Датчики движения широко применяются в охранных системах для обнаружения проникновения посторонних лиц, а также для автоматизации освещения и климатической техники в квартирах и офисах.
Аналитики ожидают рост использования датчиков движения на 14% ежегодно до 2020 года. При этом наибольший рост ожидается в Европе и России в сфере защиты от постороннего проникновения и в рамках домашней автоматизации.
Как же работает датчик движения — об этом в сегодняшнем выпуске!
Работа датчиков движения основана на анализе волн различных типов, поступающих из окружающей среды. В зависимости от типа используемой волны датчики движения бывают инфракрасными, радиоволновыми, ультразвуковыми и комбинированными.
Принцип работы инфракрасного датчика движения основан на определении температуры объекта, которая отличается от температуры окружающей среды. Инфракрасное или тепловое излучение фокусируется специальной оптической системой — линзой Френеля — и направляется на чувствительный полупроводниковый элемент — пироэлектрик. Это вызывает изменение электрического потенциала пироэлектрика, которое обрабатывается по специальному алгоритму и приводит к включению сигнала тревоги. Чтобы датчик не реагировал на нагретые, но неподвижные объекты, линзы разбивают зону чувствительности датчика на несколько отдельных лучей. Датчик сработает в том случае, если объект последовательно пересечёт несколько лучей. При этом перемещение с очень малой скоростью может не зафиксироваться системой.
Принцип работы ультразвукового датчика движения основан на звуковой локации. Основу такого датчика составляет звуковой генератор, вырабатывающий колебания с частотой 25-40 кГц. Они не слышны человеческим ухом, но, как и любые звуковые волны, отражаются от препятствий и возвращаются обратно к источнику. Датчик движения имеет излучатель колебаний и микрофон, который воспринимает отражённый сигнал. В соответствии с эффектом Доплера любое тело, пересекающее поток излучения, изменяет интерференционную картину. Поэтому частота отражённого сигнала будет отличаться от излучаемой частоты. В качестве излучателя и приёмника используются элементы из пьезокерамики. Радиоволновой датчик движения работает по тому же принципу, что и ультразвуковой, только вместо звуковой частоты микрочип генерирует СВЧ-излучение с частотой 2,5 ГГц. Если в зоне распространения волны появляется движущийся объект, то изменяются длина и частота волны, что сразу определяется приемником. Радиоволны способны проходить через неметаллические преграды, например через стены и деревянную мебель, кроме того, они достаточно дорогие. Потому их обычно используют для наблюдения за большими коммерческими площадями, например за складскими помещениями.
Чтобы избежать ложных срабатываний, применяются комбинированные датчики. Обычно в одно устройство объединяются инфракрасный и радиоволновой датчики. Эта схема отличается высокой помехоустойчивостью, надёжностью и отсутствием ложных срабатываний. ВЫСШИЙ РАЗУМ РЕКОМЕНДУЕТ: Одна из самых опасных рыб России. Какая она?
Все знают, что купаться там, где водятся акулы, нельзя. Опасность этого хищника всем известна, хотя во многом даже преувеличена кинематографом и народным фольклором. Просто не все виды так опасны, как о них думают, а некоторые и вовсе хищниками являются лишь условно. При этом есть другие рыбы. Например, пираньи, с ними все проще. Они опасны и […]
Читать далее Американский корабль уничтожил летательный аппарат при помощи мощного лазера
Когда-то давно солдаты были вооружены примитивными пистолетами и автоматами, но теперь в распоряжении военных есть танки и даже огромные корабли с лазерными установками.
Недавно устройство, стреляющее по вражеским целям лазерными лучами, было установлено на десантный корабль USS Portland (LPD 27).
То, насколько быстро лазерное оружие способно уничтожать вражескую цель, было показано на видео, опубликованном Военно-морскими […]
Читать далее
Датчики движения для освещения
Датчики движения для освещения — наиболее распространенная разновидность датчиков движения. Разбираемся, как устроен этот прибор, как он функционирует.
Датчики движения: азы
Что это такое? Датчики движения – это сенсоры, реагирующие на появление человека в помещении. При их срабатывании может включаться светильник, видеокамера над входной дверью или система кондиционирования.
Как правило, эти приборы устанавливают в местах, где люди не находятся постоянно: в коридорах, прихожих, на лестницах.
Датчик движения для включения света – самая популярная разновидность. Светильник с датчиком движения позволяет экономить до 70% электроэнергии, затрачиваемой на освещение помещений.
Примеры настенных датчиков движения.
Тепло-холодно. Датчик присутствия, основанный на двойной технологии, включает в себя ИК-датчик и датчик движения. Система сигнализации срабатывает при получении сигналов от двух сенсоров датчика. Иными словами, если ветер колышет занавески в комнате — датчик не реагирует. Но как только на окно прыгнет кошка и сработает тепловой датчик, система включится в работу.
На фото: Датчик движения от фабрики Busch-Jaeger
Принцип работы датчика движения
Фотоэлемент + тепловой фон. Датчик движения довольно «умен»: по комнате люди движутся и днем, но свет он зажигает лишь по вечерам. Дело в том, что в приборе имеется фотоэлемент, благодаря которому он срабатывает только в темное время суток. Кроме того, современные модели реагируют на изменение теплового фона.
Датчики движения для освещения состоят из пассивного детектора инфракрасного излучения и электронного выключателя. Если тепловой фон меняется, то датчик срабатывает. Причем реагирует прибор только, если тепловая среда меняется, то есть источник тепла приходит в движение. Если же объект статичен (человек уснул) — датчик выключается.
Подальше от батарей! Не рекомендуется монтировать датчики движения вблизи отопительных приборов: от них поднимаются волны теплого воздуха (т.н. конвекция). В результате может произойти ложное срабатывание прибора.
Автоматически или вручную? Некоторые датчики работают исключительно в автоматическом режиме, в других есть опция переключения на ручной режим. Как правило, пользователь имеет возможность сам настроить размеры теплового объекта, на который должен реагировать датчик, время срабатывания и время задержки перед выключением, уровень освещенности.
Бесконтактные смесители. Датчики движения используются не только в светильниках, но и в смесителях. К бесконтактным смесителям достаточно лишь поднести руки, и вода сама начинает течь из крана. Подобная технология призвана экономить воду – как дома, так и в общественных местах.
На фото: Смеситель 38119000 / 38120000 от Axor
Где монтировать датчик движения?
В ширину и в высоту. Датчики в помещении монтируют на высоте 80-100 см от пола, чтобы в их «поле зрения» не попадали домашние животные.
Зона контроля датчиков – 90-180 градусов по горизонтали и 10-15 градусов по вертикали. Модели для лестниц рассчитаны на 30 градусов по горизонтали. Так в зону их действия попадают и люди, поднимающиеся по лестнице.
Радиус действия прибора обычно ограничивается 6-8 метрами.
В статье использованы изображения: busch-jaeger.de
Инфракрасный датчик движения. Как устроен и работает?
Инфракрасный датчик движения, это прибор в основу функционирования которого положена его способность срабатывать в случаях, когда возникает интенсивное тепловое фоновое излучение.
Данные устройства реагируют, когда источник излучения попадает в непосредственную зону действия. Точность работы прибора зависит от места расположения объекта, вызвавшего срабатывание.
Важно учесть, что тепловое излучение вырабатывают не только люди, но и животные, и неодушевленные предметы.
Во избежание ложного срабатывания устройство настроено таким образом, что реагирует в случаях, когда объект имеет соответствующую скорость перемещения, а также он непосредственно пребывает в рабочей зоне чувствительного прибора.
При возникновении обоих условий датчик срабатывает и происходит передача сигнала к электронной схеме управления. Этот блок комплексной системы выполняет определенную (заранее запрограммированную) задачу в зависимости от возникшей ситуации.
В частности, используются конкретные устройства, выполняющие определенные задачи. Среди наиболее активно используемых:
- выключатель освещения
- охранная сигнализация
- регулятор интенсивности освещения
- устройство открывания (закрывания) дверей
- блокировка доступа
Вариантов много и они зависят от особенностей территории либо помещения, где установлена система.
Сфера применения инфракрасных датчиков движения
Современные инфракрасный датчик движения являются высокотехнологичным устройством, способным эффективно работать в различных системах. Потенциала качественных изделий достаточно для использования как в быту, так и в условиях крупных предприятий. Такими устройствами можно оборудовать:
- загородные дома
- лестничные клетки
- торговые точки
- подъезды
- производственные предприятия
- объекты бизнеса
- складские помещения
- офисы
- общественные здания
- различные учреждения
Область эффективного использования приборов практически не ограничена.
Инфракрасный датчик движения, применение
Важно перед окончательным выбором типа устройства учесть специфику работы системы в конкретном месте. Благодаря активному внедрению датчиков ощутимо облегчается работа охранников, сторожей и людей многих других профессий. Также при определенных условиях достижима полная автоматизация, при которой практически не требуется присутствие человека.
Конструктивные особенности ИК датчиков движения
Инфракрасное излучение, вырабатываемое движущимся объектом, распознается пироприемником. Вторым важным элементом конструкции служит мультилинза. Фактически эта деталь являет собой многочисленные мелкие линзы в одном корпусе. Внешний вид мультилинзы схож с матовым цилиндром, на поверхности которого нанесен мелкий узор. В корпусах датчиков мультилинзы расположены перед пироприемниками.
Устройство инфракрасного датчика
Наличие множества сегментов в мультилинзах неслучайно. Функция каждой мелкой линзы состоит в фокусировании инфракрасного света на один из пироприемников.
Как только перемещающийся объект пропадает из зоны видимости одной мелкой линзы, он фиксируется соседней микролинзой. Соответственно, сигнал улавливается другим пироприемником.
Таким способом удалось основательно расширить площадь территории, охватываемой одним датчиком.
На пироприемнике наблюдается попеременное присутствие и отсутствие сфокусированного инфракрасного света, что позволяет электронной схеме датчика срабатывать и приводить в действие определенные устройства.
Чувствительность датчика напрямую зависит от числа используемых в микролинзе сегментов. Каждой парой (микролинза – сегмент) проводится контроль определенного пространства. В результате при перемещении объекта в пределах этого сектора срабатывание устройства не происходит.
Инфракрасный датчик движения изнутри
Для исключения возникновения помех и во избежание ложного срабатывания системы производители инфракрасных датчиков все чаще отдают предпочтение использованию сдвоенных, а в определенных случаях и счетверенных пироэлементов. Последние модели надежно защищены от ложных срабатываний.
Условия эффективной работы
Для обеспечения эффективности функционирования устройства необходимо строго придерживаться нескольких важных правил.
- Избегать попадания прямого света от ламп освещения.
- Позаботиться об отсутствии предметов, препятствующих нормальному обзору датчика в зоне его действия, в частности:
- высоких предметов мебели
- колонн
- люстр
- подвесных осветительных приборов
- других предметов, препятствующих работе прибора
- Наличие стеклянных перегородок снижает эффективность датчика. Стекло блокирует прохождение инфракрасного света, что чревато возникновением «мертвых зон», то есть участков, пребывающих вне зоны действия датчиков.
- Монтаж приборов необходимо проводить с учетом их радиусов обнаружения. Важно, чтобы все углы в помещениях попадали в зону контроля системы. Если этого не удается достичь, необходимо установить несколько датчиков. Как правило, 2 или 3 хватает для большинства типов помещений.
- У любой модели имеется собственная диаграмма обнаружения. Когда возможностей одного устройства недостаточно, придется монтировать несколько датчиков, чтобы перекрыть все пространство помещения. При таком варианте расположения происходит «перехлестывание» диаграмм обнаружения отдельных приборов, что основательно повышает эффективность системы в целом.
Дополнительные возможности
Современные модели датчиков прекрасно справляются с основными задачами. Однако, благодаря новейшим разработкам удалось существенно расширить возможности автоматизированных систем. Они не только четко фиксируют любые перемещения в контролируемых помещениях и соответствующим образом на них реагируют, но и способны выполнять многие важные полезные функции.
Виды инфракрасных датчиков движения
Одной из широкой используемых как в промышленных, так и в бытовых условиях возможностей является мониторинг уровня освещенности. Система определяет место нахождения человека, а также проверяет, достаточно ли в этом секторе освещения. Если показатели отличаются от нормы, происходит включение (выключение) соответствующих источников освещения.
Такие системы эффективны не только на различных участках производства и в торговых точках. Их можно активно использовать в подъездах жилых домов, что позволит существенно сэкономить электроэнергию. Хотя подобные приборы несколько дороже от стандартных вариантов, весомое снижение затрат на освещение делает их выгодными в плане материальных затрат.
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
Датчик движения
Да́тчик движе́ния (англ. motion sensor, сенсор движения) — сигнализатор, фиксирующий перемещение объектов и используемый для контроля за окружающей обстановкой или автоматического запуска требуемых действий в ответ на перемещение объектов.
Дете́ктор движения (англ. motion detector) — устройство или функция охранной телевизионной системы, формирующие сигнал извещения о тревоге при обнаружении движения в поле зрения видеокамеры[1].
Более чувствительные датчики движения называют также датчиком присутствия (англ. presence sensor или occupancy sensor).
Внешний вид латчика движения
Датчики движения и присутствия широко применяются независимо или в составе охранных систем для обнаружения проникновения посторонних лиц, а также для автоматизации освещения и климатических технических систем (отопления и кондиционерования) в квартирах, жилых домах и коммерческой недвижимости.
Принципы работы и классификация
Работа датчика движения основана на анализе волн различных типов (акустических, оптических или радиоволн), поступающих на датчик из окружающей среды. В зависимости от типа используемого излучения датчики движения делятся на:
- инфракрасные,
- ультразвуковые,
- фотоэлектрические, в которых применяется видимый свет,
- микроволновые,
- томографические, где используются радиоволны.
В зависимости от того, излучает ли сенсор сам эти волны и анализирует их после отражения или только получает волны извне, датчики делятся на:
- активные;
- пассивные;
- комбинированные, в таких датчиках одна часть датчика посылает волны, а удалённая от неё вторая часть получает их.
Большинство существующих датчиков движения представляет собой некоторую комбинацию физических принципов работы, причём датчики одного типа волн, как правило, используют один механизм для их создания и обработки.
Наиболее распространенные датчики:
- пассивные инфракрасные датчики (PIR), самые доступные и распространенные датчики движения в принципе[2], инфракрасные датчики составляют около 50 % применяемых по всему миру сенсоров движения[3];
- активные ультразвуковые, микроволновые и томографические датчики;
- комбинированные фотоэлектрические и инфракрасные датчики.
Каждый принцип имеет свои недостатки, иногда допуская ложные тревоги и насрабатывания в нужных случаях.
Чтобы снизить вероятность ложного срабатывания, датчики иногда объединяют две технологии в одном устройстве (например, инфракрасная и ультразвуковая).
Но это, в свою очередь, повышает уязвимость датчика, поскольку он становится менее надёжным и может в результате не сработать, даже когда должен.
Инфракрасный датчик
Инфракрасный датчик движения
Принцип действия инфракрасного датчика основан на анализе теплового (инфракрасного) излучения. Пассивный инфракрасный датчик (PIR) при этом не испускает никакого излучения, а только анализирует приходящие тепловые лучи.
Чувствительные элементы инфракрасных датчиков
Внутри датчика располагаются обычно два чувствительных элемента, измеряющих поток инфракрасного излучения. Перед каждым из чувствительных элементов датчика установлена линза Френеля фокусирующая на нём падающие на датчик инфракрасные лучи.
Простейший датчик сконструирован так, что внешнее пространство «разделено» между двумя линзами и чувствительными элементами, каждая из линз проецирует тепловое излучение из своей зоны обзора на свой чувствительный элемент.
В обычных условиях интенсивность поступающего на обе части датчика излучения примерно одинакова.
Когда в поле зрения появляется излучающий инфракрасные лучи объект (например, человек), излучение сначала попадает в поле зрения только одной части датчика, при этом показания двух чувствительных элементов начинают различаться, и это является сигналом движения[4].
В реальных условиях датчик с двумя линзами был бы слишком ненадёжен, поэтому во многих моделях датчиков устанавливают не одну пару линз, а несколько десятков. Линзы датчиков легко заметны на корпусе — это характерная ячеистая структура с полупрозрачным окошком, за которым располагаются чувствительные элементы.
Для экономии места и материалов датчик конструируют так, что все линзы фокусируют входящее излучение только на двух чувствительных элементах. Таким образом окружающее пространство разделяется на зоны обзора между парами линз, каждая из которых способна фиксировать движение в своей зоне обзора[4].
В основном в качестве чувствительного элемента используются пироэлектрические чувствительные элементы. Менее распространены термопарные датчики, микроболометры и полупроводниковые детекторы инфракрасного излучения из арсенид галлия-индия (InGaAs) и теллурид ртути-кадмия (MCT)[5].
Ультразвуковой датчик
См. также Эхолокация
Принцип работы ультразвукового датчика основан на измерении звуковых волн за порогом слышимости.
Специальный элемент внутри датчика периодически излучает пачки ультразвуковых волн. После посылки датчик переключается в режим приёма и ожидает возврата отраженных волн, принимает их и затем анализирует их.
Если обстановка в зоне наблюдения датчика остаётся неизменной, посланный пакет волны каждый раз возвращаются отраженными одинаковым, но если происходит движение, то волны изменяются по интенсивности или по частоте (эффект Доплера), на основании чего делается вывод, что обстановка в зоне наблюдения изменилась. Когда величина этих изменений превышают установленный порог чувствительности, датчик срабатывает.
В качестве генератора ультразвука в датчике обычно используется кварцевый или керамический пьезоэлектрический излучатель или специальная мембрана, вибрирующая под действием электростатического поля.
Радиоволновые датчики
Микроволновый датчик движения
Томографические (радиоволновые) и микроволновые датчики действуют так же, как ультразвуковые, но анализируют отражение не акустических, а радиоволн.
Поскольку радиоволны способны проходить через неметаллические преграды, например через стены и деревянную мебель, радиоволновые датчики пригодны для контроля пространства за такими преградами. Радиоволновые датчики достаточно дорогие, и потому их обычно используют для наблюдения за большими коммерческими площадями, к примеру за складскими помещениями[6].
Фотоэлектрический датчик
Принцип действия фотоэлектрического датчика основан на обнаружении прерывания пучка световых лучей, при затенении которого он срабатывает.
Обычно этот датчик состоит из двух частей, одна из которых испускает свет, а другая принимает. В приёмной части находится фотоприёмник, в котором под действием падающего света возникает электрический ток.
Когда световой пучок перекрывается каким-либо телом, на приёмник перестаёт падать свет, и датчик срабатывает.
Известный пример использования такого датчика — в турникетах метрополитена, которые захлопываются перед пассажирами при пересечении ими светового пучка без оплаты проезда.
В фотоэлектрических датчиках также часто используют невидимое инфракрасное излучение.
Датчик присутствия
Датчик присутствия представляет собой более чувствительную версию датчика движения, в основе обоих датчиков лежат одни и те же принципы.
Однако, к примеру, если в инфракрасном датчике движения используются несколько десятков пар линз, которые таким образом делят окружающее пространство на несколько десятков зон наблюдения, то в датчике присутствия применяются несколько сотен пар линз.
Таким образом, каждая пара линз обозревает небольшой участок пространства, что позволяет ей фиксировать даже небольшие движения, вплоть до движения пальцев по клавиатуре[7].
Взаимодействие с другими устройствами
Поскольку датчики лишь фиксируют изменения внешней среды, они почти всегда используются во взаимодействии с другими устройствами, которые при срабатывании датчика выполняют требуемые действия:
- включают тревогу;
- рассылают уведомления;
- включают или выключают освещение и другие приборы;
- изменяют параметры работы климатической техники или других устройств.
Если датчики движения (охранные извещатели) устанавливаются в составе комплексных охранных систем (пультовая охрана), связи между устройствами настраиваются уже при установке, а их дальнейшее взаимодействие происходит через контроллер, который поставщик (государственная вневедомственная охрана или частная охранная организация) устанавливает вместе с остальным оборудованием[8].
Если пользователь приобретает датчики, сирены и умные выключатели от разных поставщиков и устанавливает их сам, контроллер также устанавливается самостоятельно. Вместе с контроллером поставщики предоставляют доступ к аккаунту на специализированном веб-портале и мобильному приложению, которые позволяют самостоятельно настроить уведомления и взаимодействие устройств.
Использование
Датчики движения и присутствия широко применяются в повседневной жизни, прежде всего в домашней автоматизации и автоматизации зданий для[2][9][10]:
- распознавания несанкционированного проникновения в помещение;
- автоматизации освещения;
- автоматизации климата.
Например, использование датчиков движения и присутствия для автоматизации освещения и кондиционирования позволяет сократить потребление энергии на 40 %, а расходы на освещение на 60—70 %[11].
Коммерческие применения датчиков движения включают[3]:
- потребительскую электронику, в том числе смартфоны и планшеты, видеоигры и умные часы;
- автомобилестроение, включая подушки безопасности, парктрониках и беспилотных автомобилях;
- здравоохранении;
- оборонную промышленность и авиастроение.
Защита от проникновения
Датчик активирует звуковой сигнал, например, сирену при проникновении посторонних в помещение. Установленный в составе системы пультовой охраны, датчик также отправляет сигнал тревоги в диспетчерский центр охранной организации, которая при необходимости реагирует.
Кроме того, в случае тревоги, датчик может инициировать отправку уведомления владельцу: SMS-, Email- или push-уведомление — в зависимости от выбранных настроек. Некоторые системы предлагают также функцию автоматического телефонного вызова владельца или указанным им доверенным лицам.
При срабатывании датчик также может включить видеонаблюдение, а в самостоятельно установленной системе также запустить любую другую функцию по усмотрению владельца: заблокировать замки, обесточить бытовую технику, отключить освещение и так далее.
Автоматизация освещения
Прожектор, снабжённый датчиком движения
См. также Автоматизация освещения
При обнаружении движения в помещении датчик движения или датчик присутствия может автоматически включать или выключать освещение и менять его яркость, сразу после срабатывания или с задержкой.
В общем случае датчик через контроллер передает соответствующие команды на выключатель (фактически датчик лишь сообщает контроллеру о движении в помещении, а уже контроллер в соответствии с оставленными владельцем инструкциями отдает назначенные команды выключателям освещения). Существуют также и выключатели со встроенными датчиками движения, как правило, они используются в общественных и коммерческих местах: офисах, складах, подъездах.
Вместо выключателя может использоваться любой другой контроллер управления освещением, например RGB-контроллер для управления светодиодной лентой или «умная лампа».
Автоматизация климата
Срабатывание датчика может автоматически изменить режим работы климатических систем по пожеланиям владельца. При этом он посылает сигнал в контроллер о признаке движение, а контроллер выдаёт воздействия в соответствии с заложенной программой, например, команды климатической системе включиться, отключиться или изменить режим работы.
Например, если в холодное время года датчик обнаруживает присутствие людей в помещении, контроллер передаёт установленному на отопительном приборе терморегулятору или регулятору температуры «тёплого пола» команду на повышение температуры. Если в жаркое время года датчик не обнаруживает присутствие людей, то контролер даёт команду кондиционеру снизить интенсивность охлаждения.
Перспективы применения
Сенсоры движения широко распространены, аналитики рынка ожидают роста их использования на 13—14 % ежегодно до 2020 года[3].
Применение датчиков движения и присутствия в жилых домах и офисах, как прогнозируют специалисты, будет в этот же период расти на 20 % в год, при этом наибольший рост ожидается в Европе и России, прежде всего в сфере защиты от постороннего проникновения[11] и в других аспектах домашней автоматизации[5].
Примечания
- ↑ ГОСТ Р 51558-2014 Средства и системы охранные телевизионные. Классификация. Общие технические требования. Методы испытаний
- ↑ 1 2 Occupancy Sensor Market Worth 2.78 Billion USD by 2020 — Market Watch, 4 фев 2017
- ↑ 1 2 3 Motion Sensors Market — Global Forecast to 2020 Markets and Markets, 4 фев 2017
- ↑ 1 2 How PIRs Work — Adafruit, 4 фев 2017
- ↑ 1 2 Growth Opportunities in the Global Infrared Detector Market — Lucintel, 4 фев 2017
- ↑ Motion Detectors — SimpsiSafe, 4 февраля 2017
- ↑ How does a presence detector work Архивная копия от 5 февраля 2017 на Wayback Machine — Theben, 4 февраля 2017
- ↑ Охрана объектов Архивная копия от 7 февраля 2017 на Wayback Machine — Управление вневедомственной охраны Росгвардии по Москве, 7 фев 2017
- ↑ Практическое энергосбережение в быту (недоступная ссылка) — Министерство энергетики Московской области, 4 фев 2017
- ↑ Стоимость энергоэффективных решений — Минстрой России, 4 фев 2017
- ↑ 1 2 Occupancy Sensor Market — Global Forecast to 2020 — Markets and Markets, 4 фев 2017
Принцип работы скрытого объёмного датчика движения — Блог B.E.G
Виды устройств
Виды объемных датчиков движения по принципу действия
Какие характеристики учесть при выборе
Объемные датчики движения B.E.G.
Объемный датчик движения реагирует на перемещение источников тепла (инфракрасного излучения) различной формы и размеров.
Устройства применяют для охраны, управления освещением в зданиях коммерческого, промышленного и бытового назначения.
Современные датчики при обнаружении движения в подконтрольной зоне могут не только включать свет, видеокамеру, отправлять сигнал на пульт охраны, но и оповещать владельца через SMS или по другим каналам связи.
Виды устройств
Пассивные объемные датчики. Детектор улавливает тепло от всех объектов и реагирует на изменение его положения. Движение фиксирует линза Френеля, состоящая из нескольких секторов. Скорость срабатывания датчика выше, если объект пересекает сегменты в перпендикулярном направлении, а не в продольном. Это свойство учитывают при выборе места для монтажа.
Активные объемные датчики. Устройства сами генерируют сигнал и отправляют его в помещение. Волны отражаются от предметов в подконтрольной зоне и возвращаются на приемник. Контроллер датчика рассчитывает время отражения излучения и по нему определяет движущиеся объекты. Активные сенсоры работают с ультразвуком, поэтому разрешены для использования только в помещениях, где нет людей.
Виды объемных датчиков движения по принципу действия
Акустические
Датчик срабатывает, когда уровень шума в помещении превышает заданный порог (например, при разбивании стекла).
Устройства не работают с излучением, поэтому дальность действия и площадь подконтрольной зоны зависят только от заводских характеристик и настроек пользователя.
Конструкция такого датчика движения включает микрофон с высокой чувствительностью, фильтр для отсеивания шумов, кратковременных звуковых колебаний различной природы и т. д. Преимущества акустических моделей:
- установка без дополнительных разрешений;
- возможность монтажа для локальной охраны (оконные проемы);
- простота в эксплуатации и обслуживании.
Акустические датчики требуют точной настройки для снижения числа ложных срабатываний.
Инфракрасные (тепловые)
Сенсоры реагируют на источники ИК-излучения в зоне действия, сравнивая их температуру с окружающей средой. Чувствительный элемент – пироэлектрический детектор, который преобразует тепловые лучи в электрический сигнал.
В сочетании с линзой Френеля он дает широкий угол сканирования по вертикали и горизонтали. Тепловые датчики движения являются одними из самых надежных и популярных, отличаются низким процентом ложных срабатываний.
Преимущества устройств:
- простая установка;
- различение людей и животных для снижения числа ложных срабатываний;
- возможность интеграции в систему охранной сигнализации, а также подключение к осветительным приборам.
Датчики размещают вдали от обогревателей, радиаторов, чтобы восходящие тепловые потоки не вызывали ложных срабатываний. Устройства с негерметичным корпусом также требуют периодической чистки, удаления пыли и насекомых.
Ультразвуковые
Активные датчики отправляют в пространство звуковые сигналы высокой частоты (22–40 кГц). Когда волна встречает преграду, характер колебаний меняется, вызывая реакцию устройства. Сигналы не проходят сквозь препятствия, поэтому сенсоры эффективны только в открытом пространстве. Преимущества ультразвуковых моделей:
- стабильная работа вне зависимости от внешних воздействий;
- быстрая реакция.
Ультразвук может раздражать домашних животных, провоцировать приступы необоснованного страха у чувствительных людей. Несколько датчиков движения в одном помещении часто вызывают взаимные помехи. Устройства такого типа используют для охраны витрин магазинов – это небольшие пространства без помех и без присутствия человека.
Микроволновые (сверхвысокочастотные – СВЧ, радиоволновые)
Датчик отправляет в пространство радиоволны и срабатывает на изменение их частоты. Устройства имеют широкий угол охвата до 150 градусов и дальность действия в несколько десятков метров. Радиоволны способны преодолевать препятствия, но мощность сигнала при этом теряется. Преимущества моделей:
- обнаружение объектов за пределами помещения;
- отсутствие влияния температуры и внешних факторов на точность срабатывания.
Микроволновые датчики могут вызывать помехи в электронном оборудовании и других сенсорах, установленных в комнате.
Какие характеристики учесть при выборе
Подбором, монтажом, настройкой оборудования должны заниматься специалисты. Надежность и эффективность системы напрямую зависит от уровня подготовки мастера. В случае ошибки увеличится число ложных срабатываний или система вообще не будет функционировать. При выборе датчиков движения учитывают следующие параметры:
- атмосферостойкость. Для эксплуатации в промышленных помещениях и на улице выбирают модели с защитой корпуса не ниже IP56. Для квартир, домов, магазинов, офисов подойдут устройства класса IP34;
- реакцию на внешние факторы. Датчики объема разных типов могут срабатывать на тепловое излучение от приборов и оборудования, установленного в комнате, на свет от фар проезжающих автомобилей. При выборе анализируют особенности участка, предназначенного для монтажа;
- назначение. В зависимости от целей установки применяют инфракрасные, радиоволновые сенсоры, датчики разбития стекла и т. д.;
- внешний вид. Можно выбрать устройство для скрытого монтажа, которое будет незаметным в помещении. Важен и дизайн. Оборудование должно гармонировать с интерьером или экстерьером, чтобы не привлекать к себе лишнего внимания.
Объемные датчики движения B.E.G
Компания Brück Electronic GmbH предлагает оборудование премиум-класса для офисов, учебных классов и аудиторий, лестниц, туалетов, ванных комнат, холлов, автопарковок, логистических терминалов и других объектов. Объемные датчики B.E.G. созданы на основе микроволновой технологии. Преимущества оборудования:
- прочный корпус с высокой степенью влаго- и пылезащиты;
- широкий угол обзора (до 360 градусов);
- анализ текущей освещенности в подконтрольной зоне при интеграции в систему управления освещением;
- точная настройка с помощью интуитивно понятных приложений;
- широкий ассортимент датчиков для настенного и потолочного монтажа, для уличного использования с дальностью действия до 40 м в корпусах разного цвета.
Линейка B.E.G. позволяет реализовать проекты любой сложности от автоматизации освещения в небольшой кухне до охраны платных парковок. Чтобы правильно выбрать датчики и другие комплектующие систем, обратитесь за помощью к специалистам.