Принцип действия датчика движения

Датчик движения: принцип работы, особенности монтажа + обзор идей размещения устройства в помещении и на улице

Датчик движения служит для автоматического включения света в доме. Он обнаруживает объект, движущийся в помещении и подает сигнал для включения света. В быту очень удобно использовать такие приспособления.

Что такое датчик движения и зачем он нужен?

Датчик движения — специальный волноискатель, работающий от электричества. Он улавливает движения в помещении. То есть, любой движущийся объект попадая в зону охвата датчика движения, активирует сенсорную систему, которая передает его к присоединённому механизму к ней механизму.

Прибор не навредит вашему здоровью и существенно сэкономит электроэнергию, а значит и деньги, которые вы могли за него отдать.

У данного приспособления имеются множество плюсов:

Установив датчик движения в каком-либо складском помещении, облегчит вашу жизнь. Как правило, в таких помещениях выключатели находятся достаточно далеко от входа. Это значит, если в помещении творческий беспорядок, вы легко можете получить травму, споткнувшись через какой-либо предмет.

Многофункциональность один из главных преимуществ датчиков движения. Он не только компактен и идеально подойдет для любого интерьера, а также может быть беспроводным, что удобно. Датчик движения можно использовать в различных целях, будь то открытие ворот или сигнализация.

Типы датчиков движения

Сейчас существует несколько видов датчиков движения. Перед покупкой стоит немного разобраться в характеристиках данных приборов. Их большое количество, чтобы каждый мог выбрать прибор подходящий под определенные требования.

Датчики движения делятся на некоторые типов, в зависимости от места, где он находится:

• Тип внутренний. Такой вид датчиков находится в помещении. Установить его можно в абсолютно любом месте дома или квартиры.
• Тип внешний. Такой прибор работает на расстоянии от 100 до 500 метров. Обычно их устанавливают во дворе дома или на обширных участках различных производств.

Установка, как и приборы делится на два типа:

• Потолочный тип установки. Такой сигнализатор монтируют в потолок. Как правило, он работает на все 360 градусов.
• Настенный или, другое название – угловой тип установки. Преимущество считается меньший угол разора, так сокращается количество ложных реагирований.

Питание сигнализатора делится на несколько видов:

Проводной тип питания – на протяжении всего времени эксплуатации работают хорошо, почти как новые. Это происходит из-за того, что электроэнергия передается по проводам. У сигнализатора имеется минус – он отключается, в случае отсутствия электричества.

Автономный или беспроводной тип питания. Он работает от одного или нескольких аккумуляторов, которые заранее встроены. Более современные модели питаются солнечным светом. Однако столь экологичный вариант требует контроля электроэнергии. Ее не должно быть слишком мало, или слишком много.

Установка

Датчики также отличаются установкой. Есть внешние или накладные, а также приборы, которые встраиваются. Первые легки в монтировании, к ним нужно лишь подвести электропроводку. У второго типа главным плюсом является возможность изготовления под интерьер и общий дизайн комнаты.

Чтобы лучше понять, как он выглядит, стоит посмотреть фото таких датчиков движения. Благодаря данному преимуществу датчик можно спланировать еще на стадии разработки проекта всего дома. Оба вида отличаются друг от друга принципом работы.

Датчик движения ультразвуковой

Работает он достаточно просто. Волны, которые исходят от движущего предмета, считывает встроенный волноуловитель. Данный вид датчиков долго служит и он удобен в использовании. Цена на ультразвуковой датчик приемлема, а также он устойчив к окружающей среде.

Однако, у него имеются некоторые недочеты:

• Часто не реагирует на медленно движущийся объект.
• Негативно действует на животных поэтому, если у вас есть домашние любимцы не стоит выбирать датчик данного типа.

Датчики инфракрасные

Такие приборы реагируют на тепло исходящее от движущегося объекта, далее включается свет. Выполнение данного действия напрямую зависит от количества лампочек, которые встроены в систему. Чем больше ламп, тем больше территории охватывает прибор.

Такой датчик устанавливать на кухне не желательно, т.к. там перепады температур, а как вы уже знаете эти приборы не любят смену температуры.

Датчик является безвредным для животных и людей. Прибор настаивается под ваши требования угла обзора и чувствительности. Датчики этого типа отлично работают, как в помещениях, так и на улице — это определенно плюс. К инфракрасным датчикам относятся датчики движения 12 вольт.

Минусы инфракрасных датчиков:

• Реагируют на тепловые волны от техники, которая находится в комнате.
• Осадки и солнце воздействуют на инфракрасные датчики.
• Не реагирует на предметы, которые не излучают тепло.

Принципы работы датчиков движения

Принцип работы датчика движения достаточно прост. В то время, когда на территории обзора датчика движения появляется движущийся объект, встроенный обнаружитель включит реле и с его помощью электричество передастся к лампочкам, тем самым включив свет.

Устройство работает то время, которое вы указываете в настройках. Можно выбрать от 5 секунд до 10 минут. То есть, например, вы поставили таймер в 5 минут, если в течении всего этого времени не будет движения, прибор выключит свет.

Ещё до покупки датчика необходимо определиться с местом его размещения. Именного от этого будет зависеть тип устройства. К примеру, датчик инфракрасного типа не будет реагировать на человека, если он не зашел в помещение. Если же вы хотите, чтобы свет включался при открывании дверей, установите прибор ультразвукового типа.

Как правильно установить датчик движения?

Вы уже знаете, что такое датчик движения, их виды, и как они работают. Теперь давайте поговорим о том, как правильно подключить датчик движения. При размещении прибора обязательно нужно учитывать размеры помещения, где находятся окна и двери. Это все влияет на корректную работу датчика.

Учитывайте данные факторы при монтаже прибора:

• Не должно быть грязи или пыли.
• Какие-либо предметы перед датчиком, в особенности на улице, могут стать причиной срабатывания прибора.
• Если вы устанавливаете сигнализатор с проводкой, ее изоляция должна быть влагостойкой.
• Монтировать датчик рядом или напротив приборов излучающих свет или электромагнитные волны – не лучшая идея.
• Задайте нужный угол и направление, потому что прибор будет реагировать на предметы, которые попадают в зону охвата.
• Подбирать светильники, следует по мощности, берите с запасом в 15%.

Итак, теперь вы знаете все, что нужно о датчиках движения. Я надеюсь после прочтения данной статьи, вы решили для себя, какой датчик движения лучше выбрать.

Фото датчиков движения

Источник: http://electrikmaster.ru/datchik-dvizheniya/

Обзор принципа работы, устройства, видов и областей применения датчиков движения

Датчик движения -бесконтактное устройство, реагирующее на перемещение объекта в зоне отслеживания. Широко используется в системах охраны и автоматизации различных процессов, в том числе, освещения и кондиционирования. Понять, как работает датчик движения, могут не только специалисты. Это устройство современное, но не настолько сложное.

Сферы использования сенсоров

Область применения датчиков движения (ДД) чрезвычайно широка. Они необходимы для обнаружения посторонних на охраняемых объектах, присутствуют в каждой системе сигнализации. Но могут регистрировать не только несанкционированное проникновение: способны обнаруживать утечку газа, жидкостей, процесс открывания окон и дверей.

Датчики движения инициируют процесс записи в автомобильных видеорегистраторах и комплексных системах отслеживания. Современные энергосберегающие светильники также оснащены этими устройствами и обеспечивают освещение территории в момент присутствия на ней человека или группы людей. Аналогичным образом функционируют «умные» системы кондиционирования.

Наиболее чувствительные приборы называют «датчиками присутствия».

ДД регистрирует изменение тепловых или волновых характеристик в зоне обслуживания, но при стабилизации этого фона воспринимает его как норму. Так, если человек будет находиться на отслеживаемой территории какое-то время в неподвижном состоянии, освещение отключится.

Высокочувствительные датчики присутствия будут регистрировать малейшие изменения характеристик зоны обслуживания и неподвижность объекта не является для них поводом для возврата в исходное состояние. Таким образом, они выполняют ту же задачу, но более точно и тщательно. В связи с этим, датчики присутствия — более дорогие устройства, и стоимость техники, на которой они установлены, выше.

Как работает: устройство и принцип действия датчика движения?

Существует несколько видов ДД, отличающихся способом регистрации изменений в зоне наблюдения. Любой из них может быть встроен в прибор или являться самостоятельным выносным устройством в отдельном блоке.

Инфракрасный

Инфракрасные детекторы движения — наиболее распространенные пассивные приборы отслеживания. Большинство из них состоят из двух блоков:

Эти элементы соединены между собой подвижным сочленением, обеспечивающим поворот корпуса и настройку угла обзора обслуживаемой территории. В аппаратном блоке находятся плата управления и сенсоры:

• пироэлектрический инфракрасный, функция которого заключается в распознавании движения;
• светочувствительный, представляющий собой фоторезистор, фиксирующий и оценивающий степень освещенности;
• полевой транзистор, выполняющий роль усилителя;
• в устройствах, работающих в системах тревожной сигнализации, установлены дополнительные детекторы.

Монтажный блок предназначен для фиксации прибора и соединения его с источником питания и другой аппаратурой. Например, прожектором освещения или блоком сигнализации. Также на нем находятся регуляторы для выполнения настройки работы ДД.

Принцип работы инфракрасного датчика движения основан на обнаружении и регистрации теплового излучения, исходящего от объекта, находящегося в зоне обслуживания. Пироэлектрический инфракрасный сенсор состоит из прозрачной кварцевой пластины и слоя керамики. У современных бытовых моделей максимальная дальность обнаружения движения — 12 м.

Микроволновый

Как и инфракрасный, микроволновый датчик движения (ДДМ) непрерывно сканирует зону отслеживания. Но принцип работы у него иной. Микроволновый реагирует на изменение радиочастотного (иначе называемого СВЧ или микроволнового) фона.

Он же (датчик) этот фон (поле) и генерирует.

ДДМ непрестанно излучает электромагнитные волны, которые, в случае проникновения на обслуживаемую территорию, отражаются от объекта (нарушителя) и возвращаются к сенсору с измененными волновыми характеристиками.

Важное отличие микроволнового от инфракрасного в том, что первый регистрирует любые объекты: теплокровные (людей и животных) или искусственно созданные предметы и механизмы.

А инфракрасный — только те, которые способны излучать тепло. ДДМ работает по принципу радиолокации и способен вычислять и фиксировать скорость перемещения обнаруженного объекта.

Ультразвуковой

Из наименования устройства становится понятным, что работает оно с применением ультразвуковых волн. Такой датчик представляет собой прибор, состоящий из нескольких деталей. Одна из них — генератор ультразвука. Он работает в непрерывном режиме, испуская звуковые волны с частотой в диапазоне 20-60 кГц. Они проникают сквозь зону отслеживания, и при наличии в ней препятствий, отражаются назад, к датчику.

Происходит регистрация изменения характеристик ультразвукового излучения.

Далее срабатывает автоматика, выполняющая заданную функцию. Ею может быть подача электропитания на осветительный прибор.

Многие домашние животные способны воспринимать ультразвук и реагировать на него, часто негативно. Поэтому датчики, работающие по принципу генерирования УЗ волн, не рекомендованы для установки на территориях с присутствием животных.

Комбинированный

Комбинированные датчики движения созданы с целью использования лучших характеристик уже имеющихся: инфракрасных, микроволновых и ультразвуковых. И минимизировать присущие каждому из них недостатки.

Так, СВЧ волны микроволнового устройства способны проникать сквозь строительные конструкции (стены) и регистрировать помехи в соседнем помещении.

С целью исключения этой ситуации, в одном приборе объединяют сразу два детектора: микроволновый и инфракрасный. Если второй не обнаруживает изменения температурного фона в зоне отслеживания, зарегистрированные первым помехи не принимаются к сведению.

Комбинированные датчики движения — наиболее мощные и точные приборы. Чаще всего они устанавливаются на потолке и способны обнаруживать присутствие объектов на расстоянии 10-12 м.

Схема датчика движения на примере стандартного HC-SR501

Датчик движения HC-SR501 — один из самых распространенных, работает по принципу регистрации инфракрасных волн. Прибор устроен просто, но для понимания принципы его работы необходимы специальные знания в области радиоэлектроники. Пользователю достаточно ознакомиться с упрощенной принципиальной схемой работы.

Конструкция прибора включает несколько элементов:

• пироэлектрический датчик 500ВР, состоящий из двух модулей;
• линза Френеля;
• микросхема BISS0001, управляющая работой устройства;
• комплекс резисторов и транзисторов.

Принцип работы:

• инфракрасные волны, излучаемые объектом в зоне наблюдения, последовательно попадают на первый и второй элементы пироэлектрического датчика;
• поочередное поступление сигналов фиксируется электронным модулем управления;
• формируется логический сигнал;
• реализуется заданная функция: подается питание на осветительный прибор, включается вентиляция, срабатывает сигнализация и др.

Помимо самого датчика движения, в конструкцию прибора входят исполнительное устройство и безтрансформаторный блок питания. В схеме ДД предусмотрена установка температурного и фотоэлемента, что расширяет спектр возможностей стандартного устройства.

При установке перечисленных элементов датчик будет срабатывать при регистрации изменения температурного и светового режима.

Варианты крепления

Датчик движения HC-SR501 — компактный прибор, оснащенный тремя выходами:

• GND — земля;
• VCC — питание;
• OUT — цифровой, для передачи логического сигнала.

Выбор режима работы осуществляется с помощью модуля с тремя контактами и джампером (перемычкой).

• Н — при неоднократном срабатывании детектора остается высокий логический уровень;
• L — импульс формируется при каждом срабатывании сенсора.

На корпусе прибора имеется выступ с отверстием под крепежи: шурупы, саморезы. Датчик можно устанавливать на любые горизонтальные и вертикальные поверхности из дерева, пластика, гипсокартона, укрепив соответствующим образом. Как правило, высверливания отверстий для фиксации столь легких предметов, не требуется.

Не все производители поставляют ДД в корпусе. У некоторых он идет как открытая плата с линзой Френеля. Для использования прибора на улице необходимо самостоятельно установить ДД в подходящий пластиковый корпус, вырезав в нем отверстие под линзу.

Подключение и установка устройства

Датчик движения HC-SR501 чаще всего необходим для подключения к приборам освещения в целях экономии электроэнергии. Для реализации этой задвчи потребуются:

• выпрямитель на 4-20 В;
• реле (оптимально — SRD-05VDC-SL-C);
• светильник с лампочкой, работающий от сети напряжением 220 В.

Схема подключения

Датчики движения одинаково хорошо работают в помещении и на улице. Но для монтажа с внешней стороны зданий необходимо выбирать приборы с герметичным, влагонепроницаемым корпусом. Учитывают и диапазон рабочих температур устройства.

Источник: https://www.vidsyst.ru/?p=1299

Как подключить датчик движения для управления светом?

Первоначально датчик движения (ДД) разрабатывался в качестве слаботочного элемента охранных систем сигнализации. Дальнейшее усовершенствование и применение новой элементной базы позволили их использовать для коммутации бытовых приборов. Чаще всего их устанавливают в системах наружного и внутреннего освещения, сигнализации и вентиляции. ДД помогут не только экономить электроэнергию, но и обезопасить жилье. Для подключения датчика движения для освещения нужны соответствующие инструменты и небольшие познания в электротехнике.

Функции датчика движения и принцип работы

Бытовой датчик для включения света представляет собой электронное устройство, оборудованное инфракрасным детектором, реагирующим на передвижение объекта в зоне его работы. Он предназначен для коммутации электрических цепей питания приборов освещения или сигнализации. Принцип работы основан на анализе теплового излучения, поступающего из зоны ответственности. Инфракрасный ДД является пассивным устройством. Внутри датчика располагаются 2 чувствительных элемента, перед которыми установлена пара линз Френеля, фокусирующих поток на свой элемент.

При изменении излучения в одной из зон показания начинают различаться и прибор выдает сигнал в схему управления нагрузкой, в результате чего включается освещение. Длительность работы зависит от настроек, которые дают возможность изменять параметр в диапазоне от 3-5 секунд до 10 минут. Свет отключится через заданный промежуток времени, и устройство перейдет в дежурный режим. Для того чтобы освещение не включалось в светлое время, можно установить значение уровня освещенности от 5 до 2 000 Лк.

Выбираем оптимальное место для установки датчика

В зависимости от способа крепления различают 2 типа инфракрасных ДД:

Принцип действия их одинаков, но возможность обнаружения движущегося объекта – разная. Угол обзора потолочного устройства составляет 360°, а настенного – 180°. Для увеличения зоны ответственности (чувствительности) выбирают оптимальное место установки, исходя из размеров и формы помещения. Эффективной высотой расположения настенного ДД считают 1,2-2 м от пола. При больших значениях его работа может быть некорректной.

Потолочные датчики рекомендуется устанавливать в помещениях с высотой потолка 2,5-2,8 м. С увеличением этих значений эффективность работы сенсора снижается.

Для освещения лестничной клетки

Устанавливать устройство для включения света необходимо так, чтобы в зону действия входили двери квартир и подъезда. Оптимальным местом расположения будет стена напротив лестничного марша. При этом угловая установка позволит захватить все двери. Время работы осветительных приборов должно быть достаточным для преодоления лестничного марша и открытия дверей квартиры.

В подсобном помещении

Для включения освещения в таких помещениях ДД устанавливают на стене напротив входной двери. Высота расположения не имеет значения. Важно, чтобы предметы не перекрывали зону видимости прибора. Если планируется длительное нахождение в помещении, то следует установить сенсор с выключателем. В этом случае можно отключить датчик. При выключении света ДД автоматически включится и перейдет в дежурный режим.

Для уличного освещения

Для этих целей установка 1 датчика будет неэффективна. Чаще всего используют сенсор, включающий освещение при выходе из дома, а второй – на воротах или калитке для освещения подъездной дорожки. В первом случае ДД направлен приемной частью на дверь и должен включать освещение при ее открытии, а во втором его устанавливают над воротами. Устройства могут включать одни и те же светильники, но в большинстве случаев каждый датчик имеет свою группу осветительных приборов.

Большой популярностью в частных домах пользуются слаботочные светодиодные светильники со встроенными ДД, Такие приборы питаются от аккумулятора, получающего электроэнергию от солнечной батареи. Для установки светильников не надо прокладывать провода, что позволяет их переносить в любое удобное место.

Определяемся с подходящей схемой установки датчика движения

Монтажная схема устройства представлена тремя проводами и соединительной колодкой. Они располагаются под верхней крышкой. На внутреннюю часть нанесена схема подключения ДД к нагрузке. Внутренний монтаж выполнен проводами, обозначенными:

• L – фаза;
• N – ноль;
• А – нагрузка (управляющая фаза).

Цвет проводов может быть любой и зависит от производителя устройства. Схема подключения выбирается в соответствии с решаемыми задачами. При включении одного или нескольких светильников применяют стандартную схему прямого подключения.

Одного датчика

Схема нанесена на крышку устройства или имеется в инструкции. Питание ДД осуществляется от домовой сети 220 В переменного тока. Чаще всего для монтажа используют соединительную коробку. Нагрузка должна подключаться между проводами A и N. Фазный и нулевой провод от источника питания соединяются с аналогичными проводниками датчика.

Схема подключения для одного ДД предполагает использование нескольких нагрузок, работающих одновременно. Например, освещение и вентилятор или освещение и сирена. Однако их суммарная мощность не должна превышать 1 кВт.

С выключателем

При необходимости работы светильника длительное время независимо от сигналов датчика в цепь нагрузки подключают выключатель. В некоторых случаях выключатель устанавливают на линии питания ДД. Такое подключение выключателя с датчиком дает возможность полностью его обесточить. Установив двухклавишное устройство, можно управлять освещением с выведенным из работы сенсором.

Нескольких датчиков

Схема включения освещения с несколькими ДД применяется в помещениях сложной конфигурации или при необходимости включения уличных светильников при наличии на подворье несколько строений. В этом случае все датчики подключаются параллельно на одну линию нагрузки. При этом питание устройств должно быть независимым.

В системах сигнализации в офисах ДД подключаются последовательно, но сенсоры имеют нормально замкнутые контакты реле в дежурном режиме. При срабатывании 1 датчика они размыкаются и сигнал по шлейфу поступает на пульт сигнализации.

Порядок проведения работ по подключению

Перед проведением монтажных работ необходимо выбрать место установки ДД с учетом требований, предъявляемых к ним. После закрепления сенсора на стене подготавливают штрабу для прокладки проводов и место для соединительной коробки. Датчик подключается трехжильным проводом, который выводится к месту соединения. Туда же прокладывают 2 двухжильных кабеля от источника питания и приборов освещения. Всего в коробке выведено 7 проводников. Монтаж проводов проводится с применением самозажимных клеммников. Выводы соединяются следующим образом:

• фазные провода источника питания и ДД (обозначены буквой L);
• 3 нулевых вывода сети, ДД, нагрузки (обозначены буквой N);
• управляющая фаза А сенсора с фазой нагрузки L.

Питающий кабель нужно подсоединить к автомату в щите питания и проверить работу комплекта.

Проверка правильности подключения

Работоспособность установленного устройства проверяется подачей питания. В датчиках, оборудованных сигнальным светодиодом, проверку можно проводить без подключения нагрузки. Его срабатывание определяется по появлению индикации. В других случаях необходимо проводить проверку включения освещения при движении в зоне действия сенсора. Если получилось правильно подключить ДД, то переходят к этапу настроек и тестирования комплекта.

Настройка и регулировка датчиков движения

Для обеспечения корректной работы на корпусе устройства имеется 3 потенциометра для точной настройки параметров.

Регулятор «Time» отвечает за продолжительность действия приборов освещения после срабатывания сенсора. Отрегулировать этот параметр можно в диапазоне от 1 до 600 секунд. Путем вращения потенциометра в одну или другую сторону устанавливают необходимое время. При проведении настройки нужно помнить, что отсчет времени начинается сначала после каждой фиксации перемещения в зоне действия датчика.

Регулировка параметра «Lux» необходима для обеспечения корректной работы сенсора днем. Уменьшение порога срабатывания дает возможность его включения при меньшей освещенности. В помещении этот параметр зависит от количества окон и их расположения. В этом случае настроить датчик нужно так, чтобы свет включался при минимальном освещении. Этот параметр придется менять в зависимости от времени года.

Настройка чувствительности «Sens» отвечает за срабатывание сенсора в зависимости от величины объекта и его удаленности: датчик должен реагировать на человека, а не на животных и птиц. Чувствительность определяют опытным путем. ДД должен сработать при нахождении человека на границе охранной области.

Для корректной работы и достижения необходимой чувствительности нужно выставить приемный экран в оптимальное положение. Правильно отрегулированное устройство гарантированно отследит передвижение в контролируемой зоне и включит освещение.



Источник: https://simplelight.info/montazh-i-nastroyka/podklyuchenie-datchika-dvizheniya.html

Инфракрасный датчик движения

> Теория > Инфракрасный датчик движения

Все выше абсолютного нуля (-273 ° C) излучает тепловое ИК-излучение. Поскольку люди всегда выделяют гораздо больше тепловой энергии, чем их окружающая среда, это делает их легко обнаруживаемыми с помощью инфракрасного датчика движения. Поэтому эта технология применяется в самых требовательных приложениях, особенно в современной системе безопасности и защиты.

ИК-датчик для умного дома

Для информации. Датчики ощущают изменение физических явлений: температуры, давления, интенсивности света и т. д. Полупроводниковое устройство, или преобразователь, изготавливаются из элементов, которые меняют свои свойства после контакта с указанными явлениями. Датчики могут изменять свое сопротивление, ток или напряжение, по закону Ома: U=I*R, поэтому все параметры взаимозависимы. Изменения напряжения, тока и сопротивления можно измерить очень точно. Это основная аналогия работы датчиков.

Инфракрасный датчик движения позволяет ощущать передвижение человека. Устройство небольшое, недорогое, маломощное и достаточно простое в использовании. Оно обычно встречается в приборах и гаджетах, используемых в домах или на предприятиях.

Разновидности и особенности ИК-датчиков

ИК-датчики движения классифицируются по разным типам в зависимости от приложений. Например,существуют такие виды датчиков движения, как:

• извещатели скорости, работающие для синхронизации скорости нескольких двигателей;
• детекторы PIR – для автоматического открывания дверей;
• извещатели температуры – для промышленного контроля температуры;
• сенсоры объемные – для охраны машин.

ИК-излучение проходит через дым, пыль, листву и туман с легкостью, что делает человека хорошо заметным даже в самых неблагоприятных условиях освещения.

Разновидности ИК-датчиков

Детектор PIR обнаруживает инфракрасный свет, излучаемый теплым объектом. Он состоит из пироэлектрических датчиков, которые вносят изменения в их температуру (из-за падающего IK-излучения) в электрический сигнал. Когда IK-свет поражает кристалл, он генерирует электрический заряд.

Объемный датчик  широко используется для контроля закрытых помещений. Извещатель служит для обнаружения присутствия людей в непосредственной близости. Объемный ИК-датчик фиксирует инфракрасный свет, излучаемый теплым объектом.

Объемный ИК-извещатель

Способ расположения:

• потолочный датчик движения 360 градусов;
• настенный;
• угловой (самый удобный способ монтажа);
• универсальный (в комплекте крепеж для различных расположений).

Для информации. Большинство IK-датчиков движения, которые являются проводными, потребляют мало энергии. Многие из них работают от батареи практически без электричества.

Схема IK-датчика

ИК-датчики, как и все другие фотосенсоры, работают по принципу, что фотон достаточной энергии может выбивать электроны так, чтобы сопротивление цепи менялось. ИК-датчик состоит из излучателя, детектора и связанных с ним схем. Схема, необходимая для создания ИК-датчика, состоит из двух частей: эмиттера и приемника.

Датчик движения для включения света

Излучатель – это просто ИК-светодиод (светоизлучающий диод), а детектор – это просто ИК-фотодиод, чувствительный к инфракрасному свету той же длины волны, что и излучаемый ИК-светодиодом. Когда IK-свет падает на фотодиод, его сопротивление и, соответственно, выходное напряжение изменяются пропорционально величине принимаемого ИК-луча.

Для информации. ИК-датчик – это устройство для передачи и приема инфракрасного света. Элемент, известный как светоизлучающий диод (LED), передает активный инфракрасный свет, который отражается на полу и принимается оптическим приемником, известным как фотодиод (PD). До тех пор, пока не будет никакого движения или объекта на пути светового луча, детектор будет оставаться в режиме ожидания.

ИК-извещатель движения

Принцип работы датчиков движения

ИК датчик – это устройство, излучающее, обнаруживающее и принимающее инфракрасные волны в качестве тепла. Большинство IК-детекторов покрыты линзами Френеля или параболическими зеркалами для приема инфракрасных волн со всей площади. По мере того, как эти волны достигают ИК-датчика, он генерирует напряжение в разных волнах, которое используется для запуска сигнала или активации какой-либо другой системы.

IК- сенсоры используются для обнаружения перемещения и измерения тепла. Когда объекты проходят в пределах длины волны, световые волны обнаруживают эти объекты и отражают их обратно на датчики.

Следовательно, эти устройства помогают в обнаружении движения объектов. Они имеют длину волн меньше, чем у микроволн, но дольше по сравнению с видимым светом. Таким образом, они охватывают промежуточную область между ними.

Для информации. Инфракрасные датчики – это датчики, которые могут обнаруживать инфракрасное излучение. Инфракрасные волны не видны человеческому глазу. Видимый свет имеет длину волны в диапазоне от 0,4 до 0,7 микрометра. Инфракрасный луч имеет длину волны более 0,7 микрометра.

ИК-датчик движения

Применение ИК-датчиков

Датчик движения для включения света

Сенсор, или датчик (sensor), – это устройство, используемое для представления среды или состояния в соответствии с требованиями приложения. ИК-детекторы используются в различных проектах на своей первооснове, а также в различных электронных устройствах, которые измеряют температуру, влажность.

Радиационные термометры

ИК-датчики используются в радиационных термометрах для измерения температуры, в зависимости от температуры и материала объекта, и эти термометры имеют некоторые из следующих характеристик: 

• измерение без непосредственного контакта с объектом;
• быстрая реакция;
• легкие измерения образца.

Анализаторы влажности

Анализаторы влажности используют длины волн, которые поглощаются влажностью в ИК-области. Объекты облучаются светом, имеющим эти длины волн (1,1 мкм, 1,4 мкм, 1,9 мкм и 2,7 мкм), а также с эталонными длинами волн. Огни, отраженные от объектов, зависят от содержания влаги и детектируются анализатором для измерения влажности (отношение отраженного света на этих длинах волн к отраженному свету при эталонной длине волны). Фотоприемные детекторы используются в схемах анализатора влажности.

Газовые анализаторы

ИК-датчики применяются в газоанализаторах, которые используют абсорбционные характеристики газов в ИК-области. Этот тип конфигурации обычно называют инфракрасной технологией. Этот тип анализатора используется в большинстве коммерческих ИК-приборов для контроля утечки топлива и автомобильных выхлопных газов.

ИК-приемники

Устройство IR-изображения является одним из основных применений ИК-волн, прежде всего, в силу его свойства невидимости. Он используется для тепловизоров, приборов ночного видения и т. д.

На примерах вода, камни, почва, растительность, атмосфера и человеческая ткань – все это излучает ИК-излучение. Термальные инфракрасные извещатели измеряют эти излучения в ИК-диапазоне и отображают пространственные распределения температуры объекта или области на изображении. Тепловые изображения обычно состоят из антимонита Sb (индий), Gd Hg (германий, легированный ртутью), Hg Cd Te (ртутно-кадмий-теллуридный).

Преимущества

Датчик движения своими руками

Одним из главных достоинств инфракрасных детекторов является их безопасность для здоровья человека и животных, так как устройство работает без излучения. Другие преимущества использования сенсоров движения для освещения:

• удобство;
• экономия времени и сил;
• автоматизация;
• безопасность;
• управление вентиляцией в туалетах и ванных комнатах.

Критерии выбора

При выборе современных ИК-датчиков следует обратить внимание на следующие показатели:

• устойчивость к атмосферным осадкам – приборы должны иметь корпус с высокой степенью пыле,- и влагозащищенности;
• доступные виды источников питания: самостоятельное подключение с помощью сетевого адаптера, шлейфа, аккумуляторной батареи;
• возможность подключения к центральной системе сигнализации;
• возможность настройки чувствительности;
• возможность скрытой установки.

Беспроводной ИК-детектор

Основная идея работы IK-сенсора проста. Он измеряет любое изменение желаемых физических элементов, которое затем преобразуется в электрические сигналы. Эти сигналы обрабатываются (усиливаются и преобразуются в цифровые эквиваленты) и передаются выходным выводам. IK-датчики используются во многих схемах и проектах электроники.

Источник: https://elquanta.ru/teoriya/infrakrasnyjj-datchik-dvizheniya.html

Виды датчиков движения и особенности их функционирования

Ключевым устройством в системах охранной сигнализации является датчик движения. Это приспособление, которое различными способами определяет появление объекта на контролируемой территории.

В зависимости от сложности прибора или системы охраны и способа подключения применяются различные функции датчика движения:

• Включение светозвуковой тревожной сигнализации;
• Передача сигнала о несанкционированном проникновении на пульт охраны;
• Активизация системы видеозаписи;
• Передача сигнала на мобильное устройство связи владельцу.
• Включение освещения в охраняемом помещении.

Последняя функция экономии электроэнергии часто используется в системах освещения «умного дома» как для придомовой территории, так и для помещений.

Основные технические и эксплуатационные характеристики

При выборе датчика движения следует обратить внимание на следующие характеристики прибора:

• Потребление тока;
• Рабочее напряжение;
• Тип примененного в приборе релейного контакта:
  • Нормально замкнутый;
  • Нормально разомкнутый;
• Рабочие характеристики – температурный и влажностный режим функционирования.

Основными параметрами, по которым определяется эффективность устройства, являются дальность зоны обнаружения и угол обзора.

к оглавлению ↑

Разновидности и принцип действия

По принципу обнаружения различают следующие виды датчиков движения:

1. Инфракрасные;
2. Ультразвуковые;
3. Микроволновые;
4. Гибридные.

к оглавлению ↑

Инфракрасные

Наиболее распространенные, дешевые и простые в использовании приборы. Принцип их действия основан на восприятии изменения теплового фона, в контролируемом помещении, пироэлектрическими сенсорами. Существуют пассивные ИК детекторы, фиксирующие движение при помощи оптической системы, именуемой линза Френеля. При движении теплого объекта линза фокусирует ИК излучение на разных участках пироэлектрического сенсора.

Активные ИК датчики действуют по иному принципу. Они состоят из двух приборов, которые имеют как принимающие, так и генерирующие ИК лучи приспособления. Объект находящийся между ними изменяет температуру входящего луча, что и вызывает срабатывание сигнала тревоги. Такие приборы обычно используются для охраны периметров.

att-2359″>Особенности функционирования – высокая чувствительность к естественным изменениям теплового фона в помещении делает необходимость тонкой настройки прибора. Устройства устойчивы к звуковым и вибрационным влияниям.

к оглавлению ↑

Ультразвуковые

Принцип действия основан на восприятии радиоволн отраженных от объекта, движущегося в зоне обнаружения. В самом приборе имеется как генератор, так и приемник электроколебаний. Высокочастотный ультразвук, который используется в различных моделях УЗ детекторов, находится в диапазоне 30-40 кГц. Несмотря на то, что ухо неспособно услышать такие колебания, при использовании этих приборов следует учитывать не только восприимчивость человека, но и наличие в помещении животных которым такая частота может принести вред.

Такие датчики инертны к ИК тепловому излучению приборов, бытовым и промышленным звукам. Однако их рекомендуется использовать исключительно в отапливаемом помещении, так как большинство моделей чувствительны к резким перепадам температур и колебаниям влажности. При выборе места установки следует учитывать, что некоторые строительные материалы и стекла «прозрачны» для ультразвука и ложное срабатывание может вызвать объект, находящийся в соседнем помещении.

к оглавлению ↑

Микроволновые

Принцип действия таких детекторов основан на эффекте Допплера. Прибор сочетает генератор микроволнового излучения и его приемник. Срабатывание происходит при искажении принимаемых волн объектом, появившемся в зоне излучения. По функциональности и области применения аналогичны УЗ детекторам. Частота излучения 2,2 ГГц.

к оглавлению ↑

Особенности подключения

Независимо от типа обнаружения подключение датчиков движения в систему сигнализации следующим способом.

На клеммной колодке датчика обычно расположены 6 контактов. Два из них маркируются 12V с обозначениями «+» и «-», на них подается питание. Далее пара контактов «TAMPER» эти контакты используются для определения вскрытия корпуса прибора. Пара контактов «RELAY» подключаются в шлейф контроллера охранной сигнализации с учетом зон обнаружения.

Если необходимо подключение нескольких приборов, то питание подается параллельно – каждый датчик должен быть подключен к блоку питания по отдельной линии энергоснабжения. TAMPER и RELAY могут подключаться последовательно, при этом на последнем устройстве необходима установка оконечного резистора. Его номинал может быть различным в зависимости от характеристик оборудования.

Подсоединение датчиков движения, предназначенных для освещения производится намного проще. Они имеют только три контакта, которые подключаются следующим способом:

к оглавлению ↑

Способы расположения и правила установки

Детекторы движения, в зависимости от особенностей конструкции, имеют следующие особенности расположения:

1. Настенные;
2. Потолочные;
3. Для скрытого монтажа в подвесных потолках.

Кроме моделей для использования в помещении выпускают изделия уличного исполнения, имеющие влаго- пыленепроницаемый корпус, способные функционировать в широком диапазоне температур.

Существует несколько правил, которых необходимо придерживаться при установке детекторов движения. Нельзя устанавливать датчики движения вблизи климатических устройств, вытяжек естественной или искусственной системы вентиляции и обогревательных приборов.

Конвекционные и воздушные потоки будут создавать помехи в работе. Для предотвращения влияния на прибор вибрации место монтажа необходимо выбирать на несущих или капитальных конструкциях сооружения.

Дальность зоны обнаружения находится в обратной пропорциональности углу обзора.

Производители выпускают множество разнообразных моделей датчиков движения, имеющих различные принципы действия и функциональные возможности. Подбор оптимального оборудования довольно сложная задача, на которую влияют множество факторов. Эта статья поможет в создании надежной системы охранной сигнализации.

Источник: http://ohranivdome.net/ohrannaja-signalizacija/izveshateli_i_opoveshateli/vidy-datchikov-dvizheniya-i-osobennosti-ikh-funkcionirovaniya.html

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.

by HyperComments

Источник: https://beg-russia.ru/blog/2018/01/17/obemnye-datchiki-dvizheniya/

Инфракрасный датчик движения: оптическая схема и блок обработки сигналов

Среди большого многообразия охранных извещателей, инфракрасный датчик движения является самым распространенным устройством. Доступная цена и эффективность, вот качества, обеспечившие им популярность. А все благодаря тому, что в начале девятнадцатого века обнаружили инфракрасное излучение.

Оно находится за границей видимого красного света в диапазоне 0,74-2000 мкм. Оптические свойства веществ сильно различаются и зависят от типа облучения. Небольшой слой воды является непрозрачным для ИК излучения. Инфракрасное излучение солнца составляет 50 процентов всей излучаемой энергии.

Область применения

Инфракрасные датчики движения для охраны применяются давно. Они фиксировали перемещения теплых объектов в помещениях, и передавали сигнал тревоги на контрольную панель. Их стали совмещать с видеокамерами и фотоаппаратами. При нарушении происходила фиксация происшествия. Потом область применения расширилась. Зоологи стали применять в фотоловушках для контроля исследуемых животных.

Больше всего ИК датчики применяются в системе умный дом, где играют роль сенсора присутствия. При попадании теплокровного объекта в область действия устройства, оно включает освещение в помещении или на улице. Экономится электричество и облегчается жизнь людям.

Инфракрасный датчик движения для освещения

В системах контроля доступа извещатели движения управляют открыванием и закрыванием дверей общественных сооружений. По расчетам экспертов рынок ИК сенсоров будет расти на 20% ежегодно ближайшие 3-5 лет.

Принцип работы ИК датчика движения

Работа ИК извещателя заключается в контроле инфракрасного излучения определенной области, сравнении его с фоновым уровнем, и по результатам анализа выдачи сообщения.

ИК датчики движения для охраны используют активные и пассивные виды сенсоров. Первые для контроля используют собственный передатчик, облучающие все в зоне действия устройства. Приемник получает отраженную часть ИК излучения и по его характеристикам определяет, было нарушение зоны охраны или нет. Активные датчики бывают комбинированного типа, когда принимающие и передающие блоки разделены, это извещатели контролирующие периметр объекта. Имеют большую дальность действия по сравнению с пассивными устройствами.

Зона действия инфракрасного датчика

Маленькая линза собирает излучение с конкретного участка пространства и посылает на свой чувствительный элемент. Соседняя линза, контролирующая смежный участок посылает поток излучения на второй сенсор. Излучения соседних участков примерно одинаковы. При нарушении баланса, превышении какого-то порогового значения, прибор извещает контрольную панель о нарушении зоны охраны.

Схема ИК датчика

Каждый производитель имеет уникальную принципиальную схему ИК извещателя, но функционально они примерно одинаковы.

Устройство инфракрасного датчика

ИК датчик имеет оптическую систему, пирочувствительный элемент, блок обработки сигналов.

Оптическая система

Рабочая область современных датчиков движения весьма разнообразна благодаря различным формам оптической системы. От устройства расходятся лучи в радиальном направлении в различных плоскостях.

Так как извещатель имеет сдвоенный сенсор, то все лучи раздваиваются.

Сенсор инфракрасного датчика

Оптическая система ориентируется таким образом, что будет контролировать только одну плоскость или несколько плоскостей на разных уровнях. Может контролировать пространство вкруговую или по лучу.

При построении оптики ИК-датчиков часто используются линзы Френеля, представляющих множество призматических фасеток на выпуклой пластиковой чашке. Каждая линза собирает ИК поток со своего участка пространства и отправляет на ПИР элемент.

Конструкция оптической системы такова, что избирательность по всем линзам одинакова. Чтобы защититься от собственного тепла элементов, насекомых в устройстве устанавливается герметичная камера. Редко используется зеркальная оптика. Это значительно повышает дальность действия устройства и цену прибора.

Роль сенсора в ИК датчике играет пироэлектрический преобразователь на чувствительных полупроводниковых элементах. Он состоит из двух сенсоров. На каждый из них от двух соседних лучей поступает поток излучения. При одинаковом равномерном фоне сенсор молчит. При возникновении дисбаланса, в одной зоне появляется дополнительный источник тепла, а в другой нет, сенсор срабатывает.

Для повышения надежности и уменьшения ложных срабатываний в последнее время стали применять счетверенные ПИР элементы. Это увеличило чувствительность и помехозащищенность прибора. Но уменьшило расстояние уверенного распознавания нарушителя. Для решения этого приходится использовать прецизионную оптику.

Блок обработки сигналов

Главной задачей блока является надежное распознавание человека на фоне помех.

Они бывают самые разнообразные:

1. солнечное излучение;
2. искусственные ИК источники;
3. кондиционеры и холодильники;
4. животные;
5. конвекция воздуха;
6. электромагнитные помехи;
7. вибрация.

Блок обработки для анализа использует амплитуду, форму и длительность выходного сигнала пироэлектрического преобразователя. Воздействие нарушителя вызывает симметричный двухполярный сигнал. Помехи выдают несимметричные значения на обрабатывающий модуль. В простейшем варианте сравнивается амплитуда сигнала с пороговым значением.

Распознавание животных инфракрасным датчиком

При превышении порога извещатель сообщает об этом, подавая определенный сигнал на контрольную панель. В более сложных датчиках измеряется длительность превышения порога, количество этих превышений. Для повышения помехозащищенности прибора используется автоматическая термокомпенсация. Она обеспечивает постоянную чувствительность во всем диапазоне температур.

Обработка сигнала осуществляется аналоговыми и цифровыми устройствами. В новейших устройствах начали применять цифровые алгоритмы обработки сигнала, что позволило улучшить избирательность прибора.

Эффективность использования ИК извещателя в охранной сигнализации

От правильности выбора вида сенсора, расположения на объекте охраны во многом зависит его эффективность. Пассивные ИК датчики движения уличные и внутреннего применения реагируют на перемещения теплых по сравнению с фоном объектов при определенных скоростях перемещения. При маленькой скорости движения, изменения потоков инфракрасного излучения в соседних секторах настолько незначительны, что он воспринимается, как фоновый дрейф, и не реагирует на нарушение зоны охраны.

Если нарушитель облачится в защитный костюм с отличной теплоизоляцией, то ИК датчик движения не отреагирует, не будет нарушения баланса излучения в соседних зонах. Человек сольется с фоновым излучением.

Нарушитель двигается вдоль лучей извещателя движения с малой скоростью, в этом случае он нередко молчит.

Схема работы инфракрасного датчика движения

Важно правильно установить инфракрасный датчик. Требуется по конфигурации здания применять устройство типа «шторка», следует так и делать. Производитель рекомендует монтаж прибора на определенной высоте, надо соблюсти и это.

Для повышения эффективности работы инфракрасных датчиков их применяют совместно с сенсорами, работающими на других принципах.

Обычно, дополнительно придается радиоволновой извещатель с высокой чувствительностью, что снижает процент ложных срабатываний и повышает надежность охранной сигнализации. При защите окон от проникновения дополнительно устанавливается ультразвуковой извещатель, реагирующий на разбитие стекла.

Заключение

Постепенно ИК датчики усложняются, повышается их чувствительность, улучшается избирательность. Сенсоры находят широкое распространение в системах «умный дом», видеонаблюдения, контроль доступа. Совместное использование с различными устройствами повысило потребительские свойства датчиков. Им уготована долгая жизнь.

: Датчик движения, принцип работы

Источник: https://bezopasnostin.ru/ohrannaya-signalizatsiya/printsip-raboty-i-naznachenie-infrakrasnogo-datchika-dvizheniya.html

Датчики движения | Основные виды и их особенности, области применения



Датчик движения — это устройство для получения информации о состоянии контролируемой им системы, преобразующее данные об изменении характеристик исследуемой области в сигнал, удобный для дальнейшего использования.

Если говорить бытовым языком, датчик движения определяет наличие перемещений в видимой ему зоне и в случае обнаружения, выполняет заложенную в нем функцию, чаще всего подает напряжение на один из своих контактов или же наоборот — размыкает выходные контакты.

В повседневной жизни датчики движения чаще всего используются в:

1. Охранных системах, сигнализациях, системах контроле доступа (в том числе автомобильных)

2. Управлении освещением

3. Системах умного дома, для управления различными устройствами вентиляции, кондиционирования, автоматического открывания дверей и т.п.
Под понятием «датчик движения» или «датчик присутствия», часто скрываются устройства совершенно разного принципа действия, выполняющие единую задачу, только различными способами.

В настоящее время наибольшее распространение получили следующие виды датчиков движения:

1.Инфракрасные датчики движения (ИК)

2. Ультразвуковые датчики движения (УЗ)

3. Микроволновые датчики движения (СВЧ)

4. Комбинированные датчики движения  

Каждый из этих типов датчиков движения имеет свои сильные и слабые стороны и используется в различных ситуациях и условиях. Основные характеристики свойственные всем датчикам движения такие как: способы установки, подключения, форм-фатор и другие, мы описывали в статье:

А теперь давайте рассмотрим подробнее каждый из типов датчиков движения, принцип их действия, особенности эксплуатации, варианты использования и области применения.

Принцип Действия Инфракрасного датчика движения

Принцип работы инфракрасных датчиков движения заключается в обнаружении изменений инфракрасного (теплового) излучения окружающих объектов.

Каждый объект имеющий температуру испускает инфракрасное излучение, которое через систему линз или специальных вогнутых сегментированных зеркал, попадает на расположенный внутри датчика движения чувствительный сенсор, регистрирующий это.

Как работает инфракрасный датчик движения?

Когда объект движется, его ИК излучение поочередно фокусируется различными линзами системы на сенсоре (количество линз обычно варьируется от двадцати до шестидесяти штук), это и является сигналом к выполнению заложенной в датчике функции. Чем больше линз в системе датчика движения – тем выше его чувствительность. Так же, чем больше площадь поверхности системы линз – тем шире зона охвата у датчика движения.

Основные недостатки инфракрасных датчиков движения:

— Возможность ложных срабатываний. Из-за того, что датчик реагирует на любые ИК (тепловые) излучения, могут случаться ложные срабатывания даже на теплый воздух, поступающий из кондиционера, радиаторов отопления и т.п.

— Снижена точность работы на улице. Из-за воздействия окружающих факторов, таких как прямой солнечный свет, осадки и т.п.

— Относительно небольшой диапазон рабочих температур

— Не обнаруживает объекты облаченные/покрытые не пропускающими ИК — излучение материалами

Плюсы инфракрасных датчиков движения:

— Возможность довольно точной регулировки дальности и угла обнаружения движущихся объектов

— Удобен в использовании вне помещений т.к. реагирует лишь на объекты имеющие собственную температуру.

— При работе абсолютно безопасны для здоровья человека или домашних питомцев, т.к. работает как «приемник», ничего не излучая

 Подробное описание установки и подключения инфракрасного датчика движения описано в нашей статье :

RozetkaOnline.ru

Принцип действия ультразвукового датчика движения

Принцип работы ультразвукового датчика движения заключается в исследовании окружающего пространства с помощью звуковых волн, частотой находящейся за пределами слышимости человеческим ухом – ультразвуком. При обнаружении изменения частоты отраженного сигнала, в следствии движения объектов, датчик запускает заложенную в нее функцию. 

Как работает ультразвуковой датчик движения?

Внутри ультразвукового датчика движения расположен генератор звуковых волн (в зависимости от производителя и модели обычно генерируется частота звуковой волны 20-60 кГц), которые излучаются в зоне действия датчика и отражаясь от окружающих объектов поступают обратно в приемник.

Когда в зоне обнаружения ультразвукового датчика движения появляется движущийся объект, частота отраженной от объекта волны изменяется (эффект Доплера), что регистрируется приемником датчика и от него поступает сигнал на выполнение заложенной в ультразвуковой датчик движения функции, это может быть включение освещения или разрыв сигнальной сети охранной системы.

Особо широкое применение ультразвуковые датчики движения получили в автомобильной промышленности: в системах автоматической парковки, в так называемых «парктрониках», а также системах контроля за «слепыми» зонами. В доме хорошо проявляют себя в обнаружении движений в достаточно длинных коридорах, на лестницах и т.п.

Основные недостатки ультразвуковых датчиков движения:

— Многие домашние животные слышат ультразвуковые частоты, на которых работает датчик движения, что зачастую вызывает у них сильный дискомфорт

— Относительно невысокая дальность действия

— Срабатывает только на достаточно резкие перемещения, если двигаться совсем плавно – возможно обмануть ультразвуковой датчик движения

Преимущества ультразвуковых датчиков движения:

— Относительно невысокая стоимость

— Не подвергаются влиянию окружающей среды

— Определяют движение вне зависимости от материала объекта

— Имеют высокую работоспособность в условиях высокой влажности или запылённости

— Не зависят от влияния температуры окружающей среды или объектов

Принцип действия микроволнового датчика движения

Микроволновый датчик движения излучает высокочастотные электромагнитные волны (частота волн может быть различной в зависимости от производителя, обычно она составляет 5,8ГГц), которые отражаясь от окружающих объектов регистрируются сенсором и в случае обнаружения малейших изменений отраженных электромагнитных волн, микропроцессор устройства приводит в действие заложенную в него функцию.

Как работает микроволновой датчик движения?

Работа ультразвукового датчика движения во многом схожа с описанным выше ультразвуковым датчиком движения и основана на взаимодействии микроволновых волн с материалом и использовании эффекта Доплера — изменение частоты волны, отраженной от движущихся объектов. Само название «микроволновый» говорит о том, что он работает в диапазоне сверхвысоких частот, его длина волны в приблизительном диапазоне от одного миллиметра до одного метра.

Когда в зоне обнаружение микроволнового датчика движения появляется перемещающийся токопроводящий объект, это регистрируется им и сразу поступает сигнал на выполнение встроенной в него функции.

Преимущества микроволновых датчиков движения:

— Датчик способен обнаруживать объекты за разнообразными диэлектрическими или слабо проводящими ток препятствиями: тонкими стенами, дверьми, стеклами и т.п.

— Работоспособность датчика не зависит от температуры окружающей среды или объектов

— Микроволновый датчик движения способен реагировать на самые незначительные движения объекта

— Датчик обладает более компактными размерами

— Может иметь несколько независимых зон обнаружения

Принцип действия комбинированных датчиков движения

Комбинированные датчики движения совмещают в себе сразу несколько технологий обнаружения движений, например, инфракрасный датчик и микроволновой. Это наиболее удачное решение если требуется наиболее точное определение перемещений в зоне действия датчика. Несколько параллельно работающих каналов обнаружения движений, делают работу такого датчика максимально продуктивной, ведь они дополняют друг друга, замещая недостатки одних технологий – достоинствами других.

Вступай в нашу группу вконтакте!

Подписаться

Следи за появлением новых материалов! designed by RozetkaOnline.ru

Источник: https://RozetkaOnline.ru/poleznie-stati-o-rozetkah-i-vikluchateliah/item/54-datchiki-dvizheniya-osnovnye-vidy-i-ikh-osobennosti-oblasti-primeneniya

Датчики движения

Датчик движения – это устройство, которое отслеживает передвижения объектов, в первую очередь человека. Применяется, чтобы автоматизировать работу электроприборов, камер видео наблюдения.

Чаще всего такой прибор используется для включения освещения и сигнализации.

Известно несколько типов датчиков движения:

• пассивные инфракрасные,
• активные инфракрасные,
• ультразвуковые,
• микроволновые,
• комбинированные датчики движения.

Пассивные инфракрасные (ПИК) датчики  реагируют на передвижения человека, фиксируя тепловое излучение, исходящее от него. Оно соответствует среднему диапазону инфракрасных электромагнитных волн.

Инфракрасное излучение, как и видимый свет, улавливается с помощью оптических приборов. Поэтому для отслеживания движения человека датчик движения оборудован оптическими линзами или вогнутыми зеркалами.

Инфракрасное излучение, как и видимый свет способен улавливать фотоэлемент. Он преобразует световую энергию в электрическую.

Когда электрическое напряжение, которое подает фотоэлемент (пироэлемент), превышает необходимый порог, срабатывает реле и включается подключенный к датчику электроприбор.

Активные инфракрасные датчики оборудованы инфракрасным излучателем, который генерирует импульсные волны ИК-света. Они улавливаются оптикой приемника, которая аналогична ПИК системе. Приемник включает электроприбор в тот момент, когда перестает воспринимать ИК-излучение, поступающее от излучателя.

Ультразвуковые (УЗ) датчики схожи по принципу работы с активными ИК-извещателями. Только датчик регистрирует не инфракрасное излучение, а показатели ультразвуковой волны. Длина и частота волны изменяется, когда в зоне обнаружения появляется объект, что приводит к включению электроприбора.

Микроволновые (МВ) извещатели работают по принципу активных датчиков движения, излучая электромагнитную волну частотой 2.5 ГГц, отслеживая ее показатели.

Комбинированные датчики – улавливают несколько видов излучений. Датчик включает электроприборы только в том случае, если все приемники одновременно регистрируют изменения зоне наблюдения за короткий промежуток времени.

УЗ-детекторы

Преимущества УЗ датчиков радарного типа:

• источники теплового излучения, к примеру, радиаторы отопления не приводят к ложному срабатыванию датчиков;
• подходят для использования в условиях высокой влажности и запыленности;
• движение объекта определяется вне зависимости того, исходит от него тепловое излучение или нет.

Недостатки УЗ-датчиков:

• приборы работают только направленно;
• из-за затухания уз-волны детекторы не подходят для больших помещений;
• применение невозможно на открытом воздухе, так как существует слишком много движущихся природных объектов, которые приводят к срабатыванию датчика;
• уз-детекторы способны уловить только резкие перемещения;
• уз-извещатели негативно воздействуют на животных, воспринимающих ультразвук.

МВ-детекторы

Преимущества микроволновых извещателей:

• они способны уловить движение объектов с малой скоростью;
• свч-излучение проходит через плохо проводящие ток препятствия (стекло, межкомнатные перегородки, двери и др.);
• на работу датчика не влияет температурный режим фона или сила теплового излучения объектов;
• мв-извещатель имеет более компактные размеры, чем его аналоги.

Недостатки МВ-извещателей:

• датчики на открытом воздухе демонстрируют большое число ложных срабатываний, кроме того они реагируют на помехи вне зоны наблюдения, которые находятся за дверями, за окном и т. д;
• мв-излучатели вредны для человеческого здоровья, поэтому мощность их излучения не должна превышать 1 мвт/см2.

Источник: https://savesys.ru/umnyiy-dom/datchiki/datchiki-dvizheniya.html

Датчики движения для охраны — виды, критерии выбора и модели

18.12.2017

Датчики движения — неизменный элемент охранной системы, фиксирующий факт несанкционированного проникновения на защищаемый объект и передающий информацию на главные органы управления. С помощью таких устройств можно контролировать значительную территорию, поэтому датчики применяются для охраны квартир, домов, производственных сооружений, больниц, школ, предприятий и других объектов.

К плюсам детекторов движения стоит отнести небольшую цену, легкость в монтаже и обслуживании, а также продолжительный ресурс даже при условии беспрерывного режима применения. Какие виды датчиков сегодня наиболее востребованы? В чем особенности каждого из типов? Что рекомендуется учесть при выборе? Какие модели наиболее востребованы? Эти и другие моменты рассмотрим в статье.

Виды и характеристики детекторов движения

Датчики, фиксирующие перемещение в контролируемой зоне, бывают нескольких видов. Все они отличаются принципом действия, но выполняют общую задачу — контролируют территорию, объем которой определяется с учетом рабочих углов в вертикальной и горизонтальной плоскости, а также дальности действия. Если какой-нибудь объект оказывается в области работы датчика, происходит замыкание контактов реле и активация специальных устройств — сирены, источника яркого света и даже поражающих аппаратов.

По принципу действия детекторы движения делятся на три группы. Они бывают акустические, микроволновые и тепловые. Рассмотрим их подробнее:

• Тепловые датчики — устройства, которые работают на базе PIR-сенсора, фиксирующего ИК-излучение объекта в контролируемой зоне. Известно, что от живого существа исходят инфракрасные лучи, которые улавливаются детектором, фокусируются с помощью линз Френеля и передаются на сенсор. Как результат, на выходе датчика появляется напряжение, которого достаточно для работы реле. Эффективность достигается, благодаря применению группы микролинз, которые обеспечивают большой охват территории. Рабочий угол достигает 1200, а дальность выявления человека или животного составляет 10-15 м.

Инфракрасные датчики отличаются высокой точностью обнаружения, но они реагируют на все объекты, которые излучают тепловую энергию. В этой категории относится не только человек, но и животные, лучи солнца или нагревательные элементы. Вот почему производители предусматривают возможность регулирования чувствительности. К плюсам тепловых датчиков стоит отнести небольшую стоимость, а также безопасность применения для живых существ.

• Ультразвуковые (акустические) детекторы движения — устройства, в основе которых заложен принцип звуковой локации. Одним из элементов является генератор, излучающий мощные колебания звука, не воспринимаемые человеческим ухом. Направляемые звуковые лучи отражаются от объекта, что приводит к изменению их частоты. После они возвращаются к приемному устройству. Детектор фиксирует разницу между отправляемым и получаемым сигналом, что приводит к срабатыванию исполняющего органа.

Недостатком УЗ-датчиков является малый радиус действия. Кроме того, ультразвуковые волны ощущаются животными, что исключает возможность их применения в помещениях с домашними питомцами.

• Микроволновые датчики движения. В основе таких устройств также лежит эффект Доплера. Разница в том, что встроенный в детектор генератор излучает не ультразвуковые волны, а излучение высокой частоты. Детектор контролирует изменение этого параметра, и срабатывает при выявлении разницы показателей на приемном устройстве. Датчики микроволнового типа позволяют охватить большой участок объекта, но из-за высокого потребления энергии (в сравнении с другими видами детекторов) они не используются в системах беспроводного типа.

Стоит отметить еще один  недостаток таких устройств — негативное влияние на живые организмы, что требует выставления минимальной мощности работы. К плюсам микроволновых датчиков относится высокий уровень чувствительности и способность фиксировать движение даже через стены небольшой толщины. Этот нюанс необходимо учесть при организации охранной системы.

Виды наружных датчиков и требования к ним

При выборе детекторов движения для охраны периметра учтите следующие требования:

• Устройство должно быть устойчивым к внешним помехам.
• Важно, чтобы датчик обеспечивал эффективную работу охранной системы при любой температуре и вне зависимости от погоды.
• Число ложных срабатываний должно быть минимальным.

При охране периметра берите внимание конфигурацию охраняемого объекта. Чтобы охватить все зоны, рекомендуется применение детекторов движения, работающих на различных принципах, а именно:

• Инфракрасных датчиков — устройств, которые имеют небольшую цену, просты в монтаже и отличаются максимальной надежностью. Регулирование чувствительности позволяет с точностью настроить устройство и исключить реагирование на объекты с небольшим весом. При выборе той или иной модели ИК-датчика, важно обращать внимание на протяженность зоны обнаружения и обзорные углы.
• Магнитные детекторы — особый вид устройства, контролирующий магнитное поле в охраняемой зоне и срабатывающий при изменении этого параметра. Главным минусом является небольшая чувствительность, из-за чего такие модели применяются редко.
• Лучевые датчики. В основе лежит специальный лазер полупроводникового типа, излучающий лучи в ИК-диапазоне. Они почти невидимы для человеческого глаза, что и обеспечивает эффективность. Конструктивно лазерные датчики просты, а в их основе лежит два элемента — передающий и принимающий узел. Первый формирует два или четыре луча, которые расположены параллельно друг относительно друга и направлены на оптическое устройство приемного устройства.

Если в процессе работы датчика происходит прерывание луча, система реагирует и подает сигнал на срабатывание. Преимущество лазерных детекторов — в распределении лучей на различной высоте и их незаметность для глаза, что делает преодоление такой защиты почти нереальной задачей. Кроме того лучевые датчики способны контролировать большие зоны — до 200 м. При настройке системы запрещается точная фокусировка из-за необходимости отстройки от временных помех (к примеру, падающих листьев, которые на доли секунды могут прервать луч).

Популярные модели — обзор

В завершение приведем краткий обзор наиболее востребованных и надежных датчиков движения:

• Colt QUARD PI — детектор, работающий на инфракрасном импульсе. К особенностям стоит отнести большую дальность выявления объекта (до 10 м) и хороший угол охвата, составляющий 90 градусов. Питается датчик от напряжения 12 Вольт. При правильной настройке он не реагирует на небольших животных весом до 25 кг. Устройство работает в широком температурном диапазоне — от -30 до +70 градусов. Стоимость зависит от интернет-магазина и составляет 800-850 рублей. Производитель — Pyronix (Англия).

• Пирон-8 — датчик движения, предназначенный для защиты открытой территории и помещений. Он работает на оптико-электронном принципе, имеет 12-метровую зону действия и угловой охват 90 градусов. Питание осуществляется напряжением в диапазоне от 9 до 30 Вольт. Высота монтажа составляет от 2 до 3 м. Отличительной особенностью модели является защита от влаги и пыли (IP 54), что позволяет использовать детектор на открытых участках. Кроме того, устройство отличается наличием микропроцессорной обработки сигнала, наличием трех пироприемников и высокой надежностью. Стоимость составляет 2800-3000 рублей. Производитель — Россия.

• Сокол-2 — детектор движения комбинированного типа, в основе которого положен инфракрасный и СВЧ принцип. Датчик фиксирует объект на удалении до 12 м, а угол охвата этой модели составляет 90 градусов. Один детектор способен защитить площадь до 50 кв. метров. Для питания устройства требуется 10-15 Вольт. К плюсам модели необходимо отнести устойчивость к движению небольших животных, помехоустойчивость, самоконтроль каналов, защиту от несанкционированного доступа и другие опции. Стоимость изделия — 1500-1600 рублей. Производитель — Россия.

Для повышения эффективности работы датчиков движения перед началом монтажа важно внимательно изучить руководство по эксплуатации. Как правило, установка детекторов производится на высоте 1,8-2,2 метров с помощью специальных креплений с возможностью регулирования угла установки. В этом случае можно точно настроить работу датчиков и «выжать» из каждого из них максимум возможностей.

Датчики движения для охраны — виды, критерии выбора и модели. Ссылка на основную публикацию

Источник: https://vsesecurity.ru/datchiki/datchiki_dvizheniya_dlya_ohrany

Разновидности датчиков движения

Назначение датчиков движения следует из их названия: фиксация перемещений объектов в контролируемой зоне. При этом в зависимости от физических принципов, использующихся в этих устройствах, движущиеся тела могут быть как живыми, так и нет. Второе его название – датчик объема.

Спектр использования таких элементов весьма широк:

• охранная сигнализация;
• управление освещением;
• управление работой дверей и других устройств в рамках «умного дома».

Отодвинув на второй план охрану и «умный дом», рассмотрим подробнее виды датчиков движения для освещения, сравним их характеристики, определим достоинства и недостатки.

Инфракрасные датчики

Самыми известными считается инфракрасный датчик движения. Его особенность в том, что срабатывание происходит при обнаружении перемещения тел, излучающих тепло.

Расчет при изобретении этого устройства был основан на том, что любой живой организм имеет температуру, большую, чем у окружающих его предметов. Следовательно, на их фоне он может быть распознан. Но определить наличие живого существа в зоне контроля мало, нужно еще понять: движется оно или нет. Рассмотрим принцип действия инфракрасного датчика движения, позволяющий ему справится с такими задачами.

Основными элементами, регистрирующими тепловые волны от объекта, являются так называемые пиродетекторы. Чем их больше в составе устройства, тем точнее оно работает. Все контролируемое пространство поделено на зоны, за каждую из которых отвечает свой персональный пиродетектор. Чтобы эти участки не пересекались, перед каждым сенсором ставится линза, фокусирующая излучение.

Инфракрасные датчики имеют несомненные достоинства:

• реагируют только на живые объекты;
• чувствительность регулируется в широких пределах, что позволяет их отстроить от помех или ограничить дальность зоны реагирования;
• при необходимости контроля ограниченных пространств можно подобрать сенсоры с требуемым углом охвата. Это позволяет игнорировать перемещения людей на соседнем дачном участке.

Но есть и недостатки:

• это самое дешевое устройство, реагирующее на движение;
• ложные срабатывания от тепловых потоков, исходящих от радиаторов отопления, кондиционеров, систем приточной вентиляции;
• свет от солнца на улице или осадки мешают работе;
• одетый вплотную, не пропускающую наружу тепло, одежду человек будет проигнорирован;
• необходимость отстройки от домашних животных;
• требуется защита от загрязнений, пыли и осадков.

Если недостатки не позволяют применить эти типы датчиков движения, то можно воспользоваться другими

Ультразвуковые датчики

Ультразвуковые датчики движения, в отличие от рассмотренных выше, относятся к активным датчикам. Они не просто улавливают какую-то физическую величину, а перед этим сами посылают сигнал в пространство. Таким сигналом для них служат ультразвуковые волны.

Их частота лежит за пределами слышимости человеческого уха, но его неплохо различают некоторые животные, в том числе и домашние. А летучие мыши ориентируются в пространстве по тому же принципу, что и ультразвуковой датчик движения.

Что такое эффект Доплера? Любая волна, в том числе и звуковая, отражаясь от движущихся объектов, меняет свою частоту. Вспомним проходящую мимо электричку или автомобиль: звук от них при приближении к наблюдателю выше тоном, чем при удалении. Принцип работы ультразвуковых датчиков движения основан именно на доплеровском изменении частоты.

Достоинства:

• средняя цена, относительно небольшая;
• окружающая среда (влага, пыль) не влияет на работу;
• обнаруживают объекты из любого материала (что в некоторых системах является также и недостатком);
• игнорируют температуру как окружающей среды, так и объектов наблюдения.

Но есть и недостатки, ограничивающие применение датчика движения на звуковом принципе:

• невозможно использование при наличии домашних животных – его работа вызывает у них беспокойство;
• не самая большая дальность действия;
• если не совершать резких движений, прибор не сработает.

Из-за этих недостатков такие устройства нашли себе более широкое применение в автомобильной технике. Их используют в парктрониках и для контроля слепых зон.

Микроволновые датчики

Микроволновый датчик движения также использует доплеровский эффект. Только волна используется не звуковая, с частотой 20–60 кГц, а в микроволновом диапазоне – порядка 5,8 ГГц.

Принцип работы датчиков движения на этой частоте ничем не отличается от ультразвукового. Он также фиксирует волны, отраженные от объектов, попавших в зону его действия. Но с одной лишь разницей – объекты должны проводить электрический ток. Все остальное прибор игнорирует. К тому же эти волны способны проникать за небольшие препятствия из непроводящих электрический ток материалов. Поэтому птицы, пролетающие за окном, теоретически тоже могут принудить его сработать – зону действия трудно ограничить стенами дома.

К другим недостаткам, присущим микроволновым датчикам движения, можно отнести самую высокую стоимость из всех ранее рассмотренных устройств. К тому же волны микроволнового диапазона не столь полезны для здоровья, чтобы добровольно находиться под их воздействием.

Но, несомненно, достоинств у него не меньше. Проникновение волн за преграды при необходимости можно обратить на пользу делу: а если свет нужно включить заранее, пока объект еще не открыл дверь в комнату?

Работе прибора не мешает ничего: ни температура, ни загрязнение пылью, ни воздействие влаги. Он имеет самую высокую чувствительность, малейшее шевеление в зоне контроля приведет к гарантированному срабатыванию. А как обойти его? Только обернувшись фольгой, другого способа нет.

Комбинированные устройства

Серийные датчики движения для освещения нецелесообразно изготавливать на каком-то одном физическом принципе. При их объединении недостатки одного устройства компенсируются достоинствами другого.

Например, все рассмотренные выше приборы одинаково работают в любое время суток. Но зачем днем включать свет? Для исключения срабатывания в светлое время суток устройства дополняют контролем освещенности. Эта часть прибора вырабатывает на выходе сигнал только в том случае, если интенсивность падающего на датчик света снижается ниже порога, регулируемого пользователем.

Такой датчик движения эффективен для включения уличного освещения. Но есть один нюанс: его фотодатчик не должен смотреть в сторону включаемых фонарей. Иначе после срабатывания он будет засвечен и снова их погасит.

Поэтому датчики движения в подъездах всегда дополняют акустическим датчиком движения. Он срабатывает при резких звуках в близлежащем пространстве. Если для работы объемного датчика с контролем освещенности необходимо соблюдения условий для срабатывания обоих его частей, то при реагировании на звук освещение подъездов включается независимо от того, перемещается кто-то в зоне наблюдения или нет.

Подключение к цепям освещения

Чтобы реализовать включение освещения с использованием датчика движения, потребуется изучить его паспорт. В нем обязательно приведено расположение и назначение его выводов. На схеме указано, куда подключать питающий фазный провод, куда нулевой и как подсоединить нагрузку.

В подавляющем большинстве датчиков нулевой провод является общим для питания самого устройства и осветительных приборов. Иногда для коммутации используется встроенное реле, оба контакта которого выведены на клеммник. На корпусе рядом с ним схему обычно дублируют, чтобы была возможность сориентироваться на месте.

Но такое подключение предполагает, что не будет превышен важный для устройств параметр: максимальная мощность подключенных к нему осветительных приборов. К тому же они не любят коротких замыканий на выходе, могут выйти из строя.

Для того чтобы включать датчиками движения нагрузку, превышающую их предельные возможности, используют магнитный пускатель. К выходу устройства подключается его катушка, а силовые контакты управляют включением света. Недостатки такого способа управления: шум при работе пускателя и дополнительные кабельные линии.

Итак, теперь вы знаете, как устроены и как работают датчики движения, их виды, достоинства и недостатки. Осталось только применить знания на практике: заставить свет включаться только тогда, когда он действительно нужен. Это позволит не расходовать электроэнергию на освещение коридоров, подъездов или территории дачного участка понапрасну. Сэкономленные средства полностью окупят приобретение этих приборов.

Источник: https://electriktop.ru/osveshhenie/raznovidnosti-datchikov-dvizheniya.html

Устройство и принцип работы инфракрасных датчиков движения

8 Авг 2016

В основу функционирования инфракрасных датчиков движения положена их способность срабатывать в случаях, когда возникает интенсивное тепловое фоновое излучение. Устройства реагируют, когда источник излучения попадает в непосредственную зону действия устройства. 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

Современные датчики движения являются высокотехнологичными устройствами, способными 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.

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

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.

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.

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.

1. Избегать попадания прямого света от ламп освещения.
2. 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.

1. Наличие стеклянных перегородок снижает эффективность датчика. Стекло блокирует прохождение инфракрасного света, что чревато возникновением «мертвых зон», то есть участков, пребывающих вне зоны действия датчиков.
2. 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.
3. 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.

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.

Источник: https://fixup.ru/blog/datchiki-i-rele/ustroystvo-i-printsip-raboty-infrakrasnykh-datchikov-dvizheniya/