Випадкові помилкові спрацьовування сходового підсвічування

Помилкові спрацьовування сходового підсвічування під час використання піроелектричних або інфрачервоних сенсорів.

     У цій статті Ви знайдете інформацію про принцип роботи піроелектричних датчиків руху та інфрачервоних сенсорах перешкоди, які можуть бути використані з нашими контролерами. У наших контролерах вже передбачені всі фільтри та необхідні апаратні рішення для стабільної роботи контролера з усіма типами сенсорів, що підтримуються. У 99 випадках зі 100 швидше за все Вам не знадобиться ця інформація і проблем не виникне, все ж таки іноді наші клієнти стикаються з проблемами, викликаними в 100% випадків неправильним вибором місця встановлення сенсора, типу сенсорів або проводів для їх підключення. Тому ця стаття корисна для прочитання на етапі проектування та вибору обладнання для автоматичного сходового підсвічування. А також Ви дізнаєтеся як можна вирішити ці проблеми в окремих випадках для кожного типу сенсорів.

Піроелектричні давачі.

     Найчастіше клієнти повідомляють про помилкові спрацьовування під час використання піроелектричних сенсорів. Це цілком логічно і зрозуміло. Принцип роботи сенсора передбачає реєстрацію сенсором руху об'єктів, температура яких вище навколишнього фону на 3-6 градусів Цельсія. Сенсор має кут зору близько 150 градусів. Сенсори вироблені нами мають обмежувальну втулку під лінзою Френеля до 30-45 градусів (залежно від моделі. Дистанція спрацьовування становить до 5-7 метрів. Тобто якщо об'єкт, що рухається, холодніше фону або різниця температур менше 5 градусів - сенсор не спрацює на людину. Якщо в полі зору знаходиться опалювальний прилад або тепла підлога сенсор також може не реєструвати людину, що рухається, або давати помилкові спрацьовування реєструючи рух теплого повітря.

Як відбувається передача сигналу включення для піроелектричного сенсора.

У стані спокою сенсор перебуває у стані, коли сигнальний провід "підтягнутий" до нуля (до негативного контакту) через резистор 22 кОм, відповідно на вході контролера буде логічний нуль (0В - немає напруги). При спрацьовуванні сигнальний контакт сенсора перемикається на живлення +3.3В, що відповідає логічній одиниці і на вхід контролера надходить високий сигнал (+3,3В) і контролер починає включення підсвічування, залишаючи його включеним протягом встановленого часу очікування (налаштовується користувачем) після того, як сигнал знову стане рівним нулю. Якщо сигнал протягом цього часу змінюється, то таймер перезапускається і вимкнення почнеться після закінчення часу після останнього спрацьовування.

Звідки може братися хибний сигнал.

Насправді причин може бути лише три.
1. У зору є рух повітря, температура якого на 3-6 градусів відрізняється від фону. Або сенсор бачить рух за межами сходів.

Ця проблема може виникати, якщо в зоні видимості Вашого сенсора знаходяться нагріті предмети або сенсор встановлений так, що бачить рух людей за межами Ваших сходів, оскільки відстань спрацьовування становить 5-7 метрів або навіть більше. Якщо немає можливості усунути цю проблему шляхом перестановки сенсора в інше місце, доведеться вибрати сенсор іншого типу. Наприклад, ультразвуковий або інфрачервоний датчик перешкоди.

 
2. У сигнальному дроті з'являється високий сигнал (логічна одиниця) яка сприймається контролером як сигнал включення.

У посібнику користувача на наші контролери для автоматичного підсвічування сходів вказано, що необхідно використовувати екранований сигнальний провід, екран якого потрібно заземлювати або хоча б з'єднувати з корпусом джерела живлення або занулювати. І це зроблено невипадково. Фактично прокладаючи будь-який довгий провід, ви створюєте антену, яка "ловитиме" всі електромагнітні імпульси, особливо якщо провід від сенсора до контролера Ви проклали  в одному кабель каналі з проводами живлення світлодіодних стрічок сходів. Світлодіодні стрічки завжди підключені до позитивного контакту джерела живлення, тобто на них завжди подається +12 або +24В, а вже негативним проводом йде їх включення або вимкнення контролером. Тому крім антени з індукційними струмами, у Вас може вийти ще й трансформатор із сигнальним проводом як вторинна обмотка. В цьому випадку у Вас може виникати досить висока напруга. Саме з цієї причини в самому контролері ми підтягнули вхід сенсора до мінуса через резистор 22кОм, а в сенсорі вихід мікросхеми датчика підтягнутий до плюса через резистор 10кОм, таким чином створюючи опір при спрацьовуванні 12кОм та 22кОм у режимі очікування. Цієї підтяжки вистачає для будь-яких екранованих проводів і навіть для звичайної кручений пари за умови віддаленої прокладки проводу від будь-яких проводів. і в той же час не заважає підключення до того ж входу сенсорів інших типів. Але якщо у вас у сигнальному дроті виникають індукційні струми, що перевищують можливості резистора на 22 ком розряджати їх на землю, то контролер сприйме цю напругу, як сигнал на включення, після того, як вона досягне як мінімум 1.5В. 

Щоб вирішити цю проблему, слід дотримуватися вказівок у посібнику користувача та використовувати екрановані дроти із заземленим або зануленим екраном. Але іноді Ви дізнаєтеся про це надто пізно, коли дроти вже прокладені та оздоблювальні роботи завершені і просто немає можливості замінити провід. Що робити? Є два способи:

•  Можна використовувати інфрачервоні детектори перешкоди, якщо місце встановлення це дозволяє. Суть у цьому, що інфрачервоні рецептори може спокою постійно дають на сигнальну клему контролера високий сигнал +5В, і за виявленні перешкоди вони підтягуються до нуля, тобто. на клему контролера подається логічний нуль і контролер починає включення. Таким чином, індуктивні струми в проводах не заважають роботі системи. Єдина проблема при цьому, чи дозволяє Вам його використовувати передбачене місце встановлення, так як ці сенсори слід встановлювати на певній висоті, так що б вони не бачили підлогу або сходинку і не були постійно включеними. Також зверніть увагу, що є китайські клони детекторів з інвертованим виходом і працюючі як піроелектричні сенсори, тобто. у стані спокою у них на виході логічний нуль, а при спрацьовуванні – високий сигнал (логічна одиниця). Такі давачі звичайно не підійдуть.
•  Можна зробити додаткову підтяжку піроелектричного сенсора до землі резистором меншого опору. Для цього краще використовувати змінний резистор із номіналом до 50кОм. Як це зробити, показано на схемі нижче.

При цьому спочатку встановіть резистор в крайнє максимально значення опору на 50 кОм і обертаючи гвинт зменшуйте опір до тих пір, поки не перестануть виникати помилкові спрацьовування. Як правило це значення близько 30-40 кОм, при значеннях менше 20 кОм сигнал на включення від сенсора можуть вже не реєструватися контролером, так як за формулою паралельно з'єднаних резисторів сумарний опір буде дорівнювати або менше 10 кОм і компенсуватиметься підтяжкою в сенсорі до позитивного контакту при спрацьовуванні.

3. Третя причина – сенсор пошкоджений або несправний. Це легко перевірити. Просто приєднайте сенсор прямо до контролера без використання дротів, безпосередньо до клем контролера. Тут потрібно просто замінити сенсор. Сенсори, що поставляються нами, абсолютно завжди проходять перевірку перед продажем і гарантовано справні, ми надаємо всім нашим покупцям відео перевірки та упаковки товару, які зберігаються 3 роки на сервері і Ви завжди можете переконатися, що все справно. Якщо сенсор почав погано працювати після зберігання або експлуатації протягом кількох років у жарких  приміщеннях, то швидше за все вже підсохли електролітичні конденсатори і сенсори час замінити.

Інфрачервоний датчик перешкоди E18-D80NK

Цей сенсор працює за принципом випромінювання інфрачервоного світла та контролю за плямою відбитого променя. Він має підстроювальний резистор, що дозволяє налаштовувати відстань спрацьовування в діапазоні від 3 до 80 см. У стані спокою сенсор замкнутий на провід живлення +5В. При виявленні перешкоди сенсор розмикає живлення і сигнальний провід виявляється завислим у повітрі, так як у нас в контролері вхід підтягнутий до нуля, сигнальний провід надійно підтягнутий до землі і на вході контролера реєструється логічний нуль, який дає сигнал на включення. Як бачимо, тут немає залежності від індукційних струмів у проводах і такі сенсори працюють стабільно навіть на неякісній проводці. Але проблема тут виникає в іншому, так як інфрачервоний промінь є світловим променем інфрачервоного спектру, то він сприйнятливий до загального рівня освітленості і відображення променя, особливо при значеннях відстані спрацьовування близьких до максимально допустимого. Не слід встановлювати сенсори навпроти або біля дзеркал і скла, оскільки відбитий сигнал буде викликати спрацьовування, а також не можна розташовувати сенсори один навпроти одного, оскільки вони постійно спрацьовуватимуть. Уникайте впливу на них променів від пультів дистанційного керування іншої побутової техніки. При виборі місця встановлення враховуйте, що кут випромінювання та відображення (кут зору) становить приблизно 30 градусів, тому сенсор не слід встановлювати нижче 30-40 см від підлоги чи бічної сходинки, щоб сенсор не вимірював відстань до них. При виборі проводів, враховуйте падіння напруги постійного струму і не допускайте падіння більше 5%, тобто вибирайте якісні мідні проводи достатнього площі перерізу для забезпечення цієї вимоги на Вашій довжині проводу. Але якщо з проводами зовсім все погано як у випадку описаному в матеріалі " Проблема з періодичним зависанням контролера для сходів ", то Вам може допомогти рішення з додатковим фільтром та підтяжкою до живлення. Так наприклад, якщо Ваш сигнальний провід від датчика підкорочує на землю (наприклад у нього в стіні вкручений саморіз, як в описаному за посиланням випадку) або має ненадійне з'єднання або падіння напруги в довгому і тонкому дроті не забезпечує живлення сенсора 5В і високий сигнал від сенсора обривається, то для компенсації цих перешкод слід з'єднати вхід сенсора до живлення "+5В" та через конденсатор 0,1мФ (104) до "-" живлення.

Також інфрачервоний сенсор перешкоди має дві лінзи із оптичного полікарбонату. Лінза випромінювача та лінза приймача. Забруднення або пошкодження цих лінз може викликати помилкові спрацьовування або навпаки заважати виявленню перешкоди та знижувати ефективну відстань спрацьовування. Для очищення лінз використовуйте м'яку тканину або спеціальну серветку для оптики. Не використовуйте розчинники, спирт або миючі засоби.
    Описані в цій статті сенсори є мабуть найневибагливішими і найпростішими в налаштуванні сенсорами, сподіваємося ця інформація була корисна для Вас.