¿Cómo se instala un sensor de movimiento?

¿Cómo se instala un sensor de movimiento?

Casi el 20% de la electricidad mundial se utiliza para iluminación. Una gran parte se derrocha. En ocasiones comprobamos que en fábricas, oficinas y espacios públicos desocupados la iluminación queda funcionando cuando no es necesaria, lo que supone un despilfarro económico y energético. Esto influye de forma negativa tanto en las economías hogareñas y empresariales, así como en el medio ambiente. Para corregir este tipo de desvíos se utilizan los sensores de movimiento.

La cantidad de funciones que se pueden implementar con estos dispositivos está solo limitada por la imaginación.

Con la instalación de sensores de movimiento (detectores de movimiento o detectores de presencia) se obtienen tres grandes beneficios, uno más importante que el otro:

• Ahorro de energía: las luces y dispositivos funcionarán solo cuando sea necesario.

• Confort: Los artefactos se activarán a distancia y por un tiempo predeterminado sin necesidad de ser maniobrados por las personas.

• Seguridad: Conectando al sensor luces, alarmas sonoras y cámaras de vigilancia, estas se activarán al detectar movimiento de un intruso o ladrón. También con la iluminación automática será más seguro el tránsito por escaleras y pasillos.

 

Algunas aplicaciones de los sensores de movimiento

La cantidad de funciones que se pueden implementar con estos dispositivos está solo limitada por la imaginación. Dentro de los usos más comunes podemos encontrar:

• Iluminación de baños públicos, pasillos, escaleras, cocheras, depósitos, probadores de ropa y otros espacios de ocupación aleatoria. En estos ámbitos se utilizará la luz solo el tiempo que sea necesaria brindando seguridad y ahorro de energía.

• Sistemas de alarmas y simuladores de presencia.

• Sistemas de extracción de aire. En los baños estos sistemas pueden estar conectados en paralelo con la iluminación activándose en simultáneo.

• Sistemas de calefacción y ventilación. Evita que permanezcan encendidos cuando no es necesario su funcionamiento.

Con la instalación de sensores de movimiento (detectores de movimiento o detectores de presencia) se obtienen tres grandes beneficios.

• En cabinas sanitizantes, módulos de desinfección y expendedoras de alcohol en gel. Es el elemento imprescindible encargado de activar estos sistemas evitando el contacto con pulsadores e interruptores.  

• En cocheras y garajes en el portón de entrada y salida de vehículos activando alarmas, barreras y semáforos.

• Para personas con discapacidad o reducción visual, conectando el sensor a alarmas o elementos sonoros, puede facilitarles las tareas cotidianas como medio de seguridad, entre otros.

Para personas con discapacidad o reducción visual, conectando el sensor a alarmas o elementos sonoros, puede facilitarles las tareas cotidianas como medio de seguridad, entre otros.

• Para personas con discapacidad auditiva, conectando el sensor a indicadores luminosos, puede facilitar las tareas cotidianas y optimizar la seguridad.

• Avisador de entrada en una tienda: Un sensor de movimiento conectado a un timbre o sirena, puede alertar al trabajador de que alguien está entrando en su negocio.

• Avisador de salida en una tienda: También es útil  no solo para saber cuando un cliente entra en el negocio, sino también para saber cuándo lo abandona. Con esta información podemos tener controlado el flujo de visitas a una tienda sin necesidad de tener contacto visual con la puerta.

• Para controlar habitaciones de bebés y niños pequeños que estén durmiendo, puede avisarnos cuando despierten y así evitar golpes y caídas.

Avisador de salida en una tienda: También es útil  no solo para saber cuando un cliente entra en el negocio, sino también para saber cuándo lo abandona.

• Para evitar accidentes en piscinas o lugares peligrosos del hogar: la alarma sonará al detectar que un niño o animal ingresó a estas áreas de riesgo.

• Para evitar choques en pasillos de mucha circulación por ejemplo a la salida de cocinas o en áreas técnicas de hoteles e industrias.

 

Eficiencia energética

No hace falta explicar las ventajas de apagar los artefactos eléctricos cuando no es necesario su funcionamiento. Según un estudio de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA), es posible obtener los siguientes ahorros utilizando detectores de presencia o de movimiento:

• Entre el 30% y el 80% en pasillos y escaleras.

• Entre el 45% y el 80% en zonas de almacenaje.

• Entre el 47% y el 70% en baños públicos.

• Entre el 52% y el 58% en aulas de colegios.

• Entre el 39% y el 50% en salas de conferencia.

• Entre el 28% y el 38% en oficinas privadas.

 

¿Cómo funciona un detector de movimiento?

Existen varias tecnologías de detección de movimiento. La más accesible y confiable en este momento es la pasiva infrarroja PIR. Los detectores PIR (Passive Infrared) o Pasivo Infrarrojo, reaccionan sólo ante determinados estímulos energéticos tales como el calor del cuerpo humano o de animales. Básicamente miden la variación de las radiaciones infrarrojas del medio ambiente en su campo de visión.

Todos los objetos que tengan una temperatura por encima del cero absoluto emiten calor. Por lo general, esta radiación es invisible al ojo humano, ya que es irradiada en longitudes de onda infrarrojas, pero puede ser detectada por dispositivos electrónicos diseñados para ese propósito.

Los detectores PIR (Passive Infrared) o Pasivo Infrarrojo, reaccionan sólo ante determinados estímulos energéticos tales como el calor del cuerpo humano o de animales.

Estos sensores son denominados pasivos debido a que no generan o irradian ningún tipo de energía para los fines de detección, solo captan la energía emitida por otros objetos. Estos detectan la presencia comparando la diferencia entre la energía infrarroja emitida por el cuerpo humano y la de su entorno.

El componente principal de estos detectores es el sensor piroeléctrico. Se trata de un componente electrónico diseñado para detectar cambios en la radiación infrarroja recibida. Dentro de su encapsulado incorporan un transistor de efecto de campo FET (field effect transistor) que amplifica la señal eléctrica que genera cuando se produce dicha variación en la radiación recibida. 

El componente principal de estos detectores es el sensor piroeléctrico. Se trata de un componente electrónico diseñado para detectar cambios en la radiación infrarroja recibida.

La emisión infrarroja llega al sensor piroeléctrico a través de una lente de Fresnel que divide el área protegida en sectores. Para las distintas aplicaciones, existen lentes Fresnel con diferentes características: gran angular, cortina, corredor, anti mascotas, etc.

Detalle de una lente Fresnel.

La señal eléctrica que genera el sensor piroeléctrico cuando detecta una variación de adiación infrarroja es procesada por un circuito electrónico de control que activará un relé o un transistor en el caso que la señal tenga ciertas características (amplitud, frecuencia, duración, etc)

Cuando se instala un sensor infrarrojo y se lo energiza por primera vez, este comenzara a “acostumbrarse” a la radiación infrarroja del ambiente. Una vez estabilizado, al ingresar alguien a este espacio, se experimentará un cambio en la radiación infrarroja del ambiente y el PIR se activará.

Con objeto de aumentar la confiabilidad, esta tecnología integra un filtro especial de luz que elimina la posibilidad de falsas detecciones ocasionadas por la luz visible (rayos solares e iluminación artificial) y circuitos especiales que mejoran la inmunidad a ondas de radio frecuencia y otras perturbaciones electromagnéticas.

Con objeto de aumentar la confiabilidad, esta tecnología integra un filtro especial de luz que elimina la posibilidad de falsas detecciones ocasionadas por la luz visible (rayos solares e iluminación artificial) y circuitos especiales que mejoran la inmunidad a ondas de radio frecuencia y otras perturbaciones electromagnéticas.

 

Tipos de sensores de movimiento

Los modelos de sensores de movimiento  más utilizados para aplicaciones eléctricas son los que incorporan en su circuito funciones de fotocélula, temporizador  y control de sensibilidad de disparo. Entre ellos encontramos:

• Exterior de pared 180º: Son aptos para su instalación en exteriores ya que su carcasa tiene cierta protección contra los elementos. Vienen montados sobre un brazo articulado para direccionar la zona de detección y pueden ser montados directamente sobre reflectores u otro tipo de luminarias.

Sensor PIR exterior de pared 180º: Son aptos para su instalación en exteriores ya que su carcasa tiene cierta protección contra los elementos.

El área de detección de este tipo de sensores presenta un patrón como el siguiente:

El área de detección de un sensor PIR de pared.

 

• Ovni de techo 360º: Se instalan en cielorrasos en forma exterior o embutidos. El área de cobertura es amplia y deben verificarse las recomendaciones de instalación provistas por el fabricante en cuanto a altura de montaje.  

Sensores PIR tipo Ovni de techo 360º: Se instalan en cielorrasos en forma exterior o embutidos.

El área de detección de este tipo de sensores se muestra a continuación:

El área de detección típica de un sensor PIR de techo.

 

• De embutir: Este tipo de sensores se montan en cajas rectangulares de instalaciones eléctricas embutidas en los muros. Están diseñados para reemplazar llaves de luz o pulsadores de automáticos de palieres o escaleras.

De embutir: Este tipo de sensores se montan en cajas rectangulares de instalaciones eléctricas embutidas en los muros.

Se pueden conseguir en versiones de artefacto completo con tapa y bastidor o en módulos que encastran en bastidores existentes de las principales líneas de llaves y tomas del mercado. En este último caso, su instalación tiene la ventaja de no modificar la estética de las llaves de luz existentes.

Se pueden conseguir en versiones de artefacto completo con tapa y bastidor o en módulos que encastran en bastidores existentes de las principales líneas de llaves y tomas del mercado.

Presentan un rango de detección de la siguiente forma:

Rango de detección de un sensor PIR para caja rectangular.

 

• Incorporados en lámparas y otros artefactos: La miniaturización y baja de costos de fabricación de estos elementos posibilita su inclusión en múltiples dispositivos de consumo masivo. Entre ellos podemos encontrar lámparas, módulos y receptáculos portalámparas PIR.

Lámpara led e27 con sensor PIR.

Lámpara led e27 con sensor PIR

Receptáculo e27 con sensor PIR.

Receptáculo e27 con sensor PIR

 

Selección de sensores de movimiento

Para elegir un sensor de movimiento apropiado, los datos fundamentales que debemos conocer son: qué función cumplirá, donde se instalará, que carga manejará, por cuanto tiempo estará activado y si debe activarse solo en condiciones de penumbra.

La hoja de datos típica de dos sensores de movimiento es como  la que se muestra a continuación:

La hoja de datos típica de dos sensores de movimiento PIR.

 Estas características corresponden a dos sensores PIR marca Secuen, modelos IPC-360 (de techo) y AIP/R (para instalar embutido en una caja rectangular)

Las características más importantes que debemos tener en cuenta al momento de elegir son:

• Modelo: Secuen IPC-360

• Tensión de alimentación: 220-240V~50Hz.

• Carga: 5A para luces incandescentes, 2.5A para luces fluorescentes y 1/10 HP para motores.

• Tiempo: Ajustable desde apróx. 6 segundos a 12 minutos.

• Fotocontrol: Ajustable desde apróx. 5 LUX.

• Ángulo de detección: 360º (ver el patrón).

• Modo de operación: Automático.

• Temperatura de operación: 0 C +45 C.

• Dimensiones: Diámetro 110mm X alto 32mm.

• No es apto para utilizar con lámparas de bajo consumo ni lámparas fluorescentes que tengan capacitor de corrección de factor de potencia.

 

Instalación de sensores de movimiento

Para la colocación de estos sensores se deben tener en cuenta las indicaciones del fabricante en cuanto a altura, orientación y condiciones ambientales.

Es conveniente verificar los esquemas provistos, las dimensiones de los ambientes y los obstáculos que puedan existir. 

Es conveniente verificar los esquemas provistos, las dimensiones de los ambientes y los obstáculos que puedan existir. 

Para la colocación de estos sensores se deben tener en cuenta las indicaciones del fabricante en cuanto a altura, orientación y condiciones ambientales.

Como estos aparatos responden a variaciones de temperatura, para su instalación se deben tomar algunas precauciones:

• No montar el sensor cerca de caloventores, estufas, acondicionadores de aire, secamanos o lámparas.

• No apuntar el sensor directamente hacia áreas u objetos cuya superficie sea altamente reflectiva o presenten rápidos cambios de temperatura.

• No apuntar el sensor directamente hacia lámparas.

 

Conexión de sensores de movimiento

Para la mayoría de las funciones, estos aparatos se conectan en forma directa, para otras más específicas, habrá que agregar cables de alimentación, retornos y o adaptar el circuito agregando elementos auxiliares. 

La conexión eléctrica de sensores de movimiento dependerá de las características del modelo elegido. Básicamente existen tres conexionados:

1- Conexión del sensor de movimiento de dos cables: Este sensor reemplaza directamente a una llave de un punto sin necesidad de modificar el conexionado.

Este sensor reemplaza directamente a una llave de un punto sin necesidad de modificar el conexionado.

Módulo PIR RBC Sitel para conexión de dos cables

Por lo que el circuito será el más sencillo de los tres modelos:

Conexión del sensor de movimiento de dos cables.

 

2- Conexión del sensor de movimiento de tres cables: La mayoría de los detectores utilizan este tipo de conexión.

Conexión del sensor de movimiento de tres cables: La mayoría de los detectores utilizan este tipo de conexión.

Los tres terminales corresponden a alimentación de fase, neutro común entre entrada y carga y retorno al artefacto a alimentar.

Detector Secuen de conexión de tres cables.

Sensor PIR Secuen IPC-360 para conexión de tres cables. 

El circuito eléctrico para esta conexión es el que se muestra a continuación:

Conexión del sensor de movimiento de tres cables.

 

3- Conexión del sensor de movimiento de cuatro cables: Estos sensores son los más versátiles ya que al tener accesible el contacto del relay interno, permiten implementar una gran cantidad de funciones de control desde suplantar cualquier pulsador o llave hasta manejar dispositivos de baja tensión o de corriente contínua.

Sensor PIR RBC Sitel de cuatro cables.

Sensor PIR RBC Sitel 2981 para conexión de cuatro cables.

Para convertir este sensor en uno de tres cables solo se debe conectar un puente entre la entrada de fase y uno de los bornes del contacto de salida.

El circuito básico de aplicación de este tipo de sensores es el siguiente:

Conexión del sensor de movimiento de cuatro cables.

El siguiente es un ejemplo de la sustitución de un pulsador por un sensor de movimiento en un circuito de automático de escalera existente. En estos circuitos, todos los pulsadores se conectan en paralelo y en este caso hemos reemplazado un pulsador por el contacto de un sensor de movimiento de cuatro cables.

Circuito ejemplo de la sustitución de un pulsador por un sensor de movimiento en un circuito de automático de escalera existente.

Una vez instalado el sensor, se realizarán los ajustes finos de luminosidad, sensibilidad y tiempo de activación.

Según el sensor seleccionado, estos ajustes se realizan girando diales manuales o con la ayuda de un pequeño destornillador tipo perillero.

Según el sensor seleccionado, estos ajustes se realizan girando diales manuales o con la ayuda de un pequeño destornillador tipo perillero.

Una vez instalado el sensor, se realizaran los ajustes finos de luminosidad, sensibilidad y tiempo de activación.

Es importante recordar para las pruebas de funcionamiento que una vez energizados, estos sensores tienen un tiempo de adaptación y reconocimiento térmico del entorno del orden de un minuto.     

Es importante recordar para las pruebas de funcionamiento que una vez energizados, estos sensores tienen un tiempo de adaptación y reconocimiento térmico del entorno del orden de un minuto.

 

Por: Leandro Kessler

 

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