Инфракрасный датчик движения принцип работы

ИК-датчики движения

Датчики движения и присутствия широко применяются в повседневной жизни. Они могут включать и отключать свет в помещениях, используются для автоматизации различных процессов — управление различной климатической техникой, отоплением, кондиционерами в квартирах, домах и офисах. Но основное распространение они получили в системах безопасности, а именно в системах охранной сигнализации как детектор проникновения в охраняемые помещения. 

Датчики движения могут быть классифицированы как:

• пассивные,
• активные
• комбинированные.

Инфракрасные датчики движения относятся к пассивным датчикам, т.к. действие такого датчика основано на анализе теплового (инфракрасного) излучения. Пассивный инфракрасный датчик (PIR) при этом не испускает никакого излучения сам, а только анализирует входящие тепловые лучи.

Указанные охранные извещатели используют в основном для обнаружения движения внутри охраняемого помещения, так как вне помещения такой датчик может срабатывать животных и птиц. Поэтому их называют датчиками движения.

Принцип действия. 

Внутри датчика располагаются как минимум два чувствительных элемента фиксирующие уровень инфракрасного излучения. Перед чувствительными элементами установлена линза Френеля, которая фокусирует на элементах попадающие на датчик инфракрасные лучи.

Датчик делает вывод, что в связи с перепадом температуры было движение и формирует соответствующий сигнал который поступает на приемо-контрольный прибор охранной системы.

Рассматриваемые в этой статье извещатели можно также классифицировать по:

типу зоны обнаружения — объемная, поверхностная, линейная
исполнению — настенный, потолочный

Любой конкретный извещатель одновременно характеризуется каждой из указанных категорий.

Давайте вначале рассмотрим датчики по зонам обнаружения.

Объемные датчики

Такие датчики предназначаются для фиксирования движения во всем помещении или какой-то его части. Устанавливаются такие датчики как правило в углу комнаты или или напротив возможного места проникновения, напротив двери или окна. Угол обзора по горизонтали, как правило, составляет от 90 до 120 градусов. Устанавливаются на высоту от 1,8 до 2,5 метров. К объемным датчикам можно отнести такие изделия как LC-100 PI от  DSC, SWAN QUAD от Crow, TOPAZ от Satel.

Линейные датчики

Или как еще говорят — шторные датчики. Такие извещатели имеют узкую диаграмму направленности и используются для фиксации движения на узких участках, например вдоль стены или окна. Причем во всем остальном помещении движение фиксироваться не будет. Отлично подойдет для организации периметральной охраны внутри помещений. Разные производители по разному подходят к техническому исполнению устройств такого типа. Шторные датчики могут быть как отдельной моделью в линейке, так и реализованы при помощи обычного датчика объема и специальных сменных шторных линз как например AQUA Plus производства Satel.

Также шторные датчики могут обладать техническими особенностями, как например LC-171, который имеет широкую диаграмму направленности по горизонтали, но узкую по вертикали.Такой датчик устанавливается на высоте от 80 сантиметров до полутора метров от пола. Шторные датчики, дабы избежать ложных срабатываний, зачастую делают комбинированными, в которых присутствуют два типа сенсоров, инфракрасный и микроволновой. О принципах работы таких датчиков подробнее описано в соответствующей статье.

По типу исполнения или можно сказать по типу установки, датчики движения бывают настенные и потолочные. Принцип работы потолочных датчиков ничем не отличается от настенных, описанных выше. Единственное отличие состоит в том, что такие детекторы имею круговую диаграмму направленности и устанавливаются как правило на потолке, дабы максимально эффективно осуществлять детекцию по всему объему помещения. Пример такого потолочного датчика AQUA Ring от Satel или TLC-360 и Crow.

Итоги

Подводя итоги об охранных инфракрасных извещателях можно отметить следующие их особенности, которые также можно отнести к недостаткам:

Охранные инфракрасные (ИК) датчики следует устанавливать на капитальных конструкциях, т.к. вибрации поверхности на которой они установлены могут вызывать ложные срабатывания. 

При нахождении в зоне обнаружения инфракрасного датчика источников тепловых потоков, таких как кондиционеры и вытяжки, или источников света переменной интенсивности также возможны сработки. 

Любые предметы, находящиеся в зоне обнаружения ИК объемного извещателя, образуют со стороны противоположной извещателю «теневую зону», где обнаружение движущегося объекта невозможно. Например перестановка мебели, вызовет изменение в зоне обнаружения. Как вариант. можно применить ИК извещатели потолочного типа.

Могут реагировать на домашних животных. Даже не смотря на то что большинство современных ИК-датчиков обладают иммунитетом на животных, нужно продумывать установку таким образом, чтобы, например, кошка не оказалась в непосредственной близости от датчика запрыгнув на шкаф.

Могут срабатывать на попавших внутрь мелких насекомых. Как выход — герметизация всех вводов в датчике, периодическая санобработка помещения.

Выбирая тип охранного инфракрасного извещателя следует учитывать угол раскрыва зоны обнаружения и дальность действия. Чтобы не ошибиться в выборе необходимо тщательно изучить инструкцию или обратиться к специалистам охранного агенства.

Еще, если планируется эксплуатация инфракрасных извещателей в неотапливаемом помещении, следует подбирать датчики соответствующего температурного диапазона.

Источник: http://install-group.net/datchiki/okhrannye-datchiki/datchiki-dvizheniya/ik-datchiki-dvizheniya.html

Датчики движения: классификация и особенности конструкции

Датчики движения – важные структурные элементы многих охранных,сигнализационных, а также систем освещения. Они широко применяютсяв жилых и офисных помещениях с целью:

• фиксации перемещения физических объектов, попадающих в зонудействия устройства;
•  распознавания несанкционированного проникновения начастную территорию;
• автоматизации работы климатическойтехники;
• экономии электроэнергии (освещение включается и отключается принеобходимости);
• повышения качества видеонаблюдения;
• оптимизации работы систем «Умный дом».

С каждым годом спрос на подобную технику растет, а сфераприменения – расширяется (аналитики прогнозируют ежегодноеувеличение продаж до 14 %).

Поэтому производители предлагают различные новинки сусовершенствованным спектром действия.

Датчики движения обеспечивают не только комфорт, но исущественную экономию в использовании различных ресурсов.

Различают проводные и беспроводные датчики движения. Естьмодели, предназначенные для внутреннего применения, а такжеразновидности, которые рассчитаны на внешний монтаж. Датчикдвижения уличный выполнен в защищенном корпусе, благодаря чемувнутрь прибора не попадает пыль и влага.

Разновидностидетекторов движения

В основе работы большинства детекторов лежит анализ волн,поступающих извне. Различают следующие типы датчиков:

1. Ультразвуковые.
2. Инфракрасные.
3. Радиоволновые.
4. Комбинированные (гибридные, смешанные).

Способ регистрации объекта в зоне действия устройства зависит оттипа прибора. При этом срабатывание детектора можетсопровождаться:

• включением светозвуковой сигнализации;
• передачей сигнала на пульт управления, смартфон, планшет ипрочие мобильные устройства связи;
• одновременным включением записывающей видеокамеры;
• включением освещения.

Принципработы ультразвуковых датчиков движения

Ультразвуковые датчики движения выполняют сканирование помещенияс помощью ультразвуковых волн. В основе работы такого детекторалежит встроенный генератор, который вырабатывает высокочастотныеколебания (25-40 кГц). Такие звуковые волны не воспринимаютсячеловеческим ухом.

В качестве генератора и приемника используют элементы изпьезокерамики. Волны, проходя через помещение, отражаются отобъектов, которые встречаются им на пути, и отправляются обратно кисточнику.

В соответствии с эффектом Доплера, любой предмет, пересекающийультразвуковой поток, влияет на интерференционную картину волн.Таким образом, если будет зафиксировано несанкционированноепроникновение в зону работы детектора, сработает сигнал тревогидатчика шума.

Чаще всего ультразвуковые датчики используют в системахбезопасности на парковках. В быту они практически не применяются –ультразвуковые колебания негативно влияют на домашних животных(кошки и собаки испытывают стресс, становятся тревожными).

В числе недостатков ультразвуковых детекторов – небольшой радиусдействия. Если злоумышленники будут знать, что на контролируемойтерритории установлены ультразвуковые датчики детекторы, попробуютих обмануть: при медленном передвижении приборы могут несработать.

При выборе ультразвуковых датчиков стоит учитывать, что они:

• рассчитаны на эксплуатацию помещениях с включенным отоплением (в холодный сезон);
•  чувствительны к температурным перепадам;
• могут давать ложную информацию при повышенной влажности.

Устанавливая детекторы, работа которых основана на испусканииультразвуковых волн, нужно правильно определить место ихразмещения. Дело в том, что некоторые строительные материалы(например, стекло) являются «невидимыми» для высокочастотных волн,поэтому излучатель может срабатывать, фиксируя движение за стенамипомещения.

Что собой представляет инфракрасный датчик движения?

Данная группа приборов наиболее востребована среди потребителей.Такие датчики отличаются:

• низкой стоимостью;
• простотой в использовании;
• практичностью.

Инфракрасные детекторы срабатывают при изменении обстановки втепловом (инфракрасном) диапазоне излучения.

Общей отличительной особенностью всех инфракрасных датчиковдвижения является их восприимчивость к конвекционным потокамвоздушных масс и засветкам осветительных приборов. Поэтому привыборе таких моделей нужно учитывать место их размещения.

Охранные ИК-датчики могут монтироваться как снаружи, так ивнутри помещений. При выборе подходящей модели нужно учитыватьдиапазон рабочей температуры и показатель защищенности от пыли,мелких частиц. Иногда есть смысл купить модель, которая допускаетмонтаж на кронштейне.

Сфера применения вторых – значительно шире. Обычно с камерамивидеонаблюдения используют ИК-датчики.

Вчем заключается принцип работы радиоволнового датчика?

Радиоволновые детекторы работают по тому же принципу, что иультразвуковые, с тем отличием, что микрочип в них генерирует волныс частотой 2,5 ГГц.

Если в зону распространения волны попадает физический предмет,то изменяется ее длина и частота, что регистрируетсяприемником.

Радиоволновые (или СВЧ) детекторы применяются реже инфракрасных.Одной из причин является то, что большинство строительныхконструкций (бетонные стены, перекрытия) для них «прозрачны».Радиус действия таких датчиков выходит за пределы охраняемогообъекта, что чревато многократными ложными срабатываниями.

Преимущество радиочастотных детекторов в их инертности к вреднымвоздействиям внешней среды и тепловому излучению.

При установке нескольких датчиков на одной площади нужновыбирать модели, работающие на разных частотах – те, что генерируютодинаковые по длине волны, будут создавать помехи для другдруга.

К минусам СВЧ детекторов можно отнести их стоимость – цена такихустройств в 1,5-2 раза выше, чем у инфракрасных аналогов.

В чемособенность гибридных датчиков движения?

С точки зрения конструкции, гибридный датчик движенияпредставляет собой прибор, в котором собраны несколько устройствпод общим корпусом, каждый из которых подключается к разнымвыходам. По-другому такие устройства называют «датчиками двойнойтехнологии». Гибридные модели компенсируют недостатки техдетекторов, из которых состоят.

Датчики движения смешанного типа появились на рынке относительнонедавно, но их популярность стремительно растет. Использованиетаких излучателей повышает надежность охранных систем в разы.

В числе основных преимуществ – практически полное отсутствиеложных сигналов. Для того, чтобы детектор сработал, нужноодновременное (или с небольшой временной задержкой) реагированиетех датчиков, которые входят в его конструкцию.

Гибридные детекторы применяются в организации систембезопасности в банках, денежных хранилищах, а также впротивопожарных сигнализациях.

Как правильновыбрать датчик движения?

При выборе прибора нужно ориентироваться на его техническиехарактеристики. В числе важных параметров стоит выделить следующиепоказатели.

Во-первых, это чувствительность детектора. Приборы с постояннойчувствительностью не стоит использовать в квартирах. При наличиидомашних животных устройство будет постоянно срабатывать приперемещении питомцев. В некоторых моделях есть возможностьрегулирования порога срабатывания (плавно или скачкообразно). Принеобходимости можно подобрать детектор, который не будетреагировать на домашних животных.

Во-вторых, наличие антисаботажной зоны. Данный параметроберегает устройство от попыток вывести его из строя. Фактически,это дополнительная зона захвата, которая направлена вертикальновниз.

В-третьих, нужно обратить внимание на объем обзорной зоны повертикали и горизонтали. Это пространство, при попадании в котороепостороннего физического объекта, устройство гарантированносработает. Показатель измеряется в градусах (120° – 360°).

Максимальный диапазон обнаружения у потолочных моделей – они«видят» помещение полностью. У настенных – наибольший угол обзораможет достигать 280°. Датчик движения для включения/выключенияосвещения должен обладать углом обзора не менее 180°. Модели, укоторых радиус больше, можно использовать в охранных системах.

Ну и наконец, не менее важно знать дальность обнаружения. Этотпараметр измеряется в метрах. Средняя дальность составляет 9-12 м.Есть разновидности, которые улавливают движение на расстоянии до 50м.

Если требуется датчик движения дляпросторного помещения без перегородок, то необходим детектор сбольшой зоной обнаружения и дальностью действия. Для комнат сбольшим количеством разных зон подойдет датчик со стандартнойдальностью (4,6 или 10 м).

Не менее важно учесть степень IP-защиты. Она определяется двумяцифрами. Первая означает уровень защищенности от мелких частиц,вторая – от влажности (водяного пара, капель воды, конденсата). Умоделей с максимальными показателями защиты в паспорте указаноIP-65.

Для офисных помещений, проходных комнат, холлов и коридоровподойдет датчик движения с минимальной степенью защиты.

Для ванных, полуподвальных помещений и производственныхплощадей, где наблюдаются перепады влажности, понадобится датчик сповышенными защитными характеристиками.

Применение датчиков движения – это первый шаг на пути корганизации системы «Умный дом».Если вам нужно надежное устройство, но вы сомневаетесь, чтосправитесь с выбором самостоятельно, обращайтесь к нашим менеджерамВЕНКОН.

Здесь вам подскажут, какой лучше датчик движения купить, а такжепредложат услуги профессионального монтажа.

Источник: https://vencon.ua/articles/datchiki-dvizheniya-klassifikaciya-i-osobennosti-konstrukcii