Enheten og prinsippet for drift av bevegelsessensorer
En bevegelsessensor (sensor, detektor) er en enhet som ikke-kontakt oppdager tilstedeværelsen av bevegelige objekter i deteksjonssonen. Disse sensorene reagerer for det meste ikke på bevegelse, men på utseendet til nye objekter. Men navnet har festet seg og er mye brukt.
Bruksområder
Bevegelsesdetektorer brukes i ulike områder innen automatisering. Hvert område har sine egne foretrukne sensortyper.
Sikkerhetssystemer
Den mest logiske bruken av bevegelsesdetektorer er i systemer beskyttelse av gjenstander. Sensoren kan oppdage inntrenging i et beskyttet område eller lokaler og gi en alarm eller slå på tilleggsenheter.
Slå på nødlys
På steder med uregelmessig opphold av mennesker, ved å bruke slike sensorer, kan du få betydelige energibesparelser. Slike steder inkluderer innganger til boligbygg og industribygg, varehus og andre områder. Lyset i dem må bare slås på under oppholdet til beboere eller ansatte. Etter å ha oppdaget bevegelse, genererer sensoren et signal for å aktivere belysningsenhetene.
Smarthussystemer
I Smart Home-systemer for detektorer kan du finne et mye bredere spekter enn enkel lysstyring. På et signal fra sensoren, å herske varme, ventilasjon, klimaanlegg og andre tekniske systemer. Driftsmåten varierer avhengig av tilstedeværelsen av personer i det kontrollerte området.
Bevegelses- og døråpningssensor med Aliexpress (Smart Home-system).
Typer sensorer og teknologier for deres drift
Bevegelsessensorer er bygget på forskjellige prinsipper. Hver type bevegelsessensorer har sine egne fordeler og ulemper, som bestemmer omfanget av enhetene.
infrarøde sensorer
De vanligste sensorene som fanger opp infrarød stråling. De tilhører passive sensorer - det kontrollerte rommet er ikke "fremhevet" av det tilsvarende signalet. I det enkleste tilfellet består den av to linser som fokuserer lysstråling (infrarød stråling har egenskapene til lys, selv om den er usynlig for det blotte øye) fra to soner i det kontrollerte rommet. Linsene er rettet slik at sonene ikke krysser hverandre. I normal modus mottar de stråling med samme intensitet.Hvis en person eller en annen varmblodig skapning dukker opp i en av sonene, øker strålingsnivået, noe som "ses" av en av sensorene - i hvis sone objektet befinner seg. Sammenligningskretsen ser intensitetsforskjellen. Når et visst nivå er nådd, genereres en alarm.
I praksis er ikke to soner nok for pålitelig støyimmun drift, og synsfeltet er delt inn i et stort antall undersektorer ved hjelp av flere linser. Faktisk er denne sensoren en tilstedeværelsessensor - den vil registrere tilstedeværelsen til en person, selv om han er ubevegelig. Ulempene med en slik enhet er tendensen til falske alarmer på grunn av termisk interferens (oppvarmede luftstråler, lokal oppvarming på grunn av endringer i belysning, etc.).
Ultralyddetektorer
Hvordan denne bevegelsessensoren fungerer basert på fenomenet ekkolokalisering. Senderen genererer lydbølger som ikke er hørbare for mennesker. Etter en rekke sendinger går detektoren over til mottaksmodus. Hvis det ikke er noen bevegelige objekter i synsfeltet, vil ultralydsignalet som reflekteres og returneres til sensoren ha samme frekvens som det som sendes ut. Hvis signalet reflekteres fra et objekt i bevegelse, vil frekvensen av den returnerte ultralyden være forskjellig (dopplereffekt). Kretsen analyserer parametrene og genererer en alarm når bevegelse oppdages. En slik sensor er mer støybestandig på grunn av at den bare reagerer på bevegelige objekter, uavhengig av deres natur og temperatur. Men det er ikke i stand til å oppdage sakte bevegelige objekter - de vil ikke skifte frekvensen innenfor de nødvendige grensene.
RF-sensorer
Denne typen sensorer fungerer også etter prinsippet om en locator, bare den fungerer ved radiofrekvenser. Det utsendte signalet må ha høy nok frekvens til å oppdage små gjenstander. Doppler-effekten brukes ikke under slike forhold - for å oppnå tilstrekkelig forskyvning må objekter bevege seg med en hastighet som kan sammenlignes med lysets hastighet. Derfor fanger sensorene kun opp endringen i intensitet og er faktisk også tilstedeværelsessensorer. En slik detektor vil fungere når objekter som reflekterer signalet dukker opp (eller forsvinner) i sonen, uavhengig av om de beveger seg eller ikke.
Fordelen er signalets evne til å trenge gjennom radiotransparente (tre, murstein, etc.) vegger og skillevegger, slik at de kan brukes til å kontrollere store rom med flere rom. Ulempen er den høye kostnaden for enheten, samt manglende evne til å oppdage gjenstander som ikke reflekterer radiobølger. En annen begrensning for applikasjonen er effekten av radiostråling på levende organismer. Signalnivået må minimeres.
Kombinerte systemer
For pålitelighet kan to eller flere prinsipper for å oppdage en unormal situasjon kombineres i en sensor. I sikkerhetssystemer kombineres ofte en infrarød sensor med en glassbrudddetektor eller et akustisk relé. Dette lar deg på en pålitelig måte registrere uautorisert adgang til leiligheten og unngå falske alarmer.
Et annet alternativ er en kombinasjon av en bevegelsessensor og fotorelé. Et slikt system, når en person oppdages, slår på lyset i inngangen, men bare om natten.På dagtid slår fotoreléet av detektoren for ikke å sløse med strøm i dagslys.
Utendørs overvåkingskameraer med bevegelsesdeteksjonssensor er populære. Systemet slås kun på når et objekt kommer inn i synsfeltet til komplekset. Dette oppnår to fordeler:
- opptak utføres bare i de riktige øyeblikkene, noe som sparer plass på lagringsenheten;
- visning og analyse av posten er lettet på grunn av manglende behov for å se lange seksjoner uten hendelser.
Det finnes andre alternativer for å kombinere sensorer. Denne tilnærmingen forbedrer funksjonen til objektdeteksjonssystemer.
Parametre for valg av sensorer
En del av egenskapene til bevegelsessensoren gjelder for alle enheter som drives av elektrisitet. Dette er beskyttelsesgrad, forsyningsspenning, dimensjoner, type feste osv. Men det er også spesifikke parametere som bare denne kategorien av detektorer har. Det er viktigst å beskrive disse egenskapene nøyaktig.
Innsynsvinkel
Synsvinkelen avhenger av sensordesignet. Taksensorer har et 360 graders diagram og "ser" hele rommet.
Diagrammet over veggsensorer, på grunn av designet, har en mindre åpningsvinkel - fra 120 til 180 grader.
Rett under sensoren er en usynlighetssone. En angriper kan snike seg inn på sensoren og skade den, noe som gjør deteksjonssystemet ubrukelig. For å unngå dette må du velge en sensor med et ekstra synsfelt - anti-snik eller anti-vandal.
Deteksjonsområde
Rekkevidden avhenger av utformingen av sensoren. Men vi må huske at avstanden som sensoren kan oppdage et objekt i bevegelse på avhenger av bevegelsesretningen. De fleste sensorer har høyest følsomhet hvis bevegelsen er rettet tangentielt til sirkelen som sensoren er plassert i sentrum (vinkelrett avstand). Den minste - hvis objektet beveger seg i retning av detektoren (frontal eller radiell avstand). I det første tilfellet vil rekkevidden være større. For ultralydenheter er situasjonen nøyaktig motsatt. Dette skyldes ulik grad av manifestasjon av Doppler-effekten i forskjellige bevegelsesretninger. Produsenter angir ikke alltid denne forskjellen i spesifikasjonene, spesielt for billige enheter. I spesifikasjonen kan du finne én figur - og det er på produsentens samvittighet.
| Enhetstype | Prinsipp for operasjon | Oppgitt rekkevidde, m |
| DD-024-W | Infrarød | 6 |
| Steinel US 360 COM2 | Ultralyd | 10 i radiell retning |
| MW32S svart | Mikrobølgeovn | 6 |
| MW03 | Mikrobølgeovn | 8 |
| IEK DD 008 | Infrarød | 12 |
Brukssted
Stedet hvor utstyret kan brukes bestemmes hovedsakelig av graden av beskyttelse. Innendørs IP kan være minimal. Utendørsdetektorer skal beskyttes mot støv og vann. Dessuten kan valget av påføringssted påvirkes av festemetoden.
Videogjennomgang: Den interne strukturen og formålet med bevegelsessensoren Finder.
Ekstra funksjoner
For å forbedre systemytelsen, øke effektiviteten og eliminere falske alarmer, kan sensorer ha tilleggsfunksjoner.Vi har allerede nevnt et fotorelé som lar deg deaktivere systemet i dagslys, samt en ekstra sensor for krypesonen. Men denne listen uttømmer ikke tilleggsalternativer.
Lys ut forsinkelse
Sensorer utstyrt med lysrelé kan ha en nyttig funksjon. Når et objekt i bevegelse forsvinner fra synsfeltet, slås ikke belysningen av umiddelbart, men etter en forsinkelse på flere titalls sekunder. Det magre overforbruket av elektrisitet lønner seg med bekvemmelighet - en person kan forlate detektorens dekningsområde, men ikke helt forlate det kontrollerte området. Med denne funksjonen vil han ikke gjøre det i mørket.
Dyrebeskyttelse
Ofte er uautorisert drift av sensorer forårsaket av små dyr. Når de dukker opp, er det unødvendig å slå på belysningen, og det samme er reaksjonen til vaktene. Derfor er noen sensorer iboende ufølsomme for utseendet til små bevegelige objekter. I infrarøde sensorer er denne funksjonen implementert i form av en begrensning på minimumsstørrelsen på det termiske stedet.
Viktig! Hvis et lite dyr beveger seg i nærheten av sensoren, kan vinkelstørrelsen på den termiske flekken være tilstrekkelig for en falsk alarm. Derfor bør tilgangen til området ved siden av installasjonsstedet for sensoren begrenses.
autonomi
Hvis det er problemer med å drive sensorene fra husholdningens strømforsyning, kan frittstående enheter være et godt valg. Energiuavhengighet leveres av konvensjonelle batterier. Mange enheter fra en galvanisk celle fungerer i flere måneder.I dette tilfellet er det fornuftig å velge sensorer med trådløs signaloverføring - for å bli fullstendig kvitt kabler.
Bevegelsesdetektorer er universelle enheter. De kan brukes til å bygge ulike systemer for beskyttelse, varsling og regulering. Det er også mulig å bruke ikke-standardiserte enheter - alt er bare begrenset av fantasi og ingeniørmessig oppfinnsomhet.
