Ремонт датчика движения для освещения

Как отремонтировать датчик движения своими руками?

Датчики движения широко применяются в жилых и производственных объектах недвижимости для охраны и организации рационального расходования электроэнергии. Выгода от использования датчика очевидна – свет в помещении горит, только когда в нём кто-то находится и счётчик практически не «мотает» впустую.

Однако датчики такого вида не вечны, более того, часто в их работе возникают неполадки. В таком случае важно определить природу поломки, связана ли она с выходом из строя самого устройства или неправильной схемой подключения и т.д. Во многих случаях можно провести ремонт датчика движения своими руками, обладая небольшими знаниями в радиоэлектронике и необходимыми инструментами.

Виды неисправностей

Встречаются три основных варианта неправильной работы датчика движения:

• не срабатывает;
• неожиданно срабатывает без видимой причины;
• свет не перестаёт гореть.

Схема подключения

Для решения проблем необходимо на базовом уровне изучить схему подключения датчика. Чтобы упростить понимание, возьмём в пример схему без защитного нуля, который в «полевых» условиях прокладывается PE-проводником.

У датчика присутствуют клеммные контакты для поступления тока, нулевой жилы и соединения с осветительным прибором. Электрический ток поступает в прибор через первую клемму и, в зависимости от рабочего состояния внутренней схемы, проходит на третью, соединённую со светильником.

Ноль прокладывается от второго контакта на нулевую клемму осветительного прибора. В зависимости от его строения, ноль может подаваться на рабочую схему или сразу на лампу. На контакты самой лампочки также подаётся фаза. Входной ток может преобразовываться внутри осветительного прибора до нужных параметров. На работу датчика это не влияет.

Рассмотрим варианты неисправностей, из-за которых лампа горит постоянно, срабатывает непредсказуемо или перестаёт затухать.

Обратите внимание, что работы, описанные далее, должен проводить человек, хорошо знакомый с принципами работы электросетей и безопасности их монтажа. Дело в том, что эти операции включают взаимодействие с контактами под напряжением.

Проверка напряжения на светильнике и детекторе

Чтобы риск электрического поражения был минимизирован, лучше отключить автомат освещения и снять со схемы напряжение. После этого надо дать временный доступ электричества к местам, в которых к датчику движения и светильнику подсоединяются провода. После этого следует надёжно их закрепить, чтобы случайно не возникло короткое замыкания, а лишь затем – подать напряжение.

Теперь нужно с использованием отвёртки-индикатора проверить, есть ли напряжение на первой клемме (входной от сети) датчика. Если напряжение отсутствует, причины проблем кроются в питании.

Кроме этого, необходимо проверить, поступает ли на нулевые клеммы должный потенциал от сети. В новых электрических сетях, как правило, такая проблема не встречается, но в старых домах вполне возможна.

За долгие годы эксплуатации перемычка для нулевых контактов может выгореть, покрыться пылью, нагаром или заржаветь, из-за чего контакт либо полностью пропадает из-за окисления, либо теряется при большом нагреве элемента.

Нулевой потенциал также может пропадать по причине перелома соответствующего провода. Это тоже актуально для домов со старой проводкой, в которой применялись алюминиевые кабели. Для одновременного обнаружения потенциалов нуля и фазы подходит вольтметр. Включив прибор, нужно приложить красный его щуп к фазному входу датчика, а чёрный – к нулевому. Прибор должен показать стандартные показатели. В противном случае причины неправильной работы кроются в питании.

Другие варианты проверки рабочих показателей

• если приложить клеммы вольтметра к нулевому контакту датчика и выходной фазе, можно проверить датчик на правильность работы. Если внутренняя схема прибора замкнута, и вольтметр показывает напряжение, всё в порядке;
• для проверки целостности схемы питания светильника (сеть->датчик->провода перед светильником) нужно прикладывать щупы вольтметра к его фазному и нулевому входам;
• для проверки разности потенциалов, которые поступают на лампочку, нужно проверять вольтметров её входные клеммы.

Если исправность датчика проверена, а светильник все равно не горит, следует проверить состояние лампочки. Часто пользователи, увлекаясь поиском серьёзных проблем, игнорируют такую простую вещь, как перегорание нити накаливания.

Проверка внутренностей датчика

Для проверки электронной схемы прибора его нужно отключить от сети, демонтировать и снять корпус. Для проверки платы достаточно провести визуальный осмотр – серьёзные дефекты, как правило, становятся заметны невооружённым глазом. Схема не должна иметь вздувшихся, потемневших, шатающихся, отвалившихся или треснувших деталей. Наличие хотя быть одного неисправного или выпавшего из общей цепи компонента приводит к искажению рабочих характеристик. Следует также проверить целостность мест пайки элементов и токопроводящих дорожек.

Если внешний осмотр убеждает в исправности, датчик движения для включения света нужно проверить. Для этого можно использовать стандартную лампу накаливания.

Внимание! В данной инструкции ведётся работа с высоким напряжением, которое опасно для здоровья. Будьте крайне осторожны при проведении работы и не рискуйте, если считаете, что личного опыта в электротехническом монтаже недостаточно для гарантии безопасности.

Электрический ток на датчик лучше подавать через автоматический выключатель на 1-2 А, для защиты от удара током лучше вообще проводить питание через дифавтомат. После подачи тока, с помощью вольтметра или мультитестера его функциональные элементы проверяются на наличие напряжения. Важным элементом цепи является управляющий транзистор реле срабатывания. Проверять нужно и выходное реле. Из-за постоянной коммутации внешней нагрузки его контактная группа может быстро исчерпать свой рабочий ресурс.

Настройки датчика

На лицевой панели или задней стороне датчика движения для освещения располагаются регуляторы для задания точных настроек работы. Они обозначаются следующими сокращениями:

• SENS (от англ. sensivity – чувствительность). Определяет порог восприятия инфракрасного излучения. На некоторых элементарных моделях данная настройка отсутствует;
• LUX. Этот регулятор позволяет настроить порог подачи питания на светильник в соответствии с уровнем естественного освещения. Минимальное и максимальное значение яркости здесь соответствуют ночному и дневному освещению;
• TIME. Это временная задержка срабатывания и замыкания внутренней схемы. Например, можно установить задержку в 3 секунды. Так, при движении в зоне срабатывания датчик в первые 3 секунды его проигнорирует и лишь после этого включит свет. Полезная функция для защиты от ложных срабатываний.

С помощью данных настроек режим работы прибора подстраивается под условия эксплуатации. Благодаря включению регулировки в функционал, производители детекторов выпускают универсальную продукцию с широким диапазоном рабочих ситуаций. От правильной настройки напрямую зависит стабильность работы. Так, например, при высокой чувствительности или отсутствии задержки включения возникают ситуации с кажущимися ложными включениями. Например, при освещении помещения фарами проезжающей мимо машины или при пробегании кошки в рабочей зоне.

Из-за неправильного положения регулятора SENS может показаться, что датчик движения не работает, а в действительности его срабатывание блокирует слишком высокий порог чувствительности к инфракрасному излучению. Устройство работает правильно, и схема не замыкается в соответствии с заданными параметрами.

Местоположение детектора

Расположение датчика движения определяет его рабочую зону. Движения за её пределами не приводят к срабатыванию прибора и включению света. Обращать внимание на геометрию рабочей зоны следует при покупке прибора. Она зависит от дальности действия и углов горизонтального/вертикального обзора.

Эти же параметры нужно учесть при расположении устройства. Следует подобрать оптимальную высоту и угол наклона прибора.

Датчик исправен, но свет не гаснет

• причиной непрекращающейся работы чаще всего становится присутствие в зоне охвата движения. Это могут быть посторонние люди, животные и даже предметы;
• желательно проверить настройку временной задержки. Причиной неразмыкания схемы питания может быть то, что у регулятора TIME выставлено слишком высокое значение;
• отключение света может блокироваться слишком большой уставкой порога яркости (LUX);
• существует особенность работы электронной схемы датчика. При длительной эксплуатации под напряжением размыкание не происходит из-за появления остаточной нагрузки. Если прибор не выключает свет, попробуйте отключить его от сети на 10-15 секунд.

Если свет включается непредсказуемо

Нарушения работы детектора движения возникают, когда рабочие условия меняются под внешними факторами. В их числу относится присутствие источников высокочастотных радиосигналов. Поэтому не следует размещать устройство там, где они могут подвергнуться такому влиянию.

Аналогичное влияние на функции датчика могут оказывать сильные электромагнитные поля от сварочных аппаратов, пускателей, контакторов и прочих электромагнитных приборов.

Если избавить от источников помех нельзя, а детектор движения обязательно нужно устанавливать в зоне их влияния, следует минимизировать их воздействие следующим образом:

• создавать экран для датчика, оборачивая его фольгой (в данном случае обязательно необходимо заземление);
• выставлять в настройках устройства более низкую чувствительность с помощью регулятора SENS.

Другие причины ложных срабатываний и неожиданного включения:

• слабый контакт, пробой изоляционного материала или излом токоведущих жил. Всё это приводит к появлению электромагнитных помех, в поле которых попадает датчик;
• попадание в зону действия случайных предметов, которые изначально в ней не находятся. Прежде всего, здесь имеются в виду ветки деревьев, которые может заводить в зону срабатывания ветром;
• искажение температурного режима внутренней схемы прибора из-за прямого попадания солнечных лучей на корпус или нахождения вблизи приборов, излучающих тепло (лампы накаливания, обогреватели и т.п.). Если условия монтажа обязывают к такому соседству, нужно создавать барьер.

В редких случаях к включению света могут приводить атмосферные осадки, открытые окна, выброс тёплого воздуха вентиляторами и т.д. Для снижения вероятности ложных срабатываний нужно учитывать все перечисленные факторы при проектировании зоны действия.

Ремонт датчика движения своими руками

Поломки радиотехнического оборудования можно устранить самостоятельно. Этот способ подразумевает быстрое решение проблем, экономию денежных средств. С помощью представленных ниже инструкций несложно выполнить качественный ремонт датчика движения своими руками.

Как работают датчики движения

Изделия этой категории выполняют свои функции с применением активных или пассивных методов обследования окружающего пространства. В первом варианте предполагается сканирование, дополненное сравнением полученных данных с образцовыми показателями. Как правило, применяют излучение в невидимом спектре диапазона для обеспечения скрытности контроля.

На картинке показан пример с двумя функциональными компонентами. Излучатель (прожектор) генерирует пучок света. При пересечении соответствующей линии луч будет прерван. Этот момент фиксируют с помощью чувствительного фотодатчика. Для формирования защитной зоны из сложной «сетки» применяют дополнительные отражательные элементы.

В этой публикации подробно рассмотрены пассивные модификации устройств, которые фиксируют изменение показаний в инфракрасном диапазоне. Такое решение обладает следующими преимуществами:

• скрытностью;
• широкой диаграммой направленности рабочей зоны;
• экономным потреблением электроэнергии;
• достаточно простой схемотехникой;
• демократичной стоимостью;
• высокой устойчивостью к помехам.

В центре печатной платы размещены фотоэлементы. Они вместе с приемным трактом настроены на диапазон волн с длиной 8-11 мкм, что соответствует тепловому излучению кожи человека при нормальной температуре тела +36,6°C. Сверху устанавливают многокомпонентную линзу.

Как показано на схеме, появление человека регистрируется по изменению входного сигнала. Сложная форма линзы обеспечивает фиксацию перемещения. Регулировкой режима встроенного усилителя изменяют амплитуду входного сигнала (чувствительность).

Расположение датчика

Из приведенных выше сведений можно сделать несколько предварительных выводов:

• по мере удаления от датчика ухудшаются возможности детектирования мелких движений;
• следует исключить попадание света от ламп (прямого), чтобы предотвратить ложные срабатывания;
• перегородки, мебель и другие препятствия способны ухудшить функциональность устройства;
• стекло не пропускает волны ИК диапазона.

К сведению. Для правильного выбора датчика (места установки) необходимо уточнить дальность действия и диаграмму направленности.

Типичные неисправности датчика движения

Эти устройства часто применяют в комбинации с осветительными приборами. Такими решениями обеспечивают хорошую видимость в коридорах, помещениях без окон, во входных зонах. Неполадки проявляются следующим образом:

• полное отсутствие работоспособности;
• задержки;
• самопроизвольное переключение режимов вне зависимости от перемещений в рабочей зоне.

Подобные неисправности появляются после бросков напряжения в сети питания, механических повреждений. Причиной может быть попадание влаги внутрь корпуса, создавшей короткое замыкание между проводниками электронной схемы. Ниже рассмотрены типичные проблемы, ремонт датчика. Последовательная проверка поможет локализовать повреждение.

Датчик не работает из-за сбитых настроек

Сначала надо убедиться в наличии сетевого питания. Замену плавких предохранителей и включение автоматов электрощитка выполняют по стандартным алгоритмам. Восстановление проводки – тема отдельной публикации.

Если прибор перестал выключаться, проверяют настройки. Как правило, такие датчики оснащают тремя плавными регулировками:

• чувствительность фотоэлемента;
• временной интервал до выключения светильника;
• пороговый уровень фона (естественного освещения).

Пользователи применяют настройки с учетом личных предпочтений. При необходимости можно пользоваться строительными и санитарными нормативами освещенности помещений в зависимости от целевого назначения. Так, для кухонной зоны стандартное значение составляет не менее 150 люкс.

Неправильно выбрано место установки

На следующем этапе проверяют выполнение инструкций производителя в процессе выполнения монтажных работ. Корректируют следующие позиции:

• высоту крепления (как правило, используют диапазон 180-200 см от уровня пола);
• направленность фотоэлементов;
• наличие поблизости батарей, ламп накаливания, других источников тепла.

Ложные включения

Произвольные срабатывания могут провоцировать следующие действия:

• конвекционные потоки;
• открывающиеся двери;
• вращающиеся лопасти вентиляторов;
• перемещение домашних животных;
• движение элементов декоративного оформления.

Если не помогла точная настройка, меняют направление действия. Некоторые датчики можно оснащать разными типами фокусирующих линз. В наиболее сложных ситуациях применяют комплекты из нескольких изделий, устанавливают другую модель с подходящими характеристиками.

Датчик не выключает свет

Постоянный свет горит при насыщенном траффике движения в соответствующей зоне. Также проверяют настройки, внешние помехи, положение. Иногда помогает длительное (10-15 мин.) отключение прибора от сети питания.

Свет не включается при рабочем датчике

Проверку выполняют по аналогии с предыдущим разделом. До выполнения ремонтных работ уточняют корректность монтажа, установленных регулировок, особенности эксплуатации.

Схемы датчика движения

Для примера можно рассмотреть представленную на следующем рисунке типовую конструкцию. Далее в публикации будут приведены ссылки на эту схему. Если не работает датчик движения для освещения другого типа, следует найти соответствующую информацию. Она поможет отремонтировать изделие без ошибок.

С чего начать ремонт, если не работает датчик

После уточнения возможных причин проще установить направление диагностических операций. Если сетевое питание в порядке, проверяют настройки. Корректируют положение, устраняют внешние помехи.

Вскрыть датчик

На этом этапе проверяют видимые повреждения:

• обрывы проводов;
• разрывы дорожек печатной платы;
• качество пайки;
• тепловое разрушение деталей.

Пробное включение

После устранения отмеченных выше неисправностей подают напряжение. Проверяют рабочие режимы. Пробуют изменять настройку.

Проверка напряжения на светильнике и детекторе

Чтобы не прислушиваться к щелчкам реле, подсоединяют нагрузку. Включить можно обычную лампу накаливания 25-40 Вт. Желательно добавить в цепь автомат, чтобы предотвратить развитие аварийных ситуаций.

Проверка внутренностей датчика

На этой стадии уточняют работоспособность встроенного блока питания. Постоянные напряжения (12, 24 V) и другие значения проверяют в контрольных точках мультиметром. Последовательно выполняют измерения, пользуясь электрической схемой.

Силовые цепи

В этой части устройства главную функцию выполняет реле. Проверяют подачу питающего напряжения, целостность катушки, прохождение тока при замкнутых контактах. Уточняют работоспособность управляющего ключа на силовом транзисторе.

Регулировка настроек датчика

Эту процедуру выполняют по типовому алгоритму. Регулируют:

• высоту и угол наклона;
• чувствительность (Sens);
• освещенность (порог – LUX);
• время задержки выключения света (TIME).

Исправный детектор не отключает схему

Чтобы ремонтировать устройства этой категории корректно, следует правильно понимать основные принципы действия и нюансы функционирования конкретной конструкции. Как отмечено в заголовке данного раздела, фотоэлемент не отключает управляющую электронику. Полученный от него сигнал используется для формирования интервала задержки. Через определенное настройкой время реле прерывает подачу питания на светильник, другую нагрузку.

Видео

Ремонтируем датчик движения своими руками

• Что нужно знать и уметь
• Как работает ИК детектор
• Чем может быть вызван сбой в работе ДД
• Визуально-тактильная диагностика
• Не включается светильник
• Датчик не выключает свет
• Ложное срабатывание
• Неправильная ориентация датчика
• Видео по теме

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.

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:

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:

Чем может быть вызван сбой в работе ДД

Надо выяснить, после чего возникли неполадки.

Это может произойти после:

• всплеска напряжения в сети;
• аварийного отключения и восстановления электроснабжения;
• возникновения запаха горелого;
• падения прибора на пол;
• игры детей (разбалансировка винтов регулировок, изменение ориентировки линзы датчика).

Правильная установка угла обзора:

Для выявления причин, почему не работает датчик движения, разберем его.

1. Снять крышку прибора (понадобится крестовая отвёртка).
2. Затем освободить все провода от колодок, запоминая их первоначальное положение. Лучше сделать зарисовку или фото на телефон.
3. Далее провести исследование силовой и слаботочной платы.

Подключение ДД через колодки:

Визуально-тактильная диагностика

Ремонт датчиков движения может ограничиться выявлением повреждённых радиодеталей и их заменой в результате визуально-тактильной диагностики инфракрасного датчика. Прибор разбирают и помещают на рабочий стол под свет настольной лампы, вооружаются лупой: Проверяют целостность радиоэлементов. Не должно быть вздувшихся ёмкостей, потемневших, треснувших и шатающихся элементов. Запах чего-то горелого будет свидетельствовать о наличии сгоревших деталей. На плате они явно видны.

Может прогореть дорожка платы. Треснувшие, горевшие и надломанные канавки восстанавливают напайкой перемычек. Анализ происшедшей поломки поможет избежать дальнейших сбоев в работе детектора.

Нужно проверить пайку всех радиоэлементов. При тактильном обследовании выявляют плохо закреплённые элементы на плате, их снова пропаивают. Все подозрительные детали меняют на новые элементы.

Распространённые неисправности и как их ликвидировать
У датчиков движения для освещения наиболее типичные проявления отказа в работе можно охарактеризовать так:

1. Не включается светильник.
2. Датчик не выключает свет.
3. Ложное срабатывание.
4. Неправильная ориентация датчика.

Не включается светильник

Если ДД не включает свет, то нужно проверить поступление тока на слаботочную плату. Это легко сделать с помощью тестера. Убедившись в наличии напряжения на входе этой схемы, переходят к настроечным регуляторам. Обычно на корпусе прибора находятся три винта с обозначениями:

• SENS — им регулируют чувствительность пироприёмника;
• TIME — устанавливает время задержки выключения освещения;
• LUX — устанавливает порог уровня освещённости.

Винты настроек ИК детектора:

Прибор подключают к сети и к лампе 40-60 Вт. Настроечные винты выводят в крайнее максимальное положение, постепенно уменьшая значения всех трёх регулировок. Этим добиваются оптимального режима работы. Можно корректировать настройки в обратном направлении от минимальных значений.

Регулировки на корпусе потолочного детектора:

В случае отсутствия какой-либо реакции прибора, проверяют питание силовых цепей. Тестируют реле, то есть, устанавливают наличие напряжения на его катушке. В целях безопасности проверку проводят при полностью отключённой слаботочной плате. Далее замыкают базу с эмиттером транзистора и убеждаются в его закрытии, при этом реле должно быть выключено. Через резистор базу подключают к постоянному напряжению, при этом транзистор должен открыться и реле сработает. Если никаких вышеуказанных процессов не происходит, то транзистор подлежит замене.

Датчик не выключает свет

В этом случае сначала обращаются к регулировке настроек. Можно попытаться отремонтировать датчик путём регулировки винтами SENS и TIME. Из-за неправильной настройки этих параметров, освещение вполне может не гаснуть. Дело в том, что если поворотный рычаг выставить в крайнее правое положение, то реле перестанет размыкать цепь питания светильника.

Нарушение режима работы ДД может возникнуть из-за появления остаточной нагрузки. Тогда восстанавливают работоспособность прибора путем его отключения от электросети на 10-15 секунд. Если причина в этом, то датчик заработает в первоначальном режиме. Если детектор по-прежнему не отключает свет — проверяют работу реле. В случае выявления дефекта в этой детали, её заменяют новым устройством.

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.

Неправильная ориентация датчика

В сопроводительной документации датчика движения, изготовитель обычно указывает ориентацию детектора движения в пространстве помещения. Горизонтальное устройство сделано в виде объёмного тороидального диска, которое крепят к потолку. Обзор ДД составляет 3600. Установка его довольна проста и не вызывает сложностей.

Угловые и настенные модификации требуют правильной ориентировки. Если помещение имеет два дверных проёма в смежных стенах, то устанавливают угловые модели. В остальных случаях устройство вешают на одну из стен, но не напротив окон. Прямые солнечные лучи могут пагубно сказаться на состоянии фотоэлементов. Неправильная установка ДД может создать «мёртвые» зоны, где прибор не будет реагировать на появление человека. Поэтому нужно потратить некоторое время на хождение по комнате во время наклонов и поворотов головки с целью оптимального диапазона обнаружения и дальности действия прибора.

Если помещение представляет в плане Г-образную комнату или коридор, то целесообразно устанавливать два датчика. Они должны быть повёрнуты максимально друг к другу, чтобы не оставалось «мёртвых» зон. Также важно, чтобы светильники не попадали в сферу обнаружения. Световой поток не должен попадать на мультилинзы детекторов движения.

При покупке датчика движения для освещения, лучше обращать внимание на брендовые устройства и не гнаться за дешевизной. Качественные датчики не станут причиной короткого замыкания и прослужат не один десяток лет. Если отсутствует опыт и знание радиотехники, то лучше не браться за ремонт своими руками, а отдать отремонтировать поломанный прибор профессионалам.

Видео по теме

Неисправности датчика движения и их устранение

Датчики движения в повседневной жизни активно применяются в системах охраны и сигнализации, для экономного режима расхода электроэнергии в системах освещения и других нужд. При нарушении режима их работы не спешите вызывать специалиста или отправлять прибор в сервисный центр для ремонта. В большинстве случаев сбой в работе происходит из-за изменений окружающей обстановки или в цепях электропитания, последствия этого легко устраняются самостоятельно. Редко когда ломаются отдельные элементы на платах, микросхемы, транзисторы, реле и другие детали, которые требуют вмешательства профессиональных специалистов. Но для правильного устранения неполадок и настройки надо понимать общий принцип работы этих приборов.

1. Принцип работы датчиков движения
2. Конструкция инфракрасного датчика
3. Основные признаки неисправности датчиков, возможные причины

Принцип работы датчиков движения

Существует много разновидностей датчиков движения:

• инфракрасные;
• микроволновые;
• ультразвуковые;
• комбинированные.

Всех их объединяет общий принцип работы, при появлении изменений в секторе обзора электрический сигнал усиливается, подается на реле, которое замыкает контакты для включения, сигнализации, освещения или других устройств, например, фонтана или музыки. Рассмотрим подробнее работу инфракрасных датчиков, так как они наиболее востребованы потребителями в силу цены и качества.

Конструкция инфракрасного датчика

Одним из основных его элементов является пироэлектрический детектор, который состоит из пары прямоугольных кристаллов, реагирующих на инфракрасное излучение в пределах определенного расстояния. При равномерном фоне пространства в кристаллах наводятся токи одинаковой величины. Когда в секторе одного из кристаллов появляется источник тепла, возникает разница величины токов. Этот импульс усиливается, преобразуется в цифровой сигнал и посылается на исполнительные устройства, реле с группой замыкающих контактов.

Внешний вид и схематичное отображение пироэлектрического датчика

Для более эффективной работы перед пиродатчиком на расстоянии 1,5–2,5 см устанавливается линза Френеля, которая фокусирует инфракрасное излучение на кристаллах. Точнее, это оптическая система из группы линз 20–60 шт., молочного или серого цвета, из пластика. Система имеет сферическую форму, за счет этого расширяет пространство сектора обзора датчика.

Электрическая схема и разновидности конструкции датчиков движения

Датчик, который расположен на рисунке слева, рекомендуется вешать на потолок в центре большого помещения с несколькими входами. Обзор такого прибора 360 ̊, три пироэлемента с сектором по 120˚ каждый̊.

Плата с четырьмя пироэлементами, обзор датчика в 360 ̊

Второй датчик имеет сектор обзора по горизонтали не более 180 ̊, обычно его располагают в направлении двери или наружной калитки, фиксируя на стены зданий, он имеет возможность менять направление вертикального сектора обзора.

Основные признаки неисправности датчиков, возможные причины

Признаков может быть три:

• несанкционированное включение, в любое время без всяких причин;
• не отключает лампу освещения;
• не включает лампу освещения или другие оконечные устройства, не срабатывает на явные признаки движения в секторе своего обзора.

Последовательность выявления неисправностей и устранение их

В любом случае начинать нужно с осмотра внешнего вида, нет ли явных механических повреждений оптической системы линзы Френеля, или простого слоя пыли и грязи. При необходимости протрите линзу и проверьте работоспособность датчика. Это самая частая и простая причина неисправности. Если положительного результата нет, придется проделать более сложные операции:

• Снимите корпус и проверьте правильность подключения.

Схема подключения датчика к сети

• Мультиметром или другими приборами проверьте наличие приходящего питания на вход печатной платы.
• Если питание есть, смоделируйте условия, при которых датчик должен сработать. Установите средний уровень освещения, при котором датчик срабатывает в темное и светлое время суток, максимальный уровень чувствительности и минимальный интервал работы.
• Если в этом положении датчик начинает срабатывать, постепенно с уровня чувствительности, потом освещения и временного промежутка работы установите нужные параметры. Периодически проверяя срабатывание на источник движения.
• После этих операций при отрицательном результате отключаем питание электрической цепи, снимаем все декоративные элементы и внимательно осматриваем печатную плату.
• Выявляются участки горелых элементов, целостность проводов и перемычек, надежность пайки радиодеталей. Рекомендуется это делать с бинокулярными очками или лупой. При обнаружении некачественной пайки припаяйте контакты отпавших элементов. Проверьте после этого работоспособность датчика.
• При обнаружении выгоревших элементов замените их, предварительно проверив параметры соседних, задействованных по цепочке схемы.

Печатные платы датчиков движения

• Если при имитации условий движения реле срабатывает, при этом слышен характерный щелчок, а лампа не загорается, значит, неисправна цепь между контактами реле и лампой, прозвоните ее. Возможно, окислились контакты реле, замените его или почистите контакты. Неисправность лампы я не рассматриваю, это надо проверить в первую очередь.
• Измерьте постоянное напряжение после преобразователя, в зависимости от модели датчика оно может быть от 8–24 В (смотрите схему и другую документацию). Измерения проводятся относительно ноля, на платах удобно взять «-» диодного мостика.
• При отсутствии необходимого напряжения прозванивайте элементы в цепи преобразователя, чаще всего это бывают диоды выпрямительного моста.

Бывает так, что замыкание в последующей после моста или стабилизатора цепи гасит поступающее напряжение. Чтобы в этом убедиться, отключите всю цепь после стабилизатора. При наличии напряжения ищите замыкание, неисправный элемент после стабилизатора. Так можно прозвонить всю цепь до реле и лампы, при выявлении неисправных элементов меняйте их и проверяйте работоспособность. Если следовать этой методике, обязательно обнаружится причина неисправности, этот способ хорош, когда человек имеет навыки работы с электронной техникой, измерительными приборами, умеет паять. Когда таких навыков нет, нужно ограничиться первыми пунктами: протирка, настройка, проверка питания. При неисправности элементов на плате обратитесь к специалисту.

Ремонтируем датчик движения своими руками

Статья эта является продолжением статьи про Устройство и схему датчика движения, которая вызвала бурное обсуждение и множество вопросов. Ну а поскольку вопросов по ремонту датчиков движения поступает много, решил вынести их в отдельную статью-продолжение.

Самое важное, что я хочу донести — главное не уметь паять и проверять целостность элементов. Главное — уметь логически и критически думать, исследовать, анализировать. И набирать опыт.

Схем датчиков движения множество, но принцип один. Этот принцип и многое другое касательно этого устройства приведено по ссылке в начале статьи, ещё раз рекомендую изучить её и комментарии к ней. В той же статье приведены ссылки на другие статьи про датчики движения, можно скачать инструкцию и даташиты на детали электрической схемы датчика.

Итак, наиболее популярную схему датчика движения приведу ещё раз:

Схема датчика движения 3

Эту схему прислал 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.

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 большую работу, и я попробую помочь ему в этой статье.

1. С чего начать ремонт

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 выяснить, как перестало работать устройство, 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.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push(<>);

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 вообще.

2. 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).

3. 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 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.

4. 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 нудно 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.

5. 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.

6. Тонкости

Если ремонт подошёл к этому этапу, не принеся результатов, значит ремонт можно считать сложным и затянувшимся. Как и эту статью.

Поэтому в дальнейшие тонкости вдаваться не буду, а если это будет необходимо, задавайте вопросы в комментариях, обязательно отвечу.

И да, будет лучше, если вместе с вопросами будете расписывать ход ремонта по пунктам статьи. И будет вообще замечательно, если отправите мне фото датчика, его плат и принципиальную схему.

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.