Принцип работы ик датчика движения

Инфракрасные датчики движения

Скорее всего, читатель уже знаком с таким понятием, как «умный дом». Это значит, что в нем установлено много устройств, которые функционируют в автоматическом режиме. А владелец может так или иначе управлять ими. Важную роль в управлении домашней автоматикой выполняют датчики движения (ДД). Об этих устройствах более подробно расскажем далее.

В каких случаях применяются

В общем ДД применимы не только в умном доме. Их можно задействовать для управления любой осветительной системой, установленной в любом помещении. Частный дом не будет исключением в таком случае. И не только его освещение даст пользу при внедрении ДД. Безопасность жилья, основанная на применении ДД, – это еще одна область использования датчиков. Это же относится:

• к многоквартирным домам (применительно и к объектам общего пользования, и непосредственно для квартир);
• школам, больницам, детским садам и прочим учреждениям социального назначения;
• административным объектам.

По некоторым данным, при широком внедрении ДД в осветительных системах перечисленных выше объектов, можно получить экономию электроэнергии примерно в 75%.

Как устроены и работают

Для срабатывания любого датчика нужна определенная среда, которая определяет возникновение сигнала. Для большинства систем с ДД такой средой является свет. Невидимая инфракрасная (ИК) часть его спектра очень удобна для использования. Человеческий глаз не видит инфракрасные лучи. Но они взаимодействуют с линзами как видимый свет. По этой причине невидимый поток можно усилить линзой, направив на фотоэлемент.

Он сможет зафиксировать любое тепло, в том числе исходящее от человека и животных. Причем круглосуточно, вне зависимости от уровня естественного освещения. Для инфракрасного фотоэлемента оно не имеет значения. И днем, и ночью человек воспринимается им одинаково, о чем свидетельствует изображение далее:

Так выглядит человек в инфракрасных лучах при любом освещении

На изображении более темные участки соответствуют пониженным температурным показателям. Следовательно, уровень сигнала, который выдает фотоэлемент, получается меньше. Поэтому его работа основана на изменении теплового фона пространства, охваченного телесным углом его линзы. Этот фон может изменяться по разным причинам. В результате получаются не только правильные, но и ложные срабатывания ДД и разновидности их, которые называются датчиками присутствия. Разница между ними состоит в чувствительности.

Для ознакомления с конструкцией ДД рассмотрим одну из его моделей. Датчик – это пластиковый корпус, внутри которого установлена печатная плата с электронными компонентами. В рассматриваемой модели фотоэлементы, воспринимающие состояние ИК-излучения, находятся в центре печатной платы. Над ними расположен оптический концентратор, состоящий из большого числа линз. Эти две детали показаны далее.

Печатная плата и оптический концентратор датчика движения Оптический концентратор датчика движения

Каждая линза охватывает часть пространства, ограниченного конусом с вершиной на одном из фотоэлементов. Перемещение предмета и связанное с этим изменение инфракрасного излучения, воспринимаемого ДД, сопровождается электрическими сигналами, которые создает фотоэлемент под воздействием линз. Другие компоненты электронной схемы обрабатывают эти сигналы, обеспечивая необходимый результат. Для наглядности описание этого процесса дополнено изображением.

Так работает инфракрасный ДД

В соответствии с закономерностями оптики, увеличение количества линз приводит к усилению чувствительности ДД и обеспечивает регистрацию все более незначительных изменений инфракрасного света. Но упомянутая чувствительность связана с расстоянием. И если в определенной близости от ДД он может регистрировать их, выполняя роль датчика присутствия, то по мере удаления от фотоэлемента эта роль утрачивается.

По размерам и количеству линз, которые приходятся на общую поверхность концентратора, можно судить о том, какую задачу выполняет датчик. Если у двух моделей размеры и конструкция концентраторов одинаковы, но в одном из них линзы мелкие и в большем количестве, значит, это датчик присутствия, а его так называемый «коллега» – ДД.

Где устанавливается

• В любом из мест, где в пределах телесного угла датчика нет источников света или предметов, бросающих тень на ДД со стороны наблюдаемой зоны.

Правильное расположение лампы относительно ДД Неправильно расположенные светильники ограничивают рабочую зону ДД

Поскольку основной параметр ДД называется радиусом обнаружения, в его пределы для правильного отслеживания движения в пределах помещения должны попадать все углы этого помещения.

Если это условие не выполняется, используются несколько ДД с перекрывающимися телесными углами. В основном все модели датчиков из присутствующих на рынке характерны круговыми или эллипсоидными диаграммами направленности. Из-за этого всегда их нужно несколько штук. Это усложняет проектирование систем автоматики.

Хотя и выпускаются датчики с квадратной диаграммой направленности, их на рынке представляет лишь одна германская фирма. Эти датчики упрощают проектирование, что наглядно демонстрирует следующее изображение.

Картинка

Преимущества ДД с квадратной характеристикой диаграммы обнаружения (направленности)

• ДД устанавливаются вдали от отопительного (охладительного) оборудования.
• При выборе ДД рекомендуется обратить внимание на его способность отличать естественное освещение от искусственного.

Упомянутое обернется существенной экономией денег, потраченных на электроэнергию – освещение. Даже при более высокой стоимости эти датчики быстро окупятся. Но устанавливать эти датчики имеет смысл в помещениях с окнами. Если естественный свет в помещение не попадает (например, в коридор или подвал), можно установить недорогие ДД без мониторинга естественного освещения.

В заключение краткий итог изложенного:

• Все модели ДД, в том числе и датчики присутствия, используют инфракрасное излучение, изменяемое тем или иным внешним воздействием.
• Изменение ИК-излучения не обязательно связано с движением объектов и может быть результатом нагревания.
• Датчики присутствия характерны большим количеством ложных срабатываний по причине повышенной чувствительности.
• Целесообразно настраивать ДД соответственно сезонному светлому времени суток.

Источник: https://domelectrik.ru/oborudovanie/datchik/ik-detektor-dvizheniya

Инфракрасные датчики движения: принцип работы, советы по выбору и установке

Так как в современном мире безопасность занимает важное значение, охранные системы и оборудование, входящее в их состав постоянно совершенствуется. Ультразвуковые извещатели отходят в небытие, уступая место инфракрасным датчикам движения. Эти приборы обладают доступной ценой и простой конструкцией. Но все же, главным их достоинством является минимальное количество ложных срабатываний.

Помимо этого, они успешно применяются на объектах с низким температурным режимом и обладают системой маскировки, позволяющей свести к минимуму их обнаружение и блокирование.

Принцип работы устройства

В состав охранного пассивного инфракрасного датчика движения входят следующие узлы, представленные:

• Оптикой (изогнутыми зеркальными элементами или линзами Френеля).
• Чувствительными элементами, помещенными в герметичный корпус.

В зависимости от типовой принадлежности оптической системы, происходит отражение или фокусирование инфракрасного излучения человека. Чаще всего используют датчики оснащенные линзами Френеля, так как они обладают невысокой стоимостью и простотой изготовления.

В конструктивном плане, подобный датчик является плоской пластиной с линзами разной толщины на поверхности. Эти элементы позволяют сфокусировать инфракрасный луч на каждом из участков, имеющих повышенную чувствительность.

Также существуют инфракрасные датчики движения, оснащенные сферической оптической системой. Их монтируют в пассивные устройства, которые зачастую размещаются в потолочной зоне.

Разновидности ИК излучателей

Охранные инфракрасные датчики движения активного типа бывают:

• Фотоэлектрическими.
• Ультразвуковыми.
• Микроволновыми.

Принцип работы данных устройств, заключается в фиксировании движения, постороннего шума, а также температурных перепадов при помощи просвечивания охраняемой территории инфракрасным излучением.

По конструкции они также имеют различия и бывают однопозиционными и двухпозиционными. В состав датчиков первого типа входит передатчик и приемник, размещенные в одном блоке. У датчиков второго типа, передающий и принимающий элемент, находятся в разных блоках. Также извещатели бывают и многопозиционными. Они состоят из нескольких блочных структур, оснащенных передатчиками и приемниками.

В состав охранных ИК устройств входит нормальный замкнутый входной контакт, включающийся в шлейф сигнализационной системы. Через него протекает ток небольшого вольтажа. Контакт размыкается при срабатывании датчика либо при отключении электроэнергии.

Где используют ИК излучатели?

Инфракрасные излучатели используются в составе охранных систем, устанавливаемых в квартирах, коттеджах, различных организациях и производственных объектах. Невзирая на то, что ИК устройство можно обезвредить, заклеив окошко инфракрасного излучателя, оно весьма эффективно в сочетании с другими датчиками.

Размещают подобные устройства на стенах и потолках, а благодаря их малогабаритности, они практически незаметных для окружающих.

Популярные модели инфракрасных датчиков движения

При выборе ИК датчика движения необходимо учитывать следующие параметры, представленные:

• Областью применения.
• Углом восприятия прибора.
• Целью монтажа.
• Конфигурацией контролируемого участка.
• Точной временной настройкой.
• Производителем устройства.

Самыми востребованными являются датчики:

• Flash-SRP600, LC100.
• Стриж П-314.
• PIR-3SP.

Два первых излучателя в списке, не реагируют на домашних питомцев весом до 25-ти килограммов. Также они относятся к разряду комбинированных, что делает их самым популярным среди прочих. Эти датчики отправляют сигнал на пульт только в том случае, если замечают движущийся объект сверх указанной массы. Их монтируют в охранные системы, реагирующие на проникновение. Излучатели используют как для охраны домов, так и производственных помещений.

Их достоинства представлены:

• Простотой монтажа.
• Современным дизайном.
• Возможностью наружного размещения.
• Поддержкой всеми блоками центральной охранной системы.

К беспроводным моделям ИК датчиков относится PIR-3SP. Он как и два предыдущих не реагирует на наличие животных в помещении. Схема, применяемая для его изготовления, позволяет обрабатывать сигналы при помощи микропроцессора, который обеспечивает дополнительную проверку. Это устройство может быть использовано для охраны любых объектов.

Его достоинства представлены:

• Подачей тестовых сигналов на центральный блок.
• Информированием о заряде батареи.
• Применением протокола шифрования с использованием плавающего кода.

На что обратить внимание при выборе датчика?

Инфракрасный датчик движения приобретают с учетом места его установки. При монтаже в помещении, следует учитывать одни характеристики, а при установке на улице – другие.

Если устройство будет следить за придомовой территорией, то его параметры будут представлены:

• Диапазоном рабочих температур.
• Наличием антисаботажного функционала.
• Классом защиты датчика.
• Качеством настройки устройства.

Температурный диапазон ИК датчика должен составлять от -35-ти до +50-ти градусов, при стопроцентной относительной влажности. Класс защиты такого устройства должен быть не менее IP55. Датчик должен настраиваться таким образом, чтобы он реагировал только на приближение к участку людей. Животных, птиц, транспорт и прочие движущиеся объекты, система учитывать не должна. Важным фактором является защита от повреждений. При наличии антисаботажной системы, о порче датчика, можно будет узнать по подаваемым им сигналам на центральный блок.

Для закрытого помещения, температурный диапазон должен быть небольшим, но при покупке устройства данного устройства важно определиться с зоной обнаружения, которая может быть объемной, поверхностной и линейной.

Установка устройства и его подключение

Устанавливать инфракрасный датчик движения следует на поверхности не подверженные вибрациям, таким образом, можно свести к минимуму количество ложных срабатываний. Также важно, на каком расстоянии от пола будет установлен извещатель. Согласно его паспортным данным, расстояние монтажа будет равно трем метрам.

ИК датчики следует монтировать так, чтобы не было прямой засветки чувствительных элементов. Рядом с ними не должно быть нагревательных приборов, излучающих тепло. Ну и самое главное – это определится с зоной обнаружения с целью контроля за передвижением злоумышленника.

Беспроводные датчики не имеют схем подключения. Каждому из устройств следует присвоить сигнальный адрес, который при включении будет переводить датчик в режим работы. Об этом можно узнать в инструкции выбранного устройства.

Проводные датчики также подключаются по-разному. Порядок их подключения к охранной системе будет описан в инструкции по эксплуатации устройства.

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

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.

Кроме того, детектор движения может обнаруживать все объекты с температурой более нуля, в свою очередь, сохраняя тепловую энергию. Маленький ИК-прибор располагают вблизи середины фокальной плоскости. Перемещающиеся теплые точки движутся по датчику, генерирующему импульсы или аналоговый сигнал, изменяющийся во времени. При электрическом фильтровании и измерении порога обнаруживается движение.

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

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/

Почему необходимо обратить внимание на инфракрасные датчики движения

Все мы стремимся к комфорту. А где его можно создать максимально отвечающим требованиям, как не дома? Самым частым неудобством, с которым сталкивается человек в своем доме, является система освещения и необходимость включения света в вечернее и ночное время суток.

Современные технологии в лице сенсорных выключателей и датчиков движения позволят автоматизировать систему включения и управления света. Используя для включения света датчик движения, можно в разы повысить комфортность любого помещения в плане пребывание или перемещения по нему.

Инфракрасный датчик движения является специальным устройством, которое позволит вам своими руками создать в своем доме систему «умный свет». Но чтобы вопросы подключения к сети и осветительным приборам не ставили вас в тупик, нужна не только схема, но и знание особенностей данного изделия. Разобраться во всех этих вопросах и даже больше поможет сегодняшняя статья. После этого вы сможете своими руками проделать любые процедуры подключения.

Приступим к азам

Детектор движения представляет собой тепловой (инфракрасный) датчик. Он способен обнаружить в исследуемой зоне перемещение любых живых объектов и использовать полученные данные для включения или выключения света. Устройство и схема прибора практически ничем не отличается от других аналогичных аппаратов (микроволновых, комбинированных и ультразвуковых датчиков).

Обратите внимание! Различия между всеми возможными вариантами заключаются в принципе работы сенсора.

Строение ИК-датчика

В ИК-датчике сенсор представлен в виде пироэлектрического элемента, который основан на принципе повышения на его выходе напряжения в ситуации возрастания величины инфракрасного излучения по сравнении с фоновым.
Чтобы данное устройство могло использоваться для включения света, в него вмонтировано специальное реле. В результате получается, что инфракрасный датчик движения, применяемый для влечения света, представляет собой специальное электронное устройство, которое способно реагировать в зоне его действия на даже незначительные изменения интенсивности теплового фонового излучения.

Обратите внимание! Любой живой объект является источником теплового излучения. Поэтому при неправильной настройке, или если схема неисправна, датчик может срабатывать на появление в помещении не только людей, но и животных.

Принцип работы инфракрасного извещателя базируется на обнаружении в установленной зоне изменений в тепловом излучении объектов, находящихся в этой области.

Принцип работы ИК-датчика

Прибор, благодаря наличию в его устройстве специальных линз, а также сегментированных вогнутых зеркал, пропускает через них испускаемое инфракрасное излучение. Это излучение попадает внутрь приемника и регистрируется сенсором. При приеме неизменного сигнала датчик продолжает работать в пассивном режиме.
Этот принцип воплощается в следующем алгоритме функционирования ИК-устройства:

• при перемещении объекта в зоне, которая контролируется прибором, происходит поочередное фокусирование инфракрасного излучения на системе линз сенсора. В различных моделях количество линз может варьироваться в пределах от 20 до 60 штук;

Обратите внимание! Чем большее число линз в устройстве, тем большей чувствительностью он будет обладать. Это следует помнить при выборе модели для организации системы автоматического включения света в доме или квартире. Также следует знать, что чем больше поверхностная площадь системы линз, тем шире будет зона обхвата прибора.

• фокусирование излучения на линзах служит сигналом для перехода датчика в активное состояние;
• при улавливании сигнала происходит срабатывание датчика. Здесь в работу вступает электронная схема устройства. В результате того, что схема была активирована и происходит передача сигнала на осветительный прибор, что сопровождается активацией света.

Инфракрасные излучатели могут подключаться и к другим электроприборам.

Область применения

Использовать ИК-датчик, установив его своими руками, можно для подключения самых разнообразных приборов. Наиболее часто они применяются для подключения разнообразных осветительных приборов. Также их можно использовать для подключения различных элементов охранной системы. К примеру, к ИК-извещателю можно подключить звуковую сигнализацию. Для подключения допускается даже одновременное подсоединение нескольких приборов для включения звуковой сигнализации и света.

Обратите внимание! В каждой ситуации имеется своя схема для подключения того или иного электроприбора. Схема иллюстрирует правильный вариант подключения, при котором прибор будет функционировать качественно и эффективно.

Охранная система

В результате того, что инфракрасные устройства для отслеживания движения в контролируемой зоне имеют доступную цену и простую установку, их монтаж может проводиться своими руками. Такие изделия на сегодняшний день широко используются в следующих областях:

Автоматическая подсветка улиц

• создание системы «умный дом» в домашних условиях и своими руками;
• автоматизация подсветки в помещениях общественного назначения: офисы, коридоры, лестничные проемы и т.д.;

Обратите внимание! Установка любого типа датчика движения наиболее эффективна в тех помещениях, где люди не задерживаются на длительный период времени.

• подсветка улиц, парков, дорог и жилмассивов;
• освещение промышленных и производственных объектов.

Стоит отметить, что в данной ситуации не существует принципиальных различий в том, где будет функционировать инфракрасный датчик, реагирующий на движение.

Недостатки модели

Все приборы обладают определенными недостатками. И их в обязательном порядке необходимо учитывать при выборе изделия для создания автоматизированной системы включения освещения в доме или на улице.
Обычно, превалирующее большинство недостатков базируются на конструкционных особенностях изделия, а также принципе его работы. При рассмотрении инфракрасных моделей к негативным сторонам их установки можно отнести:

• наличие ложного срабатывания. Ложные срабатывания связаны с тем, что сенсор прибора способен воспринимать любые инфракрасные излучения. К примеру, ложное срабатывание может случиться от чрезмерно нагретого воздуха, который бывает на улице в жаркую погоду или поступает от кондиционера, батарей отопления, обогревателей и радиаторов;

Датчик внутри дома

Обратите внимание! Активация устройства может быть вызвана перемещением через контролируемую область домашних питомцев: собак и кошек. При этом маленькие дети также могут спровоцировать срабатывание включения света. Чтобы избежать этого, необходима точная настройка своими руками прибора. Схема настройки будет указана в инструкции к датчику.

• снижена точность функционирования прибора при установке на улице. Такая особенность основана на том, что датчик может неправильно работать из-за разнообразных климатических условий: жары, осадков (снег, дождь, град) и т.д. Это следует учитывать при создании автоматической системы наружного освещения;
• незначительный диапазон рабочей температуры;
• наличие материалов, не пропускающих инфракрасное излучение.

Эти недостатки следует учитывать при выборе модели датчика движения. Здесь обязательно необходимо учитывать место размещения и предназначение прибора, а также то, что вы хотите получить от него в конечном счете.

Достоинства прибора

Инфракрасные датчики, помимо недостатков, обладают еще и достаточно внушительным перечнем достоинств. К ним следует отнести следующие моменты:

• наличие возможности достаточно точной и тонкой настройки. Здесь можно своими руками настроить дальность действия, а также угол для обнаружения в контролируемой зоне движущихся объектов;
• отлично подходит для эксплуатации в домашних условиях;
• можно использовать вне дома, на улице. Но в данной ситуации необходимо учитывать все вышеперечисленные недостатки, чтобы избежать скорой порчи прибора или его неадекватной работы.

Отдельно необходимо отметить, что в отличие от остальных датчиков движения, применяемых для включения света в доме или на улице, инфракрасный извещатель не несет вреда здоровью человека. Это устройство безопасно не только для взрослых и детей, но и для домашних питомцев. Поэтому такой прибор можно спокойно устанавливать в детской комнате, спальне и другом домашнем помещении.

Виды датчиков

Несмотря на то, что инфракрасные детекторы сами являются подвидом датчиков движения, здесь есть над чем подумать при выборе. На сегодняшний день ИК-детекторы бывают:

• для внутреннего размещения. Приборы подходят по своим техническим характеристикам для установки внутри помещений. Здесь нет необходимости в защите устройства от негативного влияния климатических условий;

Внутренний датчик

Наружный датчик с лампой

• для наружного размещения. Такого рода приборы обладают определенной степенью защиты от негативных факторов окружающей среды.

Помимо этого инфракрасные модели бывают:

• проводные. Это означает, что они для питания должны подключаться к электросети. Схема подключения здесь будет стандартной для всех моделей;
• беспроводные. Это автономные устройства, которые работают на аккумуляторах и батарейках. Они не подключаются к общей электросети дома, что позволяет их более свободное размещение как в доме, так и на улице. Здесь, для подключения нужна схема, на которой отображено соединение датчика с любым осветительным прибором.

Помимо этого здесь следует указать о существовании комбинированных видов детекторов движения, к которым помимо инфракрасного сенсора будет размещен второй датчик (ультразвуковой или микроволновой).
Какой вид изделия вам нужен для той или иной деятельности. Поэтому делайте свой выбор взвешенно и обдуманно, чтобы не потратить деньги на ненужное приобретение.

Варианты установки

Подключение датчика инфракрасного типа может вестись по разнообразным схемам. Наиболее часто востребованы схемы, указывающие подключение изделия к осветительным приборам. Подключение ИК-датчика возможно двумя способами:

• через распределительную коробку;
• непосредственно в месте размещения.

Какой бы способ вы не выбрали, нужна специальная схема, отвечающая тем или иным вашим запросам.
Самым простым способом подключения данного типа детектора является установка его с помощью выключателя. В этой ситуации подключение лампы происходит на другую электрическую цепь. Здесь, если выключатель полностью снять, датчик сможет самостоятельно отвечать за включение и выключение света. Схема такого подключения приведена ниже.

Схема подключения через выключатель

Можно подключить детектор непосредственно к проводке. Здесь следует определить провод, идущий к лампе. От него протягиваем новый и соединяем с красным контактом датчика. Схема подключения в такой ситуации имеет следующий вид.

Схема подключения к проводке

Для того чтобы датчик исправно работал, схема подключения должна соблюдаться неукоснительно.

Заключение

Для создания в доме системы «умный свет» инфракрасный датчик отлично подойдет. Он обладает массой преимуществ, которые позволят вам автоматизировать систему управления светом наилучшим образом, а также снизить собственные затраты на потребление электроэнергии. Кроме этого подобного рода устройства, установленные своими руками, вполне могут применяться и для создания наружного освещения. Здесь они отлично впишутся в охранные системы, обеспечив вас дополнительной безопасностью.

Источник: https://1posvetu.ru/ustrojstva/infrakrasnyj-datchik-dvizheniya.html