Принцип работы инфракрасного датчика движения

Принцип работы микроволнового датчика движения.

В отличие от инфракрасного датчика, где сигналом на включение является изменение тепловой обстановки, у микроволнового датчика принцип работы совсем другой. Как следует из названия, этот датчик реагирует на изменение радиочастотного (микроволнового, СВЧ) поля, которое сам и генерирует.

Микроволновый датчик движения ДДМ-01 излучает высокочастотные электромагнитные волны с частотой 5,8 ГГц или около того. Затем датчик реагирует на изменения в отражаемых волнах, которые могут вызваться перемещением объектов в контролируемой зоне. Причем, объект может быть не только теплокровным, живым, но и вообще любым. Главное – чтобы от него отражались радиоволны. А на таких частотах они отражаются от любого предмета, хоть и немного по-разному.

Используется принцип радиолокации, или радара, при котором объект не только обнаруживается ( в данном случае в этом нет необходимости), но и вычисляется его важнейшая характеристика – скорость. А если скорость не равна нулю, то объект движется, а если движется, то датчик срабатывает! Это называется эффект Допплера.

Датчик определяет движения объекта, как на приближение, так и на удаление. Причем, как показала практика, приближение прямо к датчику даёт бОльший эффект в смысле обнаружения, чем прохождение рядом. Опять же, “виноват” эффект Допплера, я писал выше, почему так происходит. Но всё это – весьма условно, о реальной зоне обнаружения будет сказано ниже. Я изучал этот предмет почти 20 лет назад, немного подзабыл, и “путаюсь в показаниях”. Знатоки радиолокации и распространения радиоволн – прошу в комментарии.

https://youtube.com/watch?v=HoDGAZPDt5Q

Принцип работы и назначение инфракрасного датчика движения

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.

МИКРОВОЛНОВЫЕ (СВЧ) ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ

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.

ОСНОВНЫЕ НЕДОСТАТКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ДАТЧИКОВ ДВИЖЕНИЯ:

— Имеет более высокую стоимость относительно датчиков других типов с аналогичными показателями

— Возможность ложных срабатываний, из-за движений вне необходимой зоны наблюдения, за окном и т.п.

— СВЧ излучение небезопасно для здоровья человека, необходимо выбирать микроволновые датчики движения с малой мощностью излучения. Согласно заключениям организаций, изучающих влияния СВЧ излучения на организм человека (Всемирная Организация Здравоохранения, Международная Комиссия по Защите от Неионизирующего Излучения и некоторых других), безопасным для человека является непрерывное излучение с плотностью мощности до 1 мВт/см2.

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

Применение

ИК датчики составляют около 50% работающих сенсоров движения в мире. В быту высокочувствительный компонент используются в системах сигнализации. В комбинации с акустическими, ультразвуковыми и оптическими аналогами инфракрасный сенсор задействован в системах пожаротушения и охраны.

Радиационные термометры

Радиационный термометр (пирометр) – бесконтактный датчик температуры, действие которого основывается на зависимости температуры от количества передаваемой мощности теплового электромагнитного излучения. Они способны на расстоянии мерять температуру от -50ºС до +3000 ºС. В различных сферах деятельности применяют пирометры с показателем визирования 1:5 – 1:200.

Анализаторы влажности

В одном распространенном способе измерения влажности используется облучение инфракрасным светом с длиной волн 1,1–2,7 мкм, которые поглощаются влажным объектом, и эталонными частотами. Отраженные излучения детектируются и сравниваются (анализируются). Полученное значение соотношения определяет процент влажности сыпучего вещества или твердотельного предмета. Современный инфракрасный анализатор влажности определяет содержание влаги с точностью от 0,1 до 0,01%.

Газовые анализаторы

Инфракрасные датчики применяются в промышленности в качестве газоанализаторов, также контролируют утечку бытового газа в доме/на даче и определяют содержание вредных веществ в выхлопе автомобилей. Контроль содержания метана в помещении, концентрации CO и CO2 в выхлопном газе с погрешностью ≤10% заключается в отслеживании способности проверяемого газа поглощать/снижать интенсивность ИК излучения при прохождении в измерительной камере с образцом.

ИК-приемники

В отличие от стандартного ИК детектора, инфракрасный приемник не только принимает, но и производит цифровое преобразование инфракрасного сигнала. Образующиеся в приемнике импульсы фиксированной частоты определенной длительности защищают устройство от ложных срабатываний. Это особенно актуально в местах с высоким фоновым излучением и помех со стороны бытовых приборов в инфракрасном диапазоне.

https://youtube.com/watch?v=CHCoPldKzck

https://youtube.com/watch?v=OlEykGGogIg

Возможные варианты подключения датчика

Благодаря новым технологиям, в настоящее время можно подобрать проводные и беспроводные датчики в большом ассортименте. Первые работают напрямую через соединение датчика с пультом управления, для вторых потребуется промежуточное реле, которые поможет вывести информацию, полученную через датчик, на модуль GSM. Среди популярных в Москве и других городах России, можно отметить следующие марки:

• Кситал;
• Страж;
• Falcon Eye;
• Osram;
• Schneider Electric;
• Sen;
• Ultralight;
• Theben;
• Visonic и другие.

Если изначально, проводные модели могли предоставить больший функционал и считались лучшим вариантом для установки, то теперь производители позаботились об огромном выборе микропроцессоров, дополнительных модулей и встроенных контроллеров. В качестве дополнительных параметров стали эффективно использоваться условия защиты от животных и маленьких детей, визуальная маскировка. Доступ к современным датчикам осуществляется сразу через несколько каналов оповещения, может быть использован принцип эхолокации, когда устройства защищены с помощью волнового отражения, расширена территория влияния от 1.5 м до 25 м. Подобные возможности системы делают территорию неприступной для злоумышленников и комфортной для хозяев.

УЗ датчики

Измерение окружающего пространства с помощью звуковых волн – прерогатива ультразвуковых датчиков. Они генерируют звуковые волны, которые при любом движении отражаются от объектов. Частота этих отражений непрерывно измеряется, и получается своеобразный эхолот. Сигнал поступает на приемник датчика и отдает команду по включению или отключению освещения.

Такие датчики чаще всего используют в автопроме для создания систем парктроник.

Преимущества:

• Возможность установки на больших площадях.
• Нечувствительность к погодным условиям.
• Устойчивость к загрязнениям и пыли.
• Сопоставимость с разными материалами корпуса.
• Максимально широкий температурный диапазон для работы.

Недостатки:

• Чувствительность домашних животных к ультразвуку.
• При длительном использовании может вызывать головную боль.

Преимущества и недостатки инфракрасных датчиков

Принцип функционирования ик детектора дает ему преимущества в одних областях использования и служит минусом в других. К примеру, применение датчика движения, основанного на регистрации тепловых контуров, дает хорошие результаты в системах пожарной безопасности и автоматического контроля освещения. Также зарекомендовали себя пиросенсоры при использовании их в качестве бесконтактных выключателей или частей комплексов экономии тепла. А вот в охранных функциях, датчики такого типа, лучше не применять. Их слишком легко обойти нарушителю, одевшему не пропускающее тепло снаряжение.

Основной минус инфракрасных детекторов — малая контролируемая зона. Кроме того, датчики движения, построенные по принципу улавливания тепла, зачастую ошибаются, принимая за людей домашних животных, у которых нормальная температура тела выше человеческой. Или же игнорируя факт присутствия в сенсорном поле слишком холодного объекта. Примером тут может служить, когда кто-то заходит с улицы. Он сам остыл, одежда на нем ледяная — детектор его попросту не увидит. То же эффект получается если применять тепловой сенсор в качестве автоматического включателя для наружного освещения. Тут есть и обратное действие — в жару будут случайные срабатывания на нагретый движущийся транспорт.

Микроволновый датчик приближения RCWL-0615

Модуль датчика RCWL-0615 является альтернативой обычным датчикам движения PIR, которые широко используются в охранной сигнализации. В ИК-датчиках используется механизм анализа черного тела, что означает, что он проверяет тепло, выделяемое человеческими телами. RCWL-0516 использует доплеровскую радиолокационную технологию для обнаружения движущихся объектов. Он работает на частоте около 3,2 ГГц и использует чип обработки RCWL-9196.

RCWL-0516 излучает микроволны и анализирует отраженные волны, чтобы проверить наличие каких-либо изменений. Эти датчики могут обнаруживать движущиеся объекты через стены и другие материалы и имеют диапазон чувствительности до 7 метров. Обычно они дешевле и менее подвержены ошибкам. При обнаружении движения выходной контакт (OUT) уровня TTL датчика переключается с НИЗКОГО (0 В) на ВЫСОКОЕ (3,3 В) в течение конечного времени (от 2 до 3 с), а затем возвращается в свое состояние покоя (НИЗКОЕ).

Основные характеристики RCWL-0615

• Мощность передачи: 20 мВт (минимум) / 30 мВт (максимум)
• Входное напряжение: 4–28 В постоянного тока
• Расстояние обнаружения: 5–7 м
• Частота датчика: ~ 3,2 ГГц

Распиновка RCWL-0615

• VIN – 4В – 28В DC источник питания
• CDS – вход отключения датчика (низкий = отключить) (для датчиков LDR)
• GND – Земля
• 3volt – выход постоянного тока (максимум 100 мА)
• OUTPUT — HIGH /LOW(3.3 V)  ВЫХОД – ВЫСОКИЙ / НИЗКИЙ (3.3 В) (в соответствии с обнаружением движения)

Теперь, когда мы знакомы с датчиком, который мы используем, и с тем, как работает технология, давайте погрузимся в сам проект.

Сферы применения

Высокотехнологичные устройства в равной степени востребованы в промышленности и на транспорте в качестве элементов контроля. Особое место датчикам отводится в охранных системах и системах жизнеобеспечения типа «умный дом».

Охранные системы

Охранные датчики считаются своего рода «чувствительными рецепторами» систем охранной сигнализации. Они помогают обнаружить преступника в помещении или на контролируемой территории, формируют и передают сигнал тревоги на пульт, извещая о необходимости принятия мер реагирования.

Системы «умного дома»

Обычно инфракрасным датчикам, интегрированным в систему «умный дом», отводится роль важнейшего компонента системы интеллектуального включения/выключения света (сенсора присутствия). С его помощью включаются светильники в помещениях дома или уличные фонари при появлении теплокровного объекта.

СВЧ датчики в комплексе с другими устройствами

Особенности работы СВЧ прибора делает его не таким эффективным в длительный период времени, по сравнению с временным промежутком, в который он сможет работать в сочетании с датчиками, работающими по альтернативной технологии. Система не может функционировать в формате неактивной детекции, но при соединении двух систем микроволновой и ультразвуковой (инфракрасной), происходит дублирование потоков информации по разным каналам. Многие производители поняли удобство этой технологии, поэтому все чаще можно встретить микроволновые датчики движения с комбинированным дополнением в виде инфракрасного излучения.

Совмещенные системы предупреждают ложные сигналы и возможный обман приборов за счет температурной маскировки, что легко осуществляется при использовании единственного ИК датчика. Такие технологии отлично применяют в охранных зонах на улице, частных домах, промышленных и торговых помещениях, целых торговых центрах. Совмещенные приборы часто используются в системах «умных домов». Они позволяют экономить электроэнергию, за счет работающих совместно с освещением устройств или применяются для включения видеонаблюдения, фотофиксации, с дальнейшим выводом на печать зафиксированного результата.

Процесс монтажа

Процесс монтажа СВЧ датчика не занимает много времени, но чтобы в последующем прибор работал правильно, необходимо учитывать ряд параметров. Любое нарушение последовательности или технологии подключения приведет к потерянному времени при пересмотре схемы наладки, а в худшем случае, к поломке прибора. Для начала стоит подобрать лучшее место для установки, которое будет полностью покрывать волнами интересующую территорию и достигать сигнала пульта управления. Процесс подключения происходит по следующей методике:

• Выбирается место монтажа. Установщики размещают устройство в недоступном солнечным лучам месте, стараются оценить защищённость корпуса от внешних воздействий. Для моделей, которые располагаются на полотке, чаще всего выделяют место ровно в его середине. Устройства, которые крепятся на стену, закрепляют в верхней её части, как можно ближе к углу. Стеновые устройства, обычно, оборудованы поворотными механизмами, что позволяет направить их в нужную сторону.
• Корпус закрепляется, после чего подключаются провода, которые обычно монтируются по схеме, нанесенной производителем на корпус. Там можно найти обозначение нуля — N и фазы — L. Специальными указателями на упаковке выделено направление подключения к клемме или от неё. Два провода считаются входящими, другие два выходящими. Первая пара необходимо, чтобы связать пульт или контроллер с датчиком, а вторая подключается непосредственно к прибору, который он контролирует (светильник, видеокамера, звуковая сирена и так далее).
• Программирование. Самый важный этап настройки, после того, как провода успешно подключились, и прибор заработал — его настройка. В первую очередь потребуется выставить временной интервал срабатывания. Его устанавливают с помощью регулятора Time. Во вторую очередь выставляется зона покрытия прибором, его чувствительность. Она изменяется рычагом с названием SENS. Чем больше показатель, тем длиннее будут распространяться волны устройства. Кроме времени и чувствительности, большинство производителей оснастили прибор рычагом LUX. Он помогает выставить уровень освещенности дня, что позволяет настраивать устройство на работу в определённый интервал времени в сутках.

Плюсы датчика для включения света

Установка автоматического выключателя света полностью решает проблемы поиска включения света. Что удобно в местах общественного пользования имеющих низкий уровень освещения в дневное время суток (входная группа в подъезде жилого дома, кладовка и т.п.) или в незнакомых помещениях. Использование позволяет сократить количество дополнительных действий, выполняемых человеком. Так среди основных преимуществ в пользу выбора инфракрасного датчика движения для включения света можно назвать.

Удобство

Заключается в том, что при расположении выключателя на большом расстоянии от входа в помещения, отпадает необходимость его поиска при низком уровне освещенности, который может закончиться получением травмы (падение, столкновение с предметами и т.д.).

Экономия

Может быть как финансовая, так и временная. Не происходит затраты времени на поиски выключателя, свет не горит в те моменты когда в помещении никого нет и соответственно этому уменьшается количество времени за которое происходит оплата расходуемой электрической энергии.

Использование датчиков позволяет сократить количество дополнительных действий, выполняемых человеком, а также исключить вероятность травм.

Энергосбережение

Хороший показатель энергосбережения вытекает из предыдущего пункта. Так решается проблема расхода электроэнергии в результате не отключенного вовремя источника света.

Высокий уровень функциональности устройства. Производители предлагают модели, осуществляющие свою работу без проводов. Существуют варианты с возможностью подключения не только осветительных приборов, но и других (стерео-система, телевизор и т.п.).

Первые три основных преимущества выбора соответствуют любой из предложенных на рынке моделей оборудования подобного плана.

Датчик движения

Чтобы понять, что собой представляют микроволновые датчики движения, необходимо разобраться с тем, что это вообще за устройства.Датчик движения любого типа, не только микроволнового, является специальным устройством, в которое вмонтирован сенсор. Благодаря сенсору прибор способен оценивать контролируемое пространство по определенному параметру. При этом такой датчик должен подключаться к другим электроприборам: звуковыми сигнализациями или осветительным приборам. В первой ситуации при срабатывании датчика будет включаться звуковой сигнал (сирена). Такая система сегодня активно используется в охранных системах на производствах, офисах или домах. Во втором случае, когда прибор подсоединён к светильнику, происходит включение освещения.

Рабочий датчик

Как видно из названия, такие устройства способны отслеживать появление движения в контролируемой зоне. При обнаружении движения прибор действует по заложенному в нем алгоритму: подает напряжение на контакты или размыкает их.
Внешне такие изделия имеют вид небольшой коробочки, которую следует установить вблизи осветительных приборов. Именно в системе освещения наиболее часто используются датчики движения. Но сфера применения подобного рода продукции достаточно обширна:

как элемент охранной системы.

Такого рода изделия часто можно встретить в частных домах, на различных промышленных предприятиях, офисах, а также улицах.
Обратите внимание! Установка такого рода аппаратуры эффективна и необходима в тех помещениях, в которых люди не находятся длительный период времени. Поэтому датчики, реагирующие на движение, чаще всего ставят в коридорах, лестничных проемах, подъездах, верандах, крыльце и т.д

Освещение двора

Отдельно стоит отметить, что ночная подсветка улиц организовывается именно с применением датчиков движения. Это позволяет минимизировать затраты на электроэнергию, так как свет будет включаться только при наличии в контролируемой прибором области движения.

Типичное исполнение детекторов движения

Рассматриваемые датчики классифицируются в зависимости от способа обнаружения движения объекта. Существуют две классификации приборов:

1. Активные.
2. Пассивные.

Детекторы активного действия

Детекторы активного действия являются устройствами, функционирующими по принципу радарной схемы. Этот тип приборов излучает радиоволны (микроволны) в границах контролируемой зоны. Микроволны отражаются от существующих объектов и принимаются сенсором датчика движения.

Упрощённая схематика конструкции сенсора активного действия: 1 – источник (передатчик) микроволнового излучения; 2 – приёмник отражённого микроволнового сигнала; 3 – сканируемый объект

Если в зоне контроля обнаруживается движение в момент трансляции датчиком микро-излучения, создаётся эффект — доплеровский (частотный) сдвиг волны, который воспринимается вместе с отражённым сигналом.

Этот фактор сдвига указывает на то, что волна отразилась от движущегося объекта. Будучи электронным устройством, датчик сканирования движения способен вычислить такие изменения и отправить электрический сигнал:

• в систему сигнализации,
• на переключатель света,
• на другие устройства,

схематично подключенные к датчику обнаружения движения.

Активные микроволновые датчики сканирования движения, в основном используются, к примеру, на автоматически работающих дверях торговых центров. Но вместе с тем этот тип приборов удачно подходит для домашних охранных систем или коммутации внутреннего освещения.

Этот вид электроники не подходит для коммутации наружного освещения или аналогичных применений. Обусловлено это массовостью активных объектов в условиях улицы, которые постоянно двигаются.

Например, движение ветвей деревьев от ветра, перемещение мелких животных, птиц и даже крупных насекомых, фиксируются активным сенсором, что приводит к ошибке срабатывания.

Детекторы пассивного действия (PIR – passive infrared)

Пассивные датчики движения – полная противоположность активным сенсорам. Пассивные системы ничего не посылают. Попросту обнаруживают инфракрасную энергию.

Конструктивное исполнение сенсора пассивного типа: 1 – Мульти объектив; 2 – Оптический фильтр; 3 – счетверённый инфракрасный элемент; 4 – металлический корпус; 5 – инфракрасное излучение; 6 – стабилизированный источник питания; 7 – усилитель; 8 — компаратор

Инфракрасные (тепловые) уровни энергии воспринимаются пассивными детекторами, непрерывно сканирующими область контроля или объект.

Учитывая, что инфракрасное тепло излучается не только от живых организмов, но также от любого объекта с температурой выше абсолютного нуля, можно сделать выводы о пригодности применения.

Эти датчики обнаружения движения не были бы эффективными, если бы их можно было активировать маленьким животным или насекомым, которое перемещается в диапазоне обнаружения.

Однако большинство существующих пассивных датчиков допустимо настроить на восприятие движение так, чтобы контролировать объекты с определенным уровнем испускаемого тепла. Например, прибор вполне можно настроить только на восприятие людей.

Сенсоры гибридной (комбинированной) конструкции

Комбинированный (гибридный) технологический датчик сканирования движения представляет собой систему комбинации активной и пассивной схемы. Такая электроника активирует действие только в случае обнаружения движения и той и другой схемой.

Комбинированные системы видятся полезными под применение в модулях сигнализации, так как уменьшают вероятность срабатывания на ложных тревогах.

Вместе с тем, эта технология обладает своими недостатками. Комбинированный прибор не в состоянии обеспечить такой же уровень безопасности, как отдельно взятые PIR и СВЧ-датчики.

Это очевидно, поскольку сигнал тревоги срабатывает только при обнаружении движения активным и пассивным датчиками одновременно.

Допустим, если злоумышленнику удастся каким-то способом предотвратить обнаружение одним из датчиков комбинированного прибора, движение останется незамеченным.

Соответственно, сигнал тревоги не будет отправлен на микропроцессор центральной системы сигнализации. На сегодня самым популярным типом комбинированных датчиков считается конструкция, где объединяются схемы PIR и микроволнового датчика.

Области применения

Высокочастотные датчики, чаще всего применяют в общественных помещениях. Они позволяют экономить средства на установке нескольких подобных приборов за счет работы даже через преграды. Например, в общественных санузлах, на складах, в холодильных камерах и других подобных объектах, где большое пространство поделено на мелкие зоны, ставятся предпочтительно именно СВЧ системы. Принцип работы таких устройств заключается в возможности установки датчика внутри помещения, но работы далеко за его территорией, включая пространство улицы и другие внутренние пространства. Подключившись к подобной технологии, можно добиться существенной экономии электроэнергии, увеличения срока службы основного устройства, к которому подключен датчик, за счет самостоятельного включения и выключения света, звука, видеокамер, фотокамер и других приборов.

Датчики применяются для регулирования света, включения сигнализации или видеонаблюдения. Системы часто применяются в «умных» домах и в современных цехах, на крупных заводах с высокотехничными технологиями, где необходимо учитывать реакцию на движение, следить за появлением объекта в кадре видеокамер, включать свет или воду, своевременно выключать определённые меры защиты, чтобы не навредить человеку.

Типичная бытовая модель со средним функционалом

http-equiv=”Content-Type” content=”text/html;charset=UTF-8″> href=”/wp-content/uploads/2015/02/Tipichnaya-bytovaya-model-so-srednim-funktsionalom.jpg”>NV500 компании PARADOX

Оптика – гибридная цилиндро-сферическая линза с сегментами линз Френеля с углом обзора 1020.

Диаграмма направленности рассчитана на обеспечение равномерной чувствительности по всему контролируемому объему. Super Creep Zone – функция контроля саботажной зоны. Цифровая блокировка детекции животных до 16 кг.

Двухуровневый подсчет импульсов по алгоритму APSP. Автокомпенсация температуры. Автоматическая цифровая регулировка чувствительности 5ти уровней. Защита от вскрытия – твердотельное реле.

Датчики такого типа можно использовать не только в системах безопасности или контроля доступа, но и в устройстве автоматического включения освещения, и системы раннего оповещения и т. д.

PIR-ДЕТЕКТОРЫ ОТ КОМПАНИИ SENCERA

Фирма Sencera предлагает два типа PIR-детекторов, характеристики которых приведены в таблице.

• www.efo.ru Дистрибуция электронных компонентов
• www.powel.ru Источники питания
• www.korpusa.ru Конструктивы и корпуса РЭА
• www.wless.ru Беспроводные технологии
• www.altera.ru Микросхемы Altera
• www.efo-power.ru Силовая электроника
• www.efo-electro.ru Электротехническая продукция
• www.efometry.ru Контрольно-измерительные приборы
• www.golledge.ru Кварцевые резонаторы и генераторы Golledge
• www.sound-power.ru Профессиональные усилители класса D
• www.infiber.ru Волоконно-оптические компоненты в промышленности
• www.mymcu.ru Микроконтроллеры
• www.efomation.ru Компоненты для промавтоматики
• www.latticesemi.ru Продукция Lattice Semiconductor

2021 — 2021 All Right Reserved. EFO Ltd. При использовании материалов ссылка на источник обязательна.

Принцип действия инфракрасного датчика движения

Тепло, излучаемое живыми существами, – это излучение в инфракрасном спектре. Учитывая, что теплокровные животные имеют температуру тела от 30 до 40°С, сила этих лучей довольно велика и может быть зарегистрирована чувствительной аппаратурой. Внутри инфракрасного датчика обычно находится система линз (в более дешёвых – одна сегментная), которые концентрируют тепловое излучение на специальном элементе – пиродетекторе.

При превышении определённого порога (обычно он выставляется при монтаже и во многом обусловлен чувствительностью прибора) пироэлектрический элемент срабатывает и посылает сигнал на сопряжённые устройства.

На заметку. Тепло выделяют не только живые существа, но и кондиционер, работающий на обогрев, и система тёплого пола. Поэтому датчики движения проектируют таким образом, чтобы они срабатывали на скачкообразное изменение – то есть, появление в поле видимости человека. Правда, если солнце в окне «стрельнёт» лучами в линзу инфракрасного сенсора, устройство сработает. Именно поэтому его не размещают напротив окна и вешают всегда под потолком.

Оптические элементы

Чувствительность детектора зависит от процента перекрытия площади луча. Соответственно на расстоянии 15-20 м для выявления объекта размером с человека необходим луч шириной не более 100.

Но при приближении к устройству уровень чувствительности будет возрастать, и с расстояния 5 м тревогу может поднять обычная мышь.

Для распределения равномерности чувствительных зон оптические элементы формируют несколько секторов излучения с различной шириной и направлением под  разными углами. Само устройство, как правило, крепиться немного выше человеческого роста.

Следовательно, весь объем зоны обнаружения, разбит на несколько секторов, с различной степенью чувствительности лучей, подобранных таким образом, чтобы общая чувствительность устройства не изменялась от удаления или приближения к нему.

Проблема равномерности чувствительности пассивных ИК-датчиков движения, решается с помощью оптических рассеивателей.

	Линза Френеля — это полимерная пластинка или полусфера, на поверхности которой отштампованы целиком или сегментарно призматические линзы. Этот элемент применяется в большинстве моделей, так как имеет ряд преимуществ, среди которых: дешевизна, простота и надежность конструкции устройства, возможность быстрой замены поврежденного элемента.
	Зеркальная оптика – применяет достаточно сложную систему зеркал со специальным покрытием (черное зеркало), сегменты расположены под различными углами для покрытия разного фокусного расстояния.

Такая система может быть настроена более точно, что дает возможность увеличения ее чувствительности на дальних дистанциях до 60%. Кроме того, сегментная структура позволяет легче настроить защиту ближней «саботажной» зоны.

Использование триплексной технологии в зеркалах позволяет использовать инфракрасные датчики движения в помещениях, где есть домашние питомцы.

Современные высокоэффективные модели используют комбинацию обеих систем, где линза Френеля контролирует среднюю зону, а устройства зеркальной оптики дальние подходы и саботажную зону.

PIR-ДЕТЕКТОРЫ ОТ КОМПАНИИ SENCERA

Фирма Sencera предлагает два типа PIR-детекторов, характеристики которых приведены в таблице.

• www.efo.ru Дистрибуция электронных компонентов
• www.powel.ru Источники питания
• www.korpusa.ru Конструктивы и корпуса РЭА
• www.wless.ru Беспроводные технологии
• www.altera.ru Микросхемы Altera
• www.efo-power.ru Силовая электроника
• www.efo-electro.ru Электротехническая продукция
• www.efometry.ru Контрольно-измерительные приборы
• www.golledge.ru Кварцевые резонаторы и генераторы Golledge
• www.sound-power.ru Профессиональные усилители класса D
• www.infiber.ru Волоконно-оптические компоненты в промышленности
• www.mymcu.ru Микроконтроллеры
• www.efomation.ru Компоненты для промавтоматики
• www.latticesemi.ru Продукция Lattice Semiconductor

2016 — 2020 All Right Reserved. EFO Ltd. При использовании материалов ссылка на источник обязательна.

Какие типы бывают

Настенная модель

Датчики движения микроволнового типа делятся на две группы, в зависимости от способа установки:

• настенные. Такого рода устройства крепятся к вертикальным поверхностям, что значительно расширяет область их установки. Настенные приборы можно без особых проблем монтировать на стену домов, заборы и другие вертикальные конструкции. Именно эти модели на данный момент времени пользуются наибольшим спросом. Это связано с тем, что уход за такими моделями значительно проще, чем у потолочных видов. К ним не нужно устанавливать лестницу, чтобы добраться до него и почистить или перенастроить. Но в такой конструкции имеется и недостаток. Настенные модели обладают значительно зауженным углом обзора, который варьируется в диапазоне от 90 от 240 градусов. В связи с этим они способны контролировать только часть помещения;
• потолочные. Данный тип датчика фиксируется на горизонтальной поверхности потолков. Поэтому места его размещения будут несколько ограничены, так как их можно найти только в доме или постройках различного назначения. А вот на улице установить подобные модели будет очень проблематично. Исключение составляют крыльцо или веранда, имеющая защитный козырек. Вместе с тем, данные устройства имеют угол обозрения в 360 градусов.

Потолочная модель

При выборе потолочной или настенной модели помните, что их монтаж следует проводить только по условиям, указанных производителем в инструкции. В противном случае, если установка была неправильной, датчик будет работать не так как надо, да и прослужит гораздо меньше. Это связано с нарушениями заводских параметров эксплуатации. При этом следует знать, что существуют еще и комбинированные датчики, в которых СВЧ-сенсор совмещен с инфракрасным. Такие модели отличаются гораздо меньшей степенью риска ложного срабатывания благодаря наличию сразу нескольких перекрестных источников фиксации движения. Поэтому они со своей работой будут справляться более качественно и эффективно.