Как работает ик датчик движения

Как работает датчик движения

Датчик движения – обязательный элемент охранных систем. Он позволяет своевременно обнаружить проникновение на объект и информировать о нем владельца и мониторинговый пульт.

Чаще всего в частных домах, квартирах и офисах используется инфракрасное устройство. Оно отличается простотой работы и высокой точностью распознавания. Именно о нем мы сегодня поговорим.

Суть работы инфракрасного датчика

Принцип работы основан на обнаружении и регистрации теплового излучения, исходящего от объекта в зоне обслуживания. Как известно, живое существо теплее окружающей среде. Именно разница в температуре вызывает срабатывание датчика.

Для регистрации теплового излучения используется система линз, расположенных вокруг чувствительного фотоэлемента. Датчики имеют от 20 до 60 линз, чем их больше, тем чувствительнее устройство.

Принцип работы таков:

• линзы фокусируют инфракрасное излучение на пиросенсоре;
• сигналы от сенсора передаются микропроцессору;
• микропроцессор превращает их в числовые данные для анализа;
• проводится анализ и оценка угрозы.

Если датчик обнаруживает человека в охраняемой зоне, он передает сообщение на контрольную панель. Это центральный элемент охранной системы, обрабатывающий информацию от всех датчиков. При угрозе отсюда отправляется сигнал владельцу и на мониторинговый пульт.

Получив сигнал тревоги, диспетчер мониторингового центра передает сообщение группе быстрого реагирования. Она прибывает на место в течение 5–7 минут и задерживает нарушителя.

Защита от ложных срабатываний

Пользователи часто интересуются: не сработает ли датчик из-за шевельнувшейся от сквозняка занавески или пролетевшей за окном птицы? А если в доме есть животное, будет ли система реагировать на него?

Эти опасения напрасны. Во-первых, датчик фиксирует тепловое излучение, а потому не реагирует на неодушевленные предметы. Не вызовут реакции и птица или прохожий за окном, так как они находятся вне зоны действия датчика.

Во-вторых, современные устройства обладают высокой точностью. Они отличают человека от животных благодаря:

• нескольким зонам чувствительности. Зона высокой чувствительности начинается на расстоянии примерно 0,5 м от пола. Ниже этой границы находится зона низкой чувствительности, в которой перемещаются большинство животных;
• весу. Порог включения датчика составляет 10–20 кг, при показателе ниже этой границы датчик не активируется. Точная цифра зависит от веса питомца;
• скорости перемещения. Даже при неторопливом шаге человек двигается достаточно быстро, привлекая внимание датчика;
• детекция повторяющихся действий. Передвижение человека представляет собой не что иное, как набор одинаковых движений, на что и реагирует датчик движения.

Комплексный подход к анализу позволяет датчику точно определить, с чем он имеет дело и нужно ли отправить сигнал тревоги.

Заказать охранную систему с датчиком движения вы можете в компании «Цезарь Сателлит». Хотите узнать больше? Оставьте номер для связи или позвоните нам! Мы предоставим полную консультацию.

Что такое инфракрасный датчик? ИК-датчики торговой марки RUICHI.

На сегодняшний день ИК-технологии плотно вошли во многие сферы человеческой деятельности. Они активно применяются в дистанционном управлении различной техникой, беспроводных приложениях, системах обнаружения, зондирование. Компания RUICHI о дна из производителей ИК-датчиков на сегодняшний день . О том, что представляют собой инфракрасные датчики, как они работают, необходимо поговорить подробнее.

Что такое ИК-датчик

ИК-датчик или инфракрасный сенсор RUICHI – это электротехническое устройство, которое предназначено для считывания определенной информации об окружающей среде за счет испускания и приема инфракрасного излучения. Если приводить аналогию, данные тип сенсора похож по своему принципу работы на зрительное восприятие различных препятствий человеком. С помощью данных электротехнических устройств можно распознавать передвижение различных целей, их тепло.

Принцип работы

Основные части инфракрасного датчика – излучатель и приемник. Прием сигнала осуществляется через фотодиод, его излучение – через светодиод. Сам по себе фотодиод имеет высокую чувствительность и инфракрасному свету, который исходит от ИК-светодиода. Если между излучателем и приемником возникнет какой-либо предмет, связь будет прервана, поступит соответствующий сигнал.

Принцип работы ИК-датчика основывается на 3-х физических законах:

• Закон Стефана Больцмана. По нему определяется, что энергия, которая создается на различных длинах волн, проходящих через черное тело, имеет прямую связь с общей температурой.
• Закон излучения Планка. По нему определяется, что температура любого предмета или объекта не равняется нулю.
• Закон смещения Вейна. По нему определяется, что температура всех объектов излучает спектры различных по длине волн, которые обратно пропорциональны температуре.

Конструкция модуля

Конструкция ИК-сенсора состоит из 5 элементов, которые соединены между собой:

• подстроечный резистор;
• операционный усилитель;
• приемник;
• ИК-приемник;
• выходной светодиод.

Виды ИК-сенсоров

Все многообразие ИК-сенсоров можно разделить на 2 больших группы:

• Активные – они представляют собой комбинацию приемника и излучателя. В качестве источника излучения чаще всего применяются мощные светодиоды или лазеры.
• Пассивные – состоят только из детекторов. Данный вид сенсоров использует в качестве цели инфракрасные источники или передатчики.

Пассивные датчики в свою очередь разделяются еще на две подгруппы – тепловые (для работы применяется энергия, которая похожа на тепло), квантовые (имеют большое время отклика и обнаружения, требуют охлаждения для высокой точности измерения).

Схема ИК-датчика

Ниже будет представлена наиболее распространенная схема применения инфракрасных датчиков, которая предназначена для обнаружения различных объектов. На схеме представлен операционный усилитель, который используется в качестве компаратора напряжения. Выходной сигнал с самого сенсора можно изменять, используя потенциометр.

Важный фактор для данной схемы – расположение приемника и излучателя. Если они находятся строго напротив друг друга, между ними образуется прямая связь, практически полностью отсутствуют потери сигнала. Любой объект, которые войдет в зону действия луча, будет моментально определен.

Преимущества и недостатки

Инфракрасные датчики RUICHI имеют множество преимуществ:

• наличие дополнительной защиты от помех;
• высокая надежность рабочего процесса;
• низкое энергопотребление;
• устойчивость к образованию ржавчины;
• эффективное обнаружение движения при включенном или выключенном свете;
• в сравнении с термопарами – быстрый отклик;
• благодаря направленности инфракрасного луча, нет утечки данных;
• не нужно вступать в прямой контакт с объектами обнаружения.

• на работу датчика оказывают влияние факторы окружающей среды;
• заблокировать работу ИК-датчика можно с помощью различных предметов;
• рабочий диапазон имеет серьезные ограничения;
• низкая скорость передачи данных;
• если датчик имеет высокую мощность, есть риск навредить человеку.

За счет своих технических и эксплуатационных характеристик, ИК-датчики движения RUICHI получили обширное распространение в различных сферах человеческой деятельности.

Как работает датчик движения

Современный человек стремится к тому, чтобы сделать свое жилье и место работы максимально безопасными. Именно для этого используется огромное количество различных приспособлений, которые входят в систему безопасности. Одним из таких приборов является ИК датчик движения инфракрасный. Новейшие модели таких устройств обладают прочным корпусом, а также усовершенствованными техническими характеристиками.

Что такое инфракрасный датчик движения?

Инфракрасным датчиком движения называется бесконтактное электронное приспособление, которое предназначается для фиксации перемещения объектов в помещении за счет реагирования на колебания интенсивности фонового теплового излучения, свойственного для любого живого существа. Приборы отлично подходят для эксплуатации в офисных и промышленных помещениях, жилых домах, торговых центрах, а также на разных других объектах.

Принцип работы устройства

ИК датчики движения широко применяется с целью отслеживания движения людей и животных (с весом не менее 15/25 кг) в зонах, которые находятся под наблюдением. Принцип их функционирования заключается в том, что механизм определяет изменение фонового инфракрасного излучения. В случае появления ИК излучения устройство подает специальный сигнал тревоги на удаленный центральный пульт охранной системы.

Благодаря микропроцессорной обработке, которой поддается каждый поступающий сигнал, обеспечивается максимально точная проверка на движение, а также массу объектов, что позволяет практически полностью исключить вероятность ложного срабатывания оборудования.

Особенности конструкции

Внутри оборудования находятся специальные датчики чувствительности, в качестве которых чаще всего применяются пироэлектрические элементы, а перед ними закрепляются линзы Френеля. Именно с их помощью и происходит фиксация уровня инфракрасного излучения.

Функции и особенности

Большинство современных моделей инфракрасных датчиков движения характеризуются следующими особенностями:

1. Могут определять движение на расстоянии примерно 20 м от места установки оборудования;
2. Как правило, горизонтальный угол обзора составляет около 110;
3. Человек может самостоятельно отрегулировать датчики чувствительности;
4. Можно индивидуально настроить количество образующихся импульсов, благодаря чему приспособления подходят для функционирования не только в стабильной, но еще и в нестабильной среде;
5. Легкость монтажа и проведения настроек;
6. Устройства отличаются компактной формой и современным дизайном, поэтому они хорошо подойдут практически для любого интерьера;
7. Для изготовления корпусов используется высококачественный пластик, который имеет хорошую прочность;
8. Специальная технология крепления SMT позволяет устанавливать датчики на поверхности любого типа;
9. Есть светодиодные индикаторы, которые при желании легко отключаются;
10. В большинстве случаев устройства не реагируют на случайные движения в охраняемой зоне;
11. Имеется специальный тампер, который обеспечивает надежную защиту датчика от механических повреждений;
12. Обеспечивается анализ сигнала нескольких элементов сенсора, что дает возможность исключить возникновение ложных срабатываний;
13. Подходят для подключения практически ко всем центральным блокам систем охраны, подключающихся к NC шлейфам;
14. Автоматическое обеспечение компенсации резких колебаний показателей температуры воздуха в помещениях;
15. Длительный эксплуатационный срок.

Благодаря такому оборудованию можно обеспечить надежную защиту помещений от проникновения злоумышленников. Оно является одним из самых популярных видов устройств для систем охраны.

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.