонт датчика. Нередко корень проблемы лежит в замкнутых контакты реле, что случается по причине нарушений правил подключения, установки неопытным специалистом. Также выясните, что располагается напротив датчика движения. Рядом с работающим детектором не должно быть устройств, которые излучают тепло. Ведь известно, что устройство срабатывает при изменении тепловой среды. Не следует ставить напротив прибора обогреватель или иные устройства, которые выделяют тепло.
Распространенные причины:
- рекомендуется проверить регулировку задержки по времени. Схема питания не размыкается, если у регулятора задержки поставить чересчур высокое значение;
- установка слишком высокого порога яркости (LUX);
- имеет место особенность работы электрической цепи детектора. Если датчик не новый и используется уже продолжительный период времени, то контакты не размыкаются, поскольку присутствует остаточная нагрузка. Если устройство не выключает свет, следует отключить датчик от сетевого напряжения на полминуты;
- Неверно отрегулирована степень чувствительности сенсора движения к инфракрасным волнам (регулятор SENS);
Рекомендуемые значения указываются в технической документации, важно использовать именно их. Если регулятор освещенности установить на максимум (2000 люкс), то свет перестаёт выключаться. Работа прибора теряет всякий смысл
Если вы не в курсе, какими должны быть значения, то не стоит изменять их самостоятельно. Лучшее решение – обратиться к профессионалу за помощью в настройке.
Непредсказуемое включение и выключение
При появлении в зоне сканирования датчика радиосигналов высокой частоты, прибор начинает работать нестабильно. В связи с этим не рекомендуется размещать детектор, где работают приборы, которые генерируют радиоволны (например, WIFI-роутер). Точно так же прибор датчик реагирует на электромагнитные поля, которые создаются находящимися неподалеку пускателями, контакторами, сварочным оборудованием.
Что делать, если перечисленные устройства нужно использовать в зоне действия датчика. Перечислим способы устранения неисправности:
- экранировкой детектора, обернув его фольгой. Экран важно заземлить;
- понижением чувствительности регулятора SENS.
Остальные причины нестабильной работы устройства:
- отошёл контакт, произошёл пробой изоляции или излом скрытой электропроводки. В результате возникают электромагнитные поля, нарушающие нормальную работу датчика;
- в зону сканирования попали предметы, которые первоначально в ней не находились. Примером служат ветки деревьев, порывом ветра они легко оказываются в области действия сканера;
- нагрев корпуса детектора под воздействием солнечных лучей или теплоизлучающих электроприборов. Если удалить источник излучения тепла нельзя, то ставят барьер.
Проверяем питание
В датчике движения входное питание 220В преобразуется в постоянное напряжение, необходимое для питания схемы. Как правило, это напряжения 8, 12, 15, 24 В в разных сочетаниях, в зависимости от схемы.
Все напряжения измеряем относительно нуля. Точка, где можно взять ноль – например, минус электролитического конденсатора на выходе диодного моста.
В данном случае нужно для начала проверить напряжение +24В (см. схему в начале статьи). Если его нет, надо проверять ограничительные (гасящие) элементы перед диодным мостом, и сами диоды.
Возможно, что последующая схема “гасит”, или подсаживает питание. Чтобы убедиться в этом, надо отключить последующую схему от схемы питания.
Так же проверяем и низкое напряжение +8В, которое используется для питания цепей операционных усилителей.
Если его нет, проверяем цепи до него (наличие +24В), цепи стабилизации (стабилитрон), пробно отключаем нагрузку.
Силовые цепи
В тонкости операционных усилителей пока не лезем, продолжаем исследовать наиболее очевидное и вероятное.
В данном случае это проверка работы реле платы питания. Это реле включается, то есть, на его катушку подается напряжение 24В, если открывается ключевой транзистор. В данном случае S9013, n-p-n.
Проверку лучше проводить при полностью отключенной слаботочной плате. Как раз, мы её отключили при проверке питания в пункте 4.
Для проверки работы транзистора надо его базу замкнуть с эмиттером, желательно через резистор. Он там есть (R21, 20кОм), либо использовать свой, порядка 2 кОм – 33 кОм. Транзистор в данном случае будет закрыт (ток через него не течёт), и реле должно быть выключено.
Далее, проверяем открытие транзистора и соответственно включение реле. Для этого через тот же резистор (резистор обязателен, перемычка спалит транзистор) подключаем базу транзистора к +24В. Реле должно включиться.
Если транзистор не работает, его надо проверить омметром, отключив питание (можно проверить до манипуляций с резистором). Как проверить транзистор – можно, не буду писать?
Также возможна неисправность реле.
Бонус. Вопрос читателя по датчику на LP8072C
Рассмотрим схему датчика движения на специализированной микросхеме LP8072C, которую прислал читатель Андрей (см. комментарий к статье от 15.12.2015)
Схема датчика на LP8072C
Ещё раз повторяю его вопрос, и отвечаю:
Вынул датчик. Два блочка (питание с реле и на другом все датчики), с 3 проводами — 0, 5в, 11 контакт на базу.
Да, схема разбита на две платы, как в датчике в начале статьи. 0В – GND, на выв.5 микросхемы, 5В – питание, VDD, на выв.13, и выход на управлением транзистором.
Посмотрел 13 — VDD 5в. 9 — CDS (цепь фото диода) от переменного резистора меняется от 0,4 в до 2 в. 11 — есть 5в постоянно — реле сработала и лампа горит, от CDS не зависит.
Всё правильно пока. Для интереса, можно базу и эмиттер транзистора закоротить (например, отверткой, при этом выходные 5В упадут на резисторе 5,6кОм, это не страшно). Реле и нагрузка должны выключиться. Это скажет о том, что транзистор и силовые цепи работают.
Правда, положил на стол, припоял проводки к 0, и последовательно к 13, 9, 11 для вольтметра. Когда мерил между 0 и 11 — датчик заработал. Можно было менять длительность горения лампы переменным резистором.
Между выводами 5 и 11? Это просто силовой выход, вольтметр не должен на него влиять. Получается, вольтметр зашунтировал выход микросхемы, как я выше рекомендовал с закороткой базы-эмиттера отверткой. Такого не должно быть, тут или микросхема неисправна (скорее всего), или вольтметр.
Но датчик пробовал с обычной лампой на 60 вт. Обрадовался, все собрал в прожектор — и опять горит постоянно. Может длительность горения становится очень большой.
В Вашей схеме есть усилитель и компаратор. Здесь есть выводы двух ОУ. Может на них можно что посмотреть. Заметил в Вашей схеме RC цепочку у красного провода.
Да, эта цепочка для уменьшения искрения контактов реле, в данном случае роли не играет.
Рекомендую менять микросхему. Но для начала изучите случай, когда проводили измерение, и датчик работал. Дело в том, что входное сопротивление вольтметра при измерении оказывает влияние на схему, и лучше, чтобы оно было больше. Обычно входное сопротивление – порядка сотни килоом, но у дешевых моделей может быть 20…50 кОм (зависит от предела измерения). Поэтому возьмите резистор около 100 кОм, или чуть меньше, и подключите его параллельно выходу микросхемы. Либо между базой и эмиттером транзистора.
Внутри микросхемы должен быть встроен такой резистор, или его ставят между базой и эмиттером транзистора, для повышения надежности работы. Как в схеме датчика освещенности.
А микросхема скорее всего неисправна (частично), или вышла из режима из-за внешней обвязки.
Пишите в комментариях, как продвигается ремонт.
Фото прожектора и датчика движения, Андрей прислал:
Кстати, про прожектор с датчиком движения у меня есть статья, рекомендую.
А вот мои статьи про устройство светодиодных прожекторов и их ремонт.
Прожектор с датчиком движения на LP8072C
Датчик движения на LP8072C
Датчик движения. Силовая плата
Ещё дополнение
10 февраля мой читатель Михаил прислал фото датчика (см.комментарий за это число), в котором при включении сгорел резистор на плате:
Китайский датчик движения со сгоревшим резистором на плате
Если у кого-то есть такой датчик или его схема, помогите Михаилу, сообщите номинал резистора. Заранее спасибо!
Добавлю, что резистор просто так не горит, это следствие! 90%, что после замены он сгорит опять!
Доработанная схема датчика движения с исправленной ошибкой
Выкладываю доработку схемы, изложенной в начале статьи. Её (доработку) прислал Алексей Филиппов из Львова:
доработанная схема датчика движения с исправленной ошибкой
Суть доработки такова.
Пример использования: Прожектор на крыльце дома. Как это работает- включен свет в прихожей- свет с улицы горит постоянно, вЫключен свет в прихожей – прожектор на улице включается от датчика движения (штатный режим). Нет необходимости в отдельном выключателе (и проводке) и в тоже время свет в прихожей не включается когда срабатывает датчик на улице, то есть цепи развязаны.
У меня эта доработка сделана на работе, собрана в двух экземплярах, одна на сервисе, другая на складе.
При входе на сервис, зимой рано темнеет, свет в помещении горит и с улицы для клиентов освещается вход до тех пор пока рабочее время, в остальное тёмное время, прожектор с датчиком работает как ему положено – в штатном режиме.
Спасибо Алексею!
Как работает ИК детектор
Принцип работы инфракрасного датчика движения построен на фиксации линзой Френеля изменений плотности теплового излучения, контролируемого пространства. Пока инфракрасный фон помещения стабилен, датчик находится в режиме ожидания. Как только в комнату входит человек, уровень теплового излучения меняет баланс в сторону увеличения ИК потока. Это вызовет изменение сопротивления в линзе, что даст сигнал на реле, которое в свою очередь включит свет. Когда перемещения людей в комнате прекратятся, произойдёт обратный процесс, и тогда в помещении гаснет свет.
Принцип работы ИК датчика:
Фото платы датчика
Фото к комментарию читателя Дмитрия от 3 мая 2022г.
Фото платы датчика движения на ремонт
Вместо смд резистора 100 Ом 1вт (обозначение 101). Поставил советский 2х ватный на выносных проводах.
Замена резистора при ремонте датчика движения
Мощность подключаемых светильников
- от распределительной коробки к датчику подводят питающую фазу и нулевой проводник;
- от вывода отходящей фазы датчика движения проводник напрямую (или через распределительную коробку) тянется к прибору освещения.
- также к светильнику от распределительной коробки подводят нулевой проводник.
Полезные советы Схемы для подключения Принципы работы устройств Главные понятия Счетчики от Энергомера Меры предосторожности Лампы накаливания Видеоинструкции для мастера Проверка мультиметром
