Принцип работы датчика движения для освещения

Как устроен датчик движения

Датчиком движения называется прибор, который фиксирует перемещения объектов, передавая информацию на управляющее устройство. Сигнализатор контролирует окружающую обстановку, а отправленный им сигнал, как правило, используется для автоматического запуска определенных действий.

Изначально датчики движения использовались в качестве элементов охранных комплексов на больших объектах, но с удешевлением технологии, их стали приобретать и обычные пользователи. В этой статье мы расскажем об устройстве, видах и принципе работы датчиков движения.

Возможные действия при срабатывании детектора движения

Система, в которую включен датчик движения, программируется на автоматический запуск после его срабатывания следующих действий:

• передача полученных данных на пульт управления;
• срабатывание охранной сигнализации;
• включение или выключение света на объекте;
• начало работы или остановка подключенного механизма;
• старт видеозаписи;
• включение отопления, освещения или вентиляции.

Программируют выполнение и других действий, но цель одна: при срабатывании детектора движения подключается определенный алгоритм.

Разновидности датчиков движения

Существует несколько основных видов датчиков перемещения:

• инфракрасный;
• ультразвуковой;
• микроволновый;
• сенсор движения камеры.

Кроме перечисленных датчиков, существуют устройства, сочетающие принцип работы двух детекторов. Такие датчики движения называются комбинированными, или двойными.

Принцип работы инфракрасного датчика движения

Технология, по которой действует датчик инфракрасного типа, подразумевает срабатывание устройства при повышении температуры в зоне контроля. Реакцию прибора вызывает попадание в поле обзора движущихся и излучающих тепло тел и предметов – людей, животных, автомобилей. ИК-датчик движения – пассивное оборудование, которое ничего не излучает, а фиксирует тепло, исходящее от других объектов.

Для оптимального эффекта при обнаружении разницы температур инфракрасные датчики движения нельзя закрывать или экранировать. Чувствительность устройств может снизиться из-за плотной зимней одежды, надетой на человека, или по причине сильного дождя.

Принцип работы микроволнового охранного датчика движения

Детекторы перемещения микроволнового типа генерируют электромагнитные колебания с малой длиной волн и высокой частотой. Достигая объектов в зоне контроля, волны отражаются и возвращаются к приемному элементу датчика движения. Сенсор фиксирует отраженную энергию, и, обнаружив изменение положения объектов, отправляет сигнал на управляющее устройство.

Плюс микроволнового датчика движения – возможность скрытой установки. Электромагнитные волны проникают сквозь стекло, дерево и другие твердые материалы, кроме металлов. Для работы таких датчиков движения не станет преградой даже дверь или стена небольшой толщины.

Главное отличие микроволновых (высокочастотных) детекторов от инфракрасных – отсутствие зависимости ВЧ-датчиков от тепловых лучей. Они реагируют только на движение, поэтому колебания температуры не влияют на работу оборудования.

Принцип работы ультразвукового датчика движения охранной сигнализации

Как и микроволновые, ультразвуковые детекторы движения относятся к категории активных. В отличие от ВЧ-датчиков, эти приборы обнаруживают изменения в зоне контроля с помощью звуковых колебаний, а не электромагнитных волн.

Средой распространения звуковых колебаний является воздух, поэтому не нужно устанавливать такие датчики за шторами, над отопительными приборами и в районе вентиляционных воздуховодов. Снизить качество работы детектора также может источник сильного звука, расположенный недалеко от датчика движения.

Принцип работы датчика движения камеры

Эти устройства также применяются с целью детекции движения. Для распознавания перемещения используется электронная оценка информации. Если меняется изображение с камеры, то датчик, сравнивая картинку с более ранними записями, оценивает ее как движение.

На что обратить внимание при выборе датчика движения

Собираясь приобрести детектор перемещения, учитывайте его характеристики, к которым относятся:

• дистанция обнаружения;
• угол обзора;
• диапазон волн;
• класс защиты;
• возможные места для монтажа;
• тип фиксации;
• варианты установки оборудования;
• возможности настройки.

Важно определиться с зоной, которую будет контролировать датчик движения при работе. Диапазон обнаружения детектора напрямую зависит от угла обзора, который может колебаться от 90 до 360 градусов. Датчики движения с круговым обзором чаще всего монтируют на потолке.

Требования к углу обзора зависят от конкретной ситуации, и при необходимости его можно регулировать. Выбирая датчик движения, нужно убедиться, что его диапазон, а также параметры зон обнаружения по вертикали и горизонтали достаточны для решения определенной задачи. Дистанция обнаружения часто играет решающую роль при выборе, особенно это актуально для уличных устройств.

Если нет уверенности, какой угол обзора должен иметь датчик движения, выбирайте устройство с большим параметром, чтобы отрегулировать его на месте.

Места для монтажа

Важно не только понимать, на улице или внутри помещения нужно установить датчик, но и убедиться, что место для подключения находится поблизости. Зона обнаружения не должна загораживаться растениями или предметами. Проверьте, нет ли на пути прохождения лучей отражающих поверхностей.

При установке детектора снаружи здания важно предусмотреть защиту устройства от ветра и осадков. Минимальный класс защиты для такого датчика – IP 44. Для приборов, расположенных в помещениях, достаточно IP 20.

Варианты установки

Тип фиксации напрямую зависит от места установки. Датчик движения можно закрепить на потолке или стене. Потолочный монтаж при установке датчика в помещениях обеспечивает идеальную зону обнаружения.

С внешней стороны здания детектор должен быть расположен на высоте не менее двух метров. Это увеличит покрываемую площадь и предотвратит доступ посторонних к оборудованию.

Что учесть при настройке датчика движения

Некоторые модели датчиков движения предусматривают, помимо регулировки угла обзора, настройку световой чувствительности и времени освещения. Окажутся полезными дополнительные функции (к примеру, встроенный в датчик сумеречный выключатель).

Чтобы обеспечить качественную работу датчика движения, после монтажа его нужно правильно настроить. При этом следует учесть ряд факторов:

• Положение прибора. На работу датчика движения может оказывать влияние теплый или прохладный воздух, отходящий от отопителей и кондиционеров, прямые солнечные лучи, движущиеся объекты (развевающиеся флаги, качающиеся деревья).

• Высота. Этот показатель играет важную роль для монтажа датчика движения. Оптимальным вариантом для большинства поверхностей считается 2,5 метра от пола или земли. Объектив датчика движения должен иметь нужную ориентацию и полноценный обзор зоны контроля.

• Таймер. Его используют для определения временных периодов работы датчика движения. Настроечный диапазон зависит от модели детектора.

• Сумеречный выключатель. Функция позволяет настраивать порог яркости так, чтобы включать свет по сигналу с датчика движения.

• Длительность переключения. Ряд моделей датчиков движения предусматривает возможность настройки времени работы.

Нюансы обслуживания датчиков движения

В датчиках движения не предусмотрена функция самодиагностики, и при неполадках детектор не сообщит о сбоях в работе. Поэтому периодически проверяйте и обслуживайте датчик движения, это поможет своевременно выявить проблемы.

1. Проверьте состояние кабелей. Оборванный или оголенный провод датчика движения может стать причиной поломки детектора и опасен для людей.

1. Проверьте аккумулятор, если датчик движения имеет автономное питание.

1. Проверьте состояние сумеречного выключателя. Если свет включается не тогда, когда нужно, возможно требуется перенастройка.

1. Проверьте исправность лампочки. Иногда в том, что освещение не включается, виноват не датчик движения, а перегоревшая нить накаливания.

Настраивая параметры датчика движения, будьте аккуратны с установкой порога яркости. Если выставлено высокое значение, а неподалеку от детектора находятся фонари уличного освещения, стандартный показатель яркости у которых составляет 15 люкс, датчик движения может никогда не сработать.

Компания DELTA в комплексе услуг по охране частной и коммерческой недвижимости осуществляет продажу датчиков различного назначения и выполняет установку оборудования. Эксперты DELTA помогут выбрать датчики движения с учетом стоящих задач, определят нужное место для монтажа, закрепят устройства и выставят оптимальные параметры. Датчик движения повысит эффективность охранной сигнализации, принесет пользу в системе «умный дом» и поможет в решении других задач.

Работа датчика движения

В чем принцип? Работа датчика движения основана на включении света при появлении в зоне его действия какого-либо объекта и выключении после его выхода. Это очень разумный подход к экономии электроэнергии. Например, в темное время совершенно нет необходимости освещать помещение или улицу, где никого нет.

Что следует учесть? Чтобы датчик работал правильно, необходимо не только выбрать соответствующее вашим условиям устройство, но и настроить его. Все варианты следует рассмотреть еще до приобретения детектора.

1. Сфера использования датчика движения
2. Принцип действия датчика движения
3. Виды сенсоров датчика движения
4. Типы датчиков движения
5. Критерии выбора датчика движения

Сфера использования датчика движения

Датчиками движения оснащаются многие окружающие нас приборы. Такое устройство, как следует из названия, способно обнаруживать присутствие движущихся объектов в определенном помещении или в границах некоторого пространства.

Обычно срабатывание детектора инициирует ту или иную активность соединенного с ним оборудования. Например, входя в подъезд, мы видим, как зажигается свет, хотя никто не нажимает на выключатель. Или при приближении человека к турникету закрывается ограждение, если не поднесен пропуск. Можно вспомнить еще множество примеров, когда механизмы вокруг нас сами совершают какие-то действия в соответствии с программой при появлении движущихся объектов.

Перечень оборудования, работа которого обеспечивается датчиком движения, чрезвычайно разнообразен. Подобными детекторами оснащаются все современные охранные системы, сигнализации. Также с помощью таких устройств может обнаруживаться проникновение посторонних лиц на зарытую территорию, утечка вредных веществ и др.

Детектор движения обеспечивает начало и прерывание записи в автомобильном видеорегистраторе, системах видеонаблюдения. Осветительные приборы, оснащенные датчиком, включаются только при появлении человека, что позволяет существенно экономить электроэнергию. Такой же механизм используется и в автоматических системах кондиционирования. Самые чувствительные модели таких детекторов называются датчиками присутствия.

Получите бесплатно инструкцию по выбору подрядчика от Videoglaz:

Команда Videoglaz совместно с главным техническим экспертом компании подготовили файл, который поможет вам не ошибиться при выборе подрядчика для своего проекта.

“В самом начале работ часто возникает вопрос: Как быстро определить качество партнера или исполнителя по системам безопасности? Именно поэтому мы подготовили подробную инструкцию, в которой осветили основные пункты, благодаря которым вы сможете без проблем выбрать добросовестного подрядчика, сохранить бюджет и выполнить проект в срок.”

Скачивайте и используйте уже сегодня:

Валентин Белоусов
Руководитель отдела проектных решений

10 шагов, которые помогут выбрать добросовестного подрядчика

Поможет сохранить бюджет и уложиться в сроки проекта

Уже скачали 11 507

Датчик движения фиксирует колебания температурных или тепловых показателей. Если они не изменяются, то детектор не срабатывает. Так, если вы некоторое время не будете двигаться в помещении, в котором при входе в него автоматически включилось освещение, то лампа погаснет.

Вышеуказанные датчики присутствия способны фиксировать изменения температуры или волнового фона в более широком диапазоне. Если человек даже практически не двигается, он все равно будет замечен таким детектором. Следовательно, подобные приборы выполняют те же задачи, что и традиционные датчики движения, но более точно. Их стоимость выше, поэтому такие устройства используются реже.

Принцип действия датчика движения

По существу, принцип работы датчика движения аналогичен тому, который используется в радаре. При помощи чувствительных сенсоров регистрируется изменение волнового или температурного режима, которое происходит при попадании в зону действия детектора материальных объектов – людей, животных, транспорта и т. п.

Как работа датчика движения для освещения, так и детектора присутствия в сигнализации используют физический принцип отражения волн. Если в зоне действия сенсора оказывается посторонний объект, сталкивающиеся с ним волны меняют свое направление, частоту и отражаются в обратном направлении. Детектор улавливает отраженную волну, после чего выполняется запрограммированное действие.

Чтобы было понятнее, рассмотрим подробно работу инфракрасного датчика движения совместно с осветительным прибором и выключателем. Порядок следующий. Когда человек проходит через дверь комнаты, тепловые волны сталкиваются с ним и отражаются в направлении сенсора. Сенсор фиксирует колебания и передает сигнал на контроллер. Тот в свою очередь активирует выключатель, и зажигается свет. При выходе человека из помещения колебание волн отсутствует, датчик не регистрирует изменений, по истечении заданного временного интервала контроллер отключает освещение.

На рынке широко распространены модели включателей со встроенным светодиодным датчиком движения. Такие устройства весьма популярны в жилых и офисных помещениях. Также можно вспомнить об освещении участков, прилегающих к жилым домам, улицам, паркам и т. п. Здесь используются солнечные элементы питания, которые заряжаются от света и тепловой энергии солнца.

В этом случае и сам датчик, и осветительный прибор питаются от солнечных батарей. В светлое время суток они накапливают заряд. При наступлении сумерек и снижении показателей освещенности устройства переходят в активный режим и включаются при появлении посторонних объектов. Подобные системы позволяют значительно снизить коммунальные расходы и хорошо зарекомендовали себя на дачных участках, загородных домах, в которых владельцы не живут круглый год.

Виды сенсоров датчика движения

В зависимости от типа обработки сигнала различают несколько разновидностей сенсоров:

Прерывающие (линейные)

Используются источник линейного сигнала и его приемник. Обычно применяется лазерный луч. Детектор находится в режиме ожидания, пока фотоприемник регистрирует сигнал. Как только сигнал прерывается, происходит срабатывание. Плюсом таких систем является удобство и простота. К минусам следует отнести наличие двух отдельных элементов, а также необходимость использования нескольких детекторов для покрытия всей зоны наблюдения.

Отражающие (объемные)

Применяется тот же принцип, что и радар. Источник направляет рассеянный или точечный сигнал. Если нет никаких препятствий, то сенсор не реагирует. Если же на пути сигнала появляется движущийся объект, то угол и интенсивность отражения волны изменяются, контроллер фиксирует срабатывание датчика.

Несомненными плюсами таких устройств является широкий угол и протяженность обзора, удобство установки за счет возможности разместить все элементы в одном корпусе. Однако есть и минус. На таком датчике движения нужно предварительно настраивать время работы, интенсивность отражения и другие параметры, иначе он будет фиксировать много ложных срабатываний.

Пассивные

Они отличаются тем, что не имеют источников волнового излучения и регистрируют колебания, создаваемые другими объектами. Как правило, используется обнаружение тепловых изменений, вызванных появлением живых существ – людей и животных. Плюсом следует считать невысокую стоимость и простоту конструкции. Минусом является ограниченный круг объектов, которые могут быть обнаружены.

Тип детектора, который подойдет лучше, определяется задачами использования. Если требуется обеспечить обнаружение предметов в прихожей, дверном или оконном проеме, можно ограничиться прерывающим устройством. Если же ставится задача наблюдения за всем периметром помещения или на улице, то лучше остановиться на отражающем или объемном датчике.

В частности, отражающие и объемные датчики применяются в системах автоматического включения и выключения освещения.

Специалисты установили, что затраты на приобретение детекторов движения окупаются за счет экономии электроэнергии в течение 1-2 лет. Такая выгода делает подобные устройства доступными даже для частных домовладельцев, не говоря уже о крупных предприятиях.

Нужно иметь в виду следующие нюансы:

1. Датчик движения требуется там, где люди не находятся постоянно.
2. Срабатывание датчика движения заставляет изменять режим работы прибора. Если это люминесцентные и спиральные лампы, то при постоянном включении и выключении они быстро изнашиваются. В этом случае следует использовать LED или галогеновые светильники.

Типы датчиков движения

Общее понятие «датчик движения» обозначает несколько типов устройств, которые используют в своей работе разные физические принципы. Рассмотрим каждый из них более подробно.

Инфракрасный детектор движения

У инфракрасного датчика движения PIR (passive infrared) принцип работы основан на регистрации колебаний температуры в зоне наблюдения.

Для срабатывания сенсора необходимо, чтобы оказавшийся в зоне наблюдения предмет отдавал в окружающее пространство тепловое излучение. Это могут быть как одушевленные, так и неодушевленные предметы – люди, животные, автомобили и т. д. Датчик называется пассивным, потому что он не испускает собственного излучения и улавливает только изменения, производимые другими предметами.

Детекторы PIR нельзя закрывать чехлами, экранами и т. п. Это ухудшит их способность улавливать изменения температуры и может вызвать поломку системы. Также на работу таких датчиков негативно влияют атмосферные осадки, одежда на движущемся объекте.

Принцип работы микроволнового датчика движения

Микроволновые детекторы перемещения (HF – high frequency) испускают в окружающее пространство высокочастотные электромагнитные волны малой длины. Сталкиваясь с окружающими предметами, они отражаются и регистрируются датчиком, фиксирующим энергию волн.

Соответственно, перемещение предметов в наблюдаемой зоне выдает изменение энергии волн, испускаемых датчиком. Особенностью таких волн является способность проникать через тонкие преграды вроде стекла, бумаги и т. п., а также тонкие стены и двери.

В отличие от инфракрасных датчиков, ВЧ-сенсорам не требуется, чтобы посторонний предмет испускал тепло, он должен просто перемещаться. Соответственно, и сильные колебания температур не оказывают значительного влияния на работу микроволновых приборов.

Принцип работы ультразвукового детектора движения

Такие устройства, подобно ВЧ-сенсорам, используют активный принцип работы, но испускают они не электромагнитные, а звуковые волны. Для перемещения звуковых волн требуется воздух, поэтому использующие их датчики не смогут работать вблизи источников тепла, в шумном помещении.

Принцип работы датчика движения камеры

Датчики камеры могут использовать передаваемое с объектива изображение, чтобы обнаружить движение. Для этого очередной кадр сопоставляется с полученными ранее, и, если фиксируется изменение, происходит срабатывание датчика. Для подобных систем требуется наличие функции видеоаналитики. На рынке можно встретить модели, в которых используются несколько сенсоров с разными принципами работы. Это значительно повышает точность их срабатывания и устойчивость к внешним помехам.

Критерии выбора датчика движения

Как мы выяснили, датчики движения могут применяться для самых разных нужд и использовать различные физические принципы. На работу устройства значительно влияют внешние условия, поэтому при выборе детектора необходимо учитывать несколько правил. Технические параметры устройства можно узнать из прилагаемого к нему руководства пользователя, в котором нужно уделить повышенное внимание следующим пунктам.

Зона наблюдения, угол обзора, дальность обзора

Для стабильной работы детектора он должен улавливать изменения на достаточном расстоянии. Согласитесь, что мало пользы от сенсора, корой не реагирует на движение далее 15 метров от него, а расстояние от двери до точки монтажа составляет 20 метров. В продаже можно найти устройства с разным углом обнаружения, вплоть до 360 градусов. В последнем случае детектор хорошо подойдет для установки на потолке.

Так как требования к устройству в значительной степени определяются особенностями помещения или зоны наблюдения, угол обнаружения может быть скорректирован в определенном направлении. Также нужно учитывать расстояние обнаружения по вертикали и горизонтали. Если детектор установлен на потолке и не фиксирует колебаний ниже 2 метров, то он будет бесполезен в промышленном цехе. При наличии сомнений желательно приобрести детектор с достаточным запасом по дальности. Впоследствии устройство можно настроить на месте монтажа более тонко.

Область монтажа и класс защиты IP

Обратите внимание, пригоден ли детектор для установки на улице или подходит только для помещений. Также желательно, чтобы необходимые для подключения коммуникации располагались вблизи прибора. При монтаже на открытом воздухе датчику потребуется защита от атмосферных осадков. Класс защиты такого устройств должен быть не менее IP 44. Если сенсор будет установлен в комнате, то можно ограничиться классом защиты IP 20. При установке на улице проверьте, что в зоне обнаружения нет искажающих сигнал препятствий вроде деревьев или растений, зеркальных плоскостей.

Тип и варианты установки

Детекторы движения отличаются по способу монтажа, существуют настенные и потолочные модели. Монтаж на потолке позволит обеспечить максимальную зону обнаружения за счет кругового улавливания колебаний. При монтаже на улице нужно следить, чтобы к датчику не имелось свободного доступа, так устройство сложнее вывести из строя. Для этого высота от земли должна быть не менее 2 метров. Также высокое размещение датчика позволяет расширить зону обнаружения.

Стой, кто идет: принцип работы датчиков движения

Устройства автоматического включения света, открытия или закрытия дверей стали пользоваться популярностью благодаря возможности экономить на счетах и упростить жизнь. Датчики движения применимы для систем безопасности в офисах, банках, торговых центрах, а также в качестве охранной сигнализации дома.

Датчик движения — это электронное устройство, распознающее перемещение объектов. Датчики осуществляют контроль за окружающей обстановкой и автоматически передают команду в ответ на движение объекта в зоне действия прибора.

Датчики движения (датчики присутствия) используются в:

• системах охраны и контроля доступа (домофон, блокировка дверей на охраняемых объектах и т. д.);
• бытовых системах управления освещением;
• системах автоматического открытия и закрытия дверей;
• системах умного дома и при управлении климатической техникой (вентиляция, кондиционеры и т. д).

Типы датчиков движения

Датчики движения подразделяются по принципу работы на:

• инфракрасные (ИК);
• ультразвуковые (УЗ);
• микроволновые (СВЧ);
• комбинированные.

Типы питания датчиков:

• проводные;
• беспроводные.

Место установки:

• стена (угловой датчик);
• потолок.

Инфракрасные датчики движения

Принцип действия

Инфракрасный датчик фиксирует тепловое (инфракрасное) излучение объектов, которые попадают в его зону действия. Датчик представляет собой систему линз или специальных сегментированных зеркал, расположенных вокруг чувствительного сенсора (фотоэлемента). Инфракрасное излучение попадает на этот сенсор, и датчик срабатывает.

В датчике этого типа обычно располагается от 20 до 60 линз. Чем больше линз, тем выше чувствительность устройства. Чем больше поверхность системы линз, тем шире диапазон действия.

Плюсы и минусы инфракрасных датчиков

Преимущества ИК датчиков:

• инфракрасные датчики движения определяют дальность и угол обнаружения инфракрасного излучения, исходящего от объекта;
• ловят инфракрасное излучение и ничего не излучают в ответ. Считаются вполне безопасными для людей и животных;
• можно использовать как в помещении, так и на улице.

У ИК-датчиков есть и недостатки, обусловленные в первую очередь реакцией на перепады температуры:

• значительная вероятность ложных срабатываний. Так как датчик улавливает тепловое излучение, он может регистрировать перемещение потоков теплого воздуха от радиаторов отопления и кондиционеров;
• солнечные лучи и осадки тоже могут снизить точность срабатывания датчика, если он расположен на улице;
• может не распознать объекты покрытые специальной отражающей тканью или материалами, которые не пропускают ИК излучение (стекло, бетон и т. д).

Ультразвуковые датчики движения

Принцип действия

Ультразвуковой датчик реагирует на звуковые волны, частота которых превышает диапазон восприятия человеческого уха. Датчик активирует заданную функцию, когда обнаружит изменение частоты сигнала.

Внутри этого датчика находится распознаватель (генератор) звуковых волн (обычно от 20–60 кГц). За счет движения объекта происходит изменение частоты звуковых волн (эффект Доплера). Приемник улавливает колебание звуковой волны, заданный параметр «тишины» нарушается. За счет созданного отклонения от встроенного параметра происходит замыкание электрической цепи, в результате чего активируется заданная функция.

Датчики движения такого типа применяются в автомобильной промышленности, а именно в системах автоматической парковки и обнаружения «слепых зон».

Эффект Доплера — это физическое явление, связанное с воздействием движущихся объектов на электромагнитное поле. Когда объект находится в движении, происходит изменение частоты и длины волн относительно «наблюдателя» (приемника, регистратора).

Плюсы и минусы ультразвуковых датчиков

Преимущества ультразвуковых датчиков:

• эффективность работы УЗ-датчика не зависит от изменения температуры окружающей среды;
• реагируют на движения вне зависимости от материала, в который облачен объект.

Недостатки датчиков ультразвукового типа:

• некоторые домашние животные могут быть восприимчивы к ультразвуковым волнам, на которых работает УЗ-датчик движения. Это может вызывать у питомцев дискомфорт;
• при плавных (тихих) движениях может не срабатывать.

СВЧ-датчики

Принцип действия

Микроволновые датчики движения излучают высокочастотные электромагнитные волны. Эти волны отражаются от объекта, попадающего в зону действия сенсора. Сенсор регистрирует движение электромагнитных волн объекта и активирует микропроцессор датчика, в результате чего срабатывает заложенная в устройство команда.

Принцип действия, как и в предыдущем случае,основан на эффекте Доплера. Сенсор принимает сигнал — изменение частоты отраженной волны от токопроводящих движущихся объектов.

Плюсы и минусы

Преимущества датчиков движения СВЧ-типа:

• высокая точность срабатывания. Ловит сигнал, даже если объект находится за тонкими препятствиями (дверь, окно, стена);
• производительность устройства не зависит от температуры окружающей среды.

Недостатки датчиков СВЧ-типа:

• высокая вероятность ложных срабатываний;
• СВЧ-излучение может негативно сказываться на здоровье человека.

По заключению Всемирной Организации Здравоохранения и Международной комиссии по Защите от Неионизирующего Излучения, для человека безопасным является непрерывное излучение с плотностью мощности до 1 мВт/см 2 .

Комбинированные датчики движения

Такие приборы совмещают в себе датчики разных типов. Например, инфракрасный и микроволновый датчик движения. По мнению производителей комбинированных датчиков, за счет сочетания нескольких типов достигается максимальная производительность устройства. Недостатки одного типа компенсируются преимуществами другого. Из минусов — высокая стоимость устройства.

На что обратить внимание при выборе датчика

При выборе датчика движения стоит руководствоваться основными техническими характеристиками устройств.

Угол обзора

У потолочного датчика движения угол обзора до 360 градусов. Если установить его на стену, то половина его возможностей не будет задействована при эксплуатации, также могут появиться ложные срабатывания.

Настенный датчик имеет угол обзора от 120 до 180 градусов. Чаще всего используется для контроля небольшой площади, например придверной территории.

Рабочее расстояние

Зона контроля у рядовых датчиков движения от 6 до 50 метров. Чем меньше пространство, в котором будет установлено устройство, тем меньше должна быть дальность действия.

Мощность нагрузки

Питание датчиков движения происходит от сети 220 В. Некоторые беспроводные датчики потребляют до 12 В благодаря встроенным аккумуляторам или использованию щелочных батареек.

Дополнительные функции

• уровень освещенности. Датчик движения для автоматического включения света должен срабатывать только в темное время суток с целью экономии электроэнергии. Чтобы устройство не срабатывало днем, необходим датчик уровня освещенности.
• защита от животных. Высокочувствительные устройства будут срабатывать при малейшем движении, например домашних животных. Чтобы не происходило ложных срабатываний, нужна регулировка чувствительности прибора. Датчик можно настроить в зависимости от веса питомца (от 10 до 25 кг);
• задержка времени активности. Например, датчик включает свет в помещении при появлении человека, который некоторое время бездействует: читает книгу, принимает ванну и т. д. Будет неудобно, если свет вдруг потухнет. Поэтому и нужна функция задержки света.

Любой из этих параметров можно подключить отдельно или выбрать датчик движения со встроенной возможностью регулировки вышеперечисленных функций.

Место использования

Датчики движения используются не только для домашней безопасности или управления освещением и работой техники. Например, в промышленных областях они используются на сборочных линиях для отслеживания количества продуктов и отключения опасного оборудования, если человек подходит слишком близко.

Установка

Особенности установки датчика движения:

• при выборе места нужно учитывать, что эффективность ультразвуковых и микроволновых приборов максимальна при движении объекта навстречу устройству, а инфракрасных — поперек контролируемой зоны;
• датчики движения потолочного типа, как правило, монтируют на высоте от 2,5–3 метров, диаметр контролируемой площади в таком случае будет от 10 до 20 метров;
• модели настенного типа устанавливаются как на улице, так и в помещении. Рабочий диаметр у таких устройств до 50 метров. Высота размещения 2–2,5 метра;

Чем выше на стене расположен датчик, тем меньше будет зона контроля.

• чтобы отрегулировать угол обзора, нужно определить правильный угол наклона. На корпусе устройства есть шарниры для регулировки положения зоны видимости. Если угол будет выбран неправильно, могут появиться «слепые» зоны.

Обзор популярных моделей

Инфракрасный датчик движения Navigator 71 963 NS-IRM02-WH



Этот датчик движения потолочного типа анализирует уровень освещения в комнате, подвале, на лестничной площадке. Чувствительный сенсор срабатывает, если уровень освещения в помещении ниже установленного порога.
Подключается к общей сети 220 В.

Средняя стоимость — от 400 рублей.

Sapsan PIR-80



Беспроводной настенный датчик движения, который рассчитан на использование в квартирах, где проживают домашние животные (весом не более 10 кг). Подходит для охранных систем Sapsan. Датчик фиксирует движение объекта и передает сигнал на центральную охранную консоль, после чего сработает тревога и отпугнет взломщиков.

Средняя стоимость — от 1 200 рублей.

Redmond RG-G31S



Это «умный» герконовый датчик движения. Предназначен для дистанционного контроля имущества, закрытия/открытия дверей, окон, сейфов и т. д. Всю информацию датчик отправляет на мобильное приложение. Эту модель можно разместить в удобном месте с помощью двусторонней липкой ленты.

Средняя стоимость — от 600 рублей.

Геркон — это герметичный магнитоуправляемый контакт. Замыкание и размыкание таких контактов происходит за счет воздействия электромагнитного поля, создаваемым электромагнитом или постоянным магнитом. Геркон применяется в различных направлениях — от производства бытовой техники до авиационных систем.

Датчик движения Rubetek RS-3201



Данная модель датчика работает при подключении к центру управления Rubetek. Оповещения о состоянии контролируемого помещения пользователь может просматривать в мобильном приложении Rubetek.

Прибор уникален тем, что его можно использовать в связке с другими приборами и умными устройствами в доме, например включить свет в нужной комнате, активировать работу кондиционера или бризера.

Центр управления Rubetek способен управлять более чем 300 «умными» устройствами.

Tion Бризер 3S Rubetek можно подключить к уже имеющемуся центру управления Rubetek либо сделать бризер самостоятельным центром управления умным домом, передавая команды умным датчикам и объединяя их в единую сеть.

Средняя стоимость — 1 701 рублей.

Заключение



Установка датчика движения — это простой и вполне эффективный способ защитить Вашу собственность. Вы можете разместить датчик в квартире, частном доме, на даче, в гараже и т. д. Дополнительный уровень безопасности могут обеспечить камеры наблюдения, подключенные к датчику и системе мониторинга.

Управление освещением, бытовой и климатической техникой поспособствует экономии энергии, например путем выключения света в незанятых помещениях, автоматической активации обогрева, охлаждения и других бытовых задач.

Устройство и принцип работы датчиков

В нашей статье рассмотрим принцип работы датчиков движения. Они фиксируют перемещение объекта и сигнализируют об этом звуком, включением света, блокировкой и т. д. Зафиксировать перемещение помогает анализ волн, которые могут быть инфракрасными, ультразвуковыми, микроволновыми и т.д.

Устройства активно используются в нашей жизни, начиная от охраны объектов и заканчивая использованием их в системе «умный дом». Активно применяют датчик движения для освещения, например, их устанавливают муниципальные службы для освещения лестничных пролетов в многоквартирных домах ― это позволяет экономить электричество: при наличии сенсора лампа срабатывает только при появлении человека, что увеличивает, в том числе срок эксплуатации самих осветителей, включающихся ровно тогда, когда это необходимо.

Разновидностью таких приборов являются датчики присутствия, они работают по такому же принципу, но отличаются более высокой чувствительностью.

Устройство, элементы датчика

Прежде всего, давайте разберемся, какие датчики движения бывают. Самыми популярными считаются инфракрасные, ультразвуковые, радиоволновые и фотоэлектрические. Они имеют примерно одинаковое устройство, разберем его на примере инфракрасного сенсора.

В его состав входит два чувствительных элемента и линзы, которые фокусируют отражаемое инфракрасное излучение на них. Пространство между элементами и линзами разграничено, спроецированное излучение от каждой линзы попадает на свой чувствительный элемент. Все линзы монтируются на корпус, они хорошо заметны и выглядят как полупрозрачное маленькое окно. Чем больше линз, тем чувствительней датчик и на менее заметное движение он отреагирует.

В качестве чувствительного элемента чаще всего используют пироэлектрики, принцип работы которых основан на спонтанной поляризации. Также используют термопарные элементы, микроболометры и др.

Принцип работы

Работа всех без исключения датчиков движения основана на анализе отражаемых от предмета волн. Если отражаемая волна попадает на объект, то она меняет свои характеристики (интенсивность, частоту и т. д.), чувствительный элемент фиксирует это и передает сигнал на исполняющее устройство, например, на сигнализацию, извещающую о постороннем человеке звуком или на светильник с датчиком движения, включающим свет.

Вот как выглядит наиболее простая схема датчика движения, работающего в системе с выключателем и лампой.

Работает это следующим образом. После того как вы зашли в комнату датчик отреагировал на ваше присутствие и передал команду на контроллер, который в соответствии с заданными параметрами отдает команду выключателю и тот включает свет. При выходе происходит обратная ситуация и свет отключается.

Популярны схемы, когда светодиодный датчик движения встраивается непосредственно в выключатель, такая система используется чаще всего в общественных местах: офисах, подъездах, туалетах.

Еще один пример использования таких устройств ― освещение придомовых территорий, парков, улицы при помощи солнечных батарей, работа светильников в этом случае основана на потреблении энергии солнца.

На опору устанавливают светильник, работающий на солнечной батарее, рядом монтируют солнечный датчик движения. В течение дня фонарь накапливает солнечную энергию и потом в темноте при перемещении объекта он включается после реакции датчика, затем через время отключается. Это удобно и экономично, такая схема особенно популярна при организации освещения на дачах и садовых участках.

Типы датчиков

Датчики могут отличаться не только по типу анализируемой волны, но и по другим признакам и в первую очередь по возможностям генерации излучаемых волн. В этом случае различают сенсоры:

• Активные.
• Пассивные.
• Комбинированные.

Активные приборы сами генерируют волны определенного типа (ультразвуковые, радиоволновые и т. д.), которые действуют в определенном радиусе. При движении объекта по этому участку волна отражается от него и изменяет свои характеристики, попадая через фокусирующую линзу на чувствительный элемент.

Видя разницу в параметрах излучаемой волны и отраженной, датчик реагирует и подает команду на контроллер, после чего совершается определенное действие (срабатывает звуковой сигнал, включается освещение и т. д.).

Естественно, что эта разница в характеристиках должна быть выше заданного порога чувствительности. Последний устанавливается для того, чтобы система не реагировала на перемещение мелких объектов ― кошек, собак и т. д.

Пассивные датчики работают по несколько иному принципу: они не генерируют волны определенного типа, а лишь улавливают их при отражении от объекта. По такому принципу работают инфракрасные устройства, которые учитывают исходящее тепло от объекта.

В них анализ характеристик происходит посредством двух чувствительных элементов: когда движения нет, они принимают одинаковые по количеству и интенсивности волны, но как только происходит движение, на один из элементов поступает измененная отраженная волна, датчик видит эту разницу и реагирует соответствующим образом.

Третий тип датчиков ― комбинированный. Они состоят из двух частей, первая генерирует волну определенного типа, а вторая на некотором расстоянии анализирует ее на характеристики. В зависимости от выбранного типа отличается и сама система, способ ее монтажа, комплектация и, соответственно, стоимость.

Отмечаем, что пассивные датчики используют при организации охранных систем или при монтаже систем освещения, в то время как активные сенсоры более популярны в промышленности, например, они максимально точно определят, в каком положении на конвейере находится объект, их также устанавливают в автоматические двери гаражей: датчики предотвратят столкновение человека или предмета с воротами, которые своевременно остановятся.

Похожие публикации:
1. Какие предметы помогут выйти из зоны шагового напряжения
2. Каким должно быть сечение переносных заземлений используемых для перечисленных случаев
3. Какое устройство служит для накапливания энергии электрического поля
4. Предельные прогибы элементов конструкций покрытий и перекрытий