Что такое датчик движения

Датчик движения

Для чего предназначен датчик движения?
Датчик движения предназначен для автоматического управления нагрузкой с заданной задержкой, с учетом реального времени суток или уровня освещенности. Их еще называют «датчиками присутствия», «детекторами движения». Чем отличаются эти датчики рассмотрим ниже.
Выполняемые функции:

• Автоматическое включение освещения и приборов при обнаружении движения в помещении.
• Автоматическое отключение осветительных приборов после прекращения движения с регулируемой задержкой по времени (от 30 секунд до 2 часов).
• Режим дежурного ночника.
• Установка необходимой чувствительности, высокая — низкая с плавной подстройкой.
• Автоматический выбор режима работы день/ночь.
• Комбинированное управление освещением с применением встроенного фотодатчика.
• Дальность действия зависит от конструкции датчиков и составляет до 18 метров.
• При правильной настройке, не реагирует на появление домашних животных, вес которых составляет 15-30 кг (не все модели).
• Помогает в охране жилища от злоумышленников, проникших незаконным способом в помещение, в т.ч. через форточку, пролом в крыше или затаившись за шторой и т.п.

1. Датчик движения управляет включением и отключением осветительных устройств при движения в зоне контроля. Работа датчика осуществляется когда вы входите в комнату или покидаете её.
2. К датчику возможно подключить приборы охранной сигнализацией с дальнейшим оповещением через SMS сообщения, отправляемые автоматически.
3. Датчики идеально подходит для автоматического управления освещением дома (танхауза, дачи, коттеджа), в помещениях как прачечная, спальня, гараж, туалет, кладовая, где свет необходим только при нахождении людей.

Методы обнаружения движущихся объектов

По принципам обнаружения в детекторах движения используется различные физические свойства объектов.
— Датчики движения микроволновые типа ДДМ
— Пассивные инфракрасные детекторы
— Ультразвуковые датчики
— Фотоэлектрические системы, регистрация объекта основана на пересечение луча
По принципу работы могут быть пассивные и активные.
Пассивный инфракрасный датчик (ПИД) является самым распространенным в бытовых приборах.
Работа ПИД основана на постоянном отслеживании уровня инфракрасного излучения (ИК-излучения) в зоне контроля датчика. Во время движения человека (массивного объекта с температурой несколько большей, чем температура окружающего фона) на выходе пироэлектрического датчика появляется сигнал. Для работы инфракрасного датчика применяется оптическая система — линза Френеля, вместо линзы Френеля может использоваться система вогнутых сегментных зеркал. Оптическая система фокусирует ИК-излучение от объекта на поверхность пироэлемента.
Активный инфракрасный сенсор движения. В нем применяется работающие в инфракрасном диапазоне светодиод и фотоприемник.

Преимущества микроволновых датчиков движения
— Датчик способен работать через препятствия: стекло, дерево.
— Нет зависимости от температуры объекта.
— Сохраняет работоспособность при высоких температурах.
— Более компактен.
— Обладает высокой чувствительностью, чем инфракрасные детекторы движения.
— Возможность маскировки и размещение внутри дома, под натяжным потолком и пр.

Прибор регистрации движения имеет широкие возможности своего применения, как управление освещением, так и для управления приборами внутренней и наружной установки. Датчик помогает значительно облегчить жизнь человеку и повысить уровень использования автоматики в повседневной жизни.
При входе в дом, датчик движения автоматически подает сигнал терморегулятору на включение режима обогрева, в помещениях (или в отдельных секторах) повышается температура до комфортной, а до этого в них просто поддерживалась температура, а следовательно экономно расходовалась энергия.
Дополнительные возможности появляются при комбинации с другими приборами. К примеру, совместно с таймером (реле времени) можно менять чувствительность датчика движения, уровень освещения в ночное/дневное время, а также угол обзора датчика и его поворот, в последних приборах уже появилась дополнительные функции.
В новых мультисенсорных датчиках в одном корпусе размещаются инфракрасный датчик движения, датчик освещенности — фотоэлемент и ИК-приемник.
Питание датчика осуществляется от сетевого источника, или встроенного элемента, последнее является очень удобным, т.к. беспроводной датчик можно установить в любом месте и совсем не надо долбить стены для прокладки проводов.
Если датчик движения передает сигналы не по проводу, а по радиочастоте, то должна быть по крайней мере одна точка доступа для приема сигнала.
Для продления срока службы батареи, лучше всего установить литиевую батарею, которая работает в 4 раза дольше обычной батареи. Если устанавливается несколько датчиков движения, то необходимо устанавливать контроллер. В случае необходимости покраски датчика движения в другой цвет для гармонирования с домашним декором, то лучше постараться купить датчик нужного цвета, так как окрашивание может частично перекрыть сигнал, а соответственно через объектив Френеля пройдет сигнала меньшего уровня и чувствительность резко понизится, а следовательно и дальность действия.
Технические характеристики
В основном корпуса датчиков выпускаются белого и серого тонов.
Частоты на которой работает передатчик беспроводных устройств 315Mhz, 915MHz, 2.45GHz, 5,8GHz, 10,687 ГГц.
Гарантия на приборы в среднем 2 года.
Регулируемая чувствительность высокая (по умолчанию) или нормальная.
Индикатор состояния красного цвета, мигающий во время настройки.
Параметры настройки сохраняются в EEPROM.
Угол обзора 180 °.
Встроенный фотоэлемент.
Диапазон рабочих температур: -10 +50
Влажность воздуха: 10-90%
Напряжение питания 3VDC, 9VDC, 12VDC, 230VAC
Выход: открытый коллектор 100mA/30VDC.

Детекторы движения серии RX. Максимальный потребляемый ток во время срабатывания датчика 15 мА. Обладает надежной селекцией от ложных срабатываний и высокую чувствительность при незначительном изменении температуры, включая сигнал от штор и домашних животных. Пассивная инфракрасная система имеет конструкцию объектива сферической формы.
Высота установки 1,5-2,4 м, чувствительность при скорости объекта от 0,6 м/сек, скорость обнаружения 0,3-1,5 м/сек. Установлен светодиодный индикатор тревоги. Длительность сигнала опасности 2.5 сек, ток потребления 8 мА (в обычном режиме), 11mA (макс.) при напряжении источника 12в DC. Работоспособность сохраняется при температуре окружающего воздуха от -20 . +50 градусов и влажности окружающей среды <95%.

Фото датчиков движения

Основные характеристики.
Зона контроля размером 18м х 18м, установка на стену на высоте 1.8-3м, способ обнаружения объекта — измерение частоты по методу Доплера. Скорость движения объекта, при которой происходит гарантированное обнаружение 0.2-7 м/с. Передача информации на частоте 10,687 ГГц, напряжение питания 7.5-16В DC.
Обнаружение объектов в радиусе 9 метров, крепится к потолку на высоте 2,4 метра. Транзисторный выход NC 100mA/30VDC, рабочее напряжение 7,5 до 16VDC.
Зона обнаружения представляет сектор размером 18м х 18м, настенная установка датчика. Низкий уровень шума, высокая гибкость настройки, двухярусная зона обнаружения, датчик инфракрасного типа, частота 2.45GHz. Выход транзисторный 0,10A.
Использование передовой технологии «безошибочное распознавание перемещений», способность выделить движение на фоне помех. Инновационный дизайн, высокая чувствительность, автоматическая компенсация колебаний температур.
Инфракрасный датчик, питание от двух элементов 9 до 16 В постоянного тока, выход NC/NO 30VDC, 0.2A макс. Время подачи сигнала 1.5

Фото детекторов движений.

Как обойти датчик движения

Можно ли стать невидимым для датчика движения, как обойти датчик движения?
Имеется несколько способов:
1. Экранирование. Самый простой способ — накрыться простынью или укрыться куском стекла. Чтобы это получилось необходимо знать расположение датчиков — извещателей. Если датчик укреплен на потолке, то укрываемся сверху, если на стене, то накрываемся сбоку.
2. Передвигаться с малой скоростью или двигаться рывками движение — пауза — пауза.
3. Перемещаться когда датчик отключен, особенно в дневное время.

Датчик движения: что это такое и как работает?

Главная страница » Датчик движения: что это такое и как работает?

Электронный датчик движения что такое? Ответ очевиден – чувствительный прибор, как правило, из класса устройств систем безопасности. Правда, есть также конструкции, предназначенные, к примеру, для управления источниками освещения и другими устройствами. Работа датчика движения строится по принципу генерации сигнала в случае обнаружения какого-либо движения в границах контролируемой зоны. Приборы делаются на базе разных технологий. Применение таких чувствительных сенсоров становится всё более востребованным и не только в хозяйственно-промышленной сфере, но также в сфере бытовой. Рассмотрим, какие выпускаются устройства, а также примеры использования.

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.

Исполнение датчиков движения

Датчики сканирования на движение, разработанные и выпускаемые на текущий момент времени, обладают различными формами и габаритными размерами. Ниже приводятся несколько примеров исполнения устройств.

Пассивные инфракрасные конструкции (PIR) — пример

Одна из широко используемых конструкций, которые применяются в составе схем домашних системах безопасности.

Пассивные инфракрасные детекторы нацелены на отслеживание изменения уровня инфракрасной энергии, вызванного движением объектов (человека, домашних животных и т. п.).

Распространённая конструкция пассивного сенсора, которая отличается простейшей электронной схемой и не создаёт затруднений при подключении. Используются всего три электрических контакта

Сканеры пассивного действия изменчивостью источников тепла и солнечного света, поэтому детектор движения PIR более подходит для обнаружения движения внутри помещений или в иной закрытой среде.

Активные инфракрасные датчики — пример

Активные инфракрасные детекторы используют структуру двунаправленной передачи. Одна сторона – передатчик, используется для испускания инфракрасного луча.

Другая сторона – приемник, используется для приема инфракрасного сигнала. Действие тревоги происходит при обнаружении прерывания луча, связывающего две точки.

Пример однолучевого активного детектора обнаружения подвижек. Между тем существуют конструкции более сложной конфигурации, благодаря которым есть возможность решать различные задачи

Активные датчики сканирования движения типа «Infra Red Beam» в основном устанавливаются снаружи (в условиях улицы).

Обнаружение происходит благодаря использованию теории передатчика и приемника. Важно, чтобы инфракрасный луч проходил через зону сканирования и доходил до приемника.

Ультразвуковой детектор — пример

Датчики сканирования движения с помощью ультразвука выпускаются конструкциями, способными работать как в активном, так и в пассивном режиме. Теоретически ультразвуковой детектор действует по принципу передачи-приёма.

Один из примеров конструкции на основе ультразвука. Универсальные системы, которыми поддерживается функциональность как в активном, так и в пассивном режимах

Посылаются высокочастотные звуковые волны, которые отражаются от предметов и воспринимаются сканирующим приёмным устройством прибора. Если последовательность звуковых волн прерывается, активный ультразвуковой датчик подаёт сигнал тревоги.

Применение датчиков обнаружения движения

Некоторые из ключевых применений детекторов, когда необходимо отслеживать движение:

• аварийные сигналы вторжения
• управление автоматическими воротами,
• переключение освещения на входе,
• аварийное освещение безопасности,
• туалетные сушилки рук,
• автоматическое открывание дверей и др.

Ультразвуковые датчики используются для управления камерой слежения жилой недвижимости или, например, для съемки живой природы.

Инфракрасные сенсоры применяются для подтверждения наличия продуктов на конвейерных лентах

Ниже приведён практический пример использования датчиков активного и пассивного обнаружения движения.

Контроллер уровня жидкости на ультразвуковых датчиках

На приведенной ниже схеме показано, как контроллер (из набора Arduino) управляет уровнем жидкости, используя ультразвуковой датчик движения. Система работает, обеспечивая точные уровни жидкости в баке, управляя двигателем, определяя заданные пределы жидкости.

Практический пример реализации задачи на базе ультразвукового прибора и популярного набора Arduino, наглядно демонстрирующий ультразвуковой датчик движения что такое и как работает

Когда жидкость в резервуаре достигает нижнего и верхнего пределов, ультразвуковой датчик движения обнаруживает эти пределы и посылает сигналы на микроконтроллер. Микроконтроллер запрограммирован таким образом, чтобы управлять реле, которым в свою очередь управляется двигатель насоса. За основу берутся сигналы предельных условий, заданных на ультразвуковом датчике движения.

Датчик движения и автоматическое открывание дверей на PIR

Как и в приведенной выше системе, автоматическая система открывания дверей с использованием датчика движения PIR. В этом случае обнаруживается присутствие людей и выполняется операция с дверьми (открытие или закрытие).

Другая схема, где задействован уже прибор пассивного действия. Здесь также используется популярный конструктор Arduino – инструмент удобный для экспериментов и построения реальных электронных систем

Детектором PIR обнаруживается присутствие людей, после чего отправляется сигнал обнаружения движения микроконтроллеру. В зависимости от сигналов от датчика PIR, микроконтроллер управляет двигателем дверей в режимах прямого и обратного хода с помощью IC-драйвера.

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Z-Сила — публикации материалов интересных полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мульти-тематическая информация — СМИ .

Как это работает? | Датчик движения

Датчики движения широко применяются в охранных системах для обнаружения проникновения посторонних лиц, а также для автоматизации освещения и климатической техники в квартирах и офисах. Аналитики ожидают рост использования датчиков движения на 14% ежегодно до 2020 года. При этом наибольший рост ожидается в Европе и России в сфере защиты от постороннего проникновения и в рамках домашней автоматизации. Как же работает датчик движения — об этом в сегодняшнем выпуске!

Работа датчиков движения основана на анализе волн различных типов, поступающих из окружающей среды. В зависимости от типа используемой волны датчики движения бывают инфракрасными, радиоволновыми, ультразвуковыми и комбинированными.

Как выбирать датчики движения

Датчики движения всё чаще становятся неотъемлемым атрибутом не только общественных зданий, но и жилых домов, квартир или офисов частных компаний, обеспечивая потребителям экономию электроэнергии. Однако, чтобы устройства работали корректно и выполняли свою задачу, их нужно правильно выбирать.

Применение

Датчики движения чаще всего используют для управления осветительными приборами. И дело тут не только в комфорте, но и в экономии: применение датчиков позволяет значительно сократить расход электроэнергии на освещение.

Кроме того, датчики движения используются в составе охранных систем, для управления автоматическими дверями, гаражными или складскими воротами, а также в системах «Умный дом», например, для автоматизации работы климатической техники. Так, с помощью датчиков движения можно включать и выключать кондиционеры, регулировать мощность отопления, запускать котлы и т. д.

Выбор типа датчика

Наиболее часто встречаются датчики двух типов: инфракрасные и микроволновые.

Инфракрасные датчики реагируют на перемещение в поле их обзора объектов, излучающих тепло, – прежде всего людей и животных. Они пассивны, то есть сами ничего не излучают, а только фиксируют тепловое излучение. Работают инфракрасные датчики в зоне прямой видимости, т. е. если между объектом и датчиком нет преград. При этом они достаточно чувствительны даже к незначительным изменениям температуры, что позволяет выполнять точную настройку.

С другой стороны, эти же особенности ограничивают сферу применения инфракрасных датчиков. «Во избежание ложных срабатываний их не рекомендуется устанавливать в зоне действия источников тепла: отопительных приборов, тепловых завес, кондиционеров, инфракрасных обогревателей, в цехах предприятий, вблизи мощных источников освещения, например, галогенных ламп и пр. Кроме того, чувствительность инфракрасных датчиков зависит от температуры окружающей среды, а на улице их точность снижается. Типичная сфера их применения – жилые дома, общественные, офисные и подсобные помещения, тёплые склады, фойе, холлы, подъезды, лестничные клетки и т. п.», – объясняет Александр Мирющенко, ведущий инженер Группы исследований и технического анализа IEK GROUP, одного из ведущих российских производителей и поставщиков электротехники и светотехники.

Микроволновые датчики – активные. Они испускают электромагнитные волны высокой частоты и фиксируют отражённое излучение, когда в поле появляются посторонние объекты, независимо от их температуры. Это исключает ложные срабатывания из-за воздействия источников тепла и позволяет устанавливать датчики там, где инфракрасные приборы могут работать некорректно. Правда, микроволновые устройства могут «ошибаться» рядом с мощными внешними источниками электромагнитного излучения. К примеру, электрощитовая – не лучшее место для установки микроволнового сенсора.

Одно из преимуществ микроволновых датчиков заключается в том, что их не обязательно монтировать в зоне прямой видимости. Главное, чтобы преграда была диэлектрической 1 или слабопроводящей. Так, чтобы не нарушать дизайн интерьера, датчики можно прятать за навесными потолками, внутри полых перегородок и т. д. Нередко их устанавливают внутри здания, направив излучателем наружу. Таким образом можно спрятать в доме датчик, который будет реагировать на движение у крыльца со стороны улицы. Помимо эстетических преимуществ, скрытая установка датчиков гораздо более эффективна, если они используются в составе охранных систем.

Как правило, микроволновые датчики стоят дороже инфракрасных, а дальность их действия немного меньше, зато микроволновый сенсор способен реагировать даже на очень незначительное движение.

Конструкция

Датчики бывают разными (см. рисунок 1): одни предназначены для потолочного монтажа, другие – для настенного. Это не значит, что каждый тип устройства обязательно устанавливать строго на потолке или стенах: всё зависит от конфигурации помещения и поставленной задачи, которая может быть и неординарной. Однако в большинстве случаев конструкция оптимально адаптирована под соответствующее размещение. Также следует обратить внимание на рекомендуемый диапазон возможных высот монтажа.