Načelo delovanja infrardečega senzorja gibanja

Varnostni sistem temelji na različnih vrstah snemalnih naprav: merilniki zvoka, snemalniki gibanja. Infrardeči senzor je najbolj priljubljena naprava za snemanje premikajočih se toplotnih objektov. So enostavni za vzdrževanje, zanesljivi in ​​precej občutljivi.

Kako naprava deluje

Vsak predmet, katerega temperatura ni nižja od temperature zraka, oddaja toploto. Naloga infrardečega senzorja je, da ga osvetli na splošnem toplotnem ozadju in pošlje signal, ko se premika v danem območju.

Človek je toplotni objekt, ki je precej »vroč« v primerjavi s stenami stanovanja ali hiše, tlemi ali drevesi. To omogoča senzorju, da ga loči od splošnega ozadja. To vodi tudi do motenj v delovanju alarmnega sistema, če je toplotno ozadje v stavbi zelo visoko.

Ko toplotni objekt ustrezne velikosti in temperature prečka oskrbovani sektor, merilnik zazna gibanje. Senzor nato pošlje signal krmilni enoti.Odvisno od tega, za kaj je delovna naprava s senzorjem namenjena, krmilni modul prižge luč, aktivira varnostni alarm itd.

Območje delovanja registrarja je omejeno. Radij zaznavanja naj sega do vseh vogalov prostora ali do konca območja na vrtu. Če temu ni tako, namestite 2 ali več merilnikov. Če naprava pošlje signal enoti za preklop luči, je lahko polmer manjši.

Naprava in zasnova infrardečega senzorja

Zasnova večine naprav različnih proizvajalcev je edinstvena. Vendar celotna shema nujno vključuje več elementov.

Optični sistem

Najpogosteje je to Fresnelova leča. Je niz prizmatičnih faset - mikroleč, pritrjenih na konveksno ploščo - valj. Vsaka leča zazna IR sevanje v svojem območju in posreduje podatke pirosenzibilnemu elementu. Na ta način se ustvari določena konfiguracija toplotnega objekta. Če se ta ne premakne, se ne spremeni. Toda če se predmet premakne, isti IR tok zadene naslednjo mikrolečo, ko se premika, in konfiguracija se spremeni. To pomeni, da svetloba včasih pade na piroelektrični sprejemnik, včasih pa ne. To je pogoj za delovanje senzorja: naprava reagira na gibanje osebe v polju delovanja.

Več kot je segmentov v objektivu in večja kot je njihova občutljivost, bolj natančno deluje IR senzor.

Če se oseba v območju delovanja senzorja premika počasi, naprava morda ne bo delovala, saj upošteva nihanja IR toka kot naključne spremembe v ozadju.

Pirosenzibilni elementi

Signal iz leče gre v piroelektrični element - polprevodniški pretvornik. Vključuje 2 senzorja, od katerih vsak sprejema signal iz svoje leče.Če je pretok na obeh elementih enak, je senzor neaktiven, če je signal drugačen, se sproži.

Sodobni modeli uporabljajo quad senzorje, ki služijo 4 lečam. Natančneje filtrirajo naključne svetlobne motnje in odpravijo lažne alarme.

Modul za obdelavo

Procesna enota sprejema informacije od vseh piroelementov in jih analizira. Njegova naloga je ločiti podatke o premikajočem se toplotnem objektu od motenj: gibanje zraka, sončna svetloba, konvekcija, ki nastane med delovanjem klimatske naprave ali grelnika, vibracije. Senzor naj se sproži le ob videzu osebe, ne pa živali, kar zahteva dodatno konfiguracijo.

Modul za obdelavo oceni obliko in trajanje signala, njegovo amplitudo. Običajna motnja povzroča asimetrične bipolarne impulze, vsiljivec pa simetrične. Če se narava signala ujema z vrednostjo praga, se senzor sproži in pošlje impulz na nadzorno ploščo. Slednjo obdelajo analogne ali digitalne naprave in aktivirajo nek program: prižgejo luči, povečajo jakost, prižgejo sireno.

V sodobnih modelih senzor dodatno meri trajanje signala in kolikokrat je prag presežen. To vam omogoča, da zmanjšate število lažnih alarmov in popravite predmet pri počasni hitrosti.

Specifikacije in funkcije

Njegove tehnične lastnosti vam bodo pomagale izbrati pravi IR senzor. Podatki so predstavljeni v potnem listu naprave:

• Omrežna napetost je običajna 230 V. Kateri koli model deluje iz običajnega omrežja.
• Poraba energije je znotraj 0,5 kW. To vam omogoča, da opremite celo veliko hišo z zadostnim številom senzorjev.
• Območje zaznavanja – vidni kot naprave. Merjeno v stopinjah.Za stenske naprave se giblje od 120 do 280 stopinj, za stropne naprave pa od 360.
• Domet – merjeno v metrih. To je razdalja, na kateri senzor zazna gibanje. Indikator se ocenjuje glede na 3 parametre. Pravokotno – največje območje, določeno, ko se predmet premika tangencialno na sektor. Čelni del se meri pri premikanju neposredno k senzorju, doseg prisotnosti se ugotovi, ko je oseba pod senzorjem.
• Stopnja zaščite - IP. Prva številka označuje zaščito pred prahom, druga - pred vodo. Najmanjša vrednost je 20. Naprava je zaščitena pred dotikom prstov, ni pa zaščitena pred vodo. Najvišja vrednost je 65; tak senzor je nameščen v vlažnih prostorih.
• Zaščita proti prikradenju – standardni mrtvi kot senzorja je prostor pod njim. V sodobnih modelih sistem to možnost odpravlja.
• Temperatura zraka - od -25 do +50 ° C. Pri višjih temperaturah lahko pride do motenj v delovanju.
• Preklopna moč - označuje število priključenih svetil - do 40 do 3000 W.
• Nastavitve – občutljivost, osvetlitev in indikatorji časa so ročno nastavljeni glede na lokacijo namestitve. Za različna območja so priporočene različne vrednosti: za prehodno območje je čas izklopa 5 minut, za delovno območje - 15. Občutljivost se določi tudi glede na lokacijo namestitve.

Obstajajo tudi drugi manj pomembni parametri - material ohišja, dimenzije itd.

Primerjava z mikrovalovnim senzorjem

Kot senzor gibanja se uporablja tudi mikrovalovni senzor. Deluje na principu radarja: naprava oddaja signal, ki se odbije in ujame z občutljivim elementom senzorja.Če je odbiti signal nad pragom, se vklopi svetlobna ali zvočna naprava.

Razlike mikrovalovnih senzorjev:

• deluje v ultravisokofrekvenčnem območju, kar zagotavlja zelo visoko občutljivost;
• zazna predmet skozi dielektrične ovire: steklo, tanka stena, lesena vrata;
• neodvisno od temperature okolja ali stopnje osvetlitve delovnega območja;
• zajema počasne in majhne gibe.

Obstajajo tudi slabosti:

• visoka cena - naprave so nameščene na pomembnih poslovnih objektih;
• delovanje naprave vpliva na dobro počutje ljudi in živali.

Za spremljanje običajnega zasebnega doma so IR senzorji povsem dovolj.

Shema povezave

Senzorje infrardečega sevanja je enostavno povezati - samo organizirati morate vezje, ki ga boste vklopili in izklopili. Priključitev naprave na osvetlitev ozadja ali varnostno vezje sledi istemu principu.

Diagram povezave je v navodilih za katero koli napravo:

• Tok prihaja do IR senzorja iz omrežja preko nevtralne in fazne žice. Za priključitev naprave na žarnico je fazna žica priključena na enega od sponk svetlobne naprave. Drugi terminal je pritrjen na nevtralni kabel.
• Na razdelilno ploščo so priključeni kabli iz naprav: 2 žici od svetilke, 2 od napajalnika in 3 od IR snemalnika. Faza napajalne žice je povezana s faznim kablom senzorja, ničelna žica iz napajalnika in ničelni kabel senzorja pa sta povezana z ničelno žico iz svetilke.
• Fazni kabel iz IR senzorja je priključen na žico iz svetilke. Vsi kabli so pobarvani v ujemajočih se barvah, kar omogoča enostavno povezovanje.

Če je treba osvetlitev vzdrževati nekaj časa ne glede na gibanje človeka, je v tokokrog vzporedno z IR napravo vključeno tudi stikalo.

Področje uporabe infrardečega senzorja

Snemalniki gibanja se uporabljajo za organizacijo razsvetljave in varnostnih sistemov. Namestitev je dovoljena znotraj in zunaj objekta:

• v pisarniških, javnih in zasebnih zgradbah;
• na stopniščih stanovanjskih hiš in v vhodih;
• v prostorih katere koli vrste;
• v skladiščih;
• v katerem koli zavarovanem območju z omejeno površino.

Naprave, namenjene delovanju v težkih vremenskih razmerah, so opremljene z dodatnimi zaščitnimi napravami.

Značilnosti in merila za izbor

Parametri, po katerih se izbere senzor, so določeni z njegovimi tehničnimi lastnostmi. Pomembno je natančno oceniti, kateri indikatorji so potrebni za napravo, ki deluje doma, zunaj doma ali na prostem:

• Za velike prostore ali dvorišča se izberejo naprave z veliko površino zaznavanja. Za majhno sobo ali podest kupite preproste modele z razponom 10, 6 in 4 m.
• Za dnevne sobe so primerne možnosti z nizko zaščito pred vlago. Za zunanje ali mokre prostore (bazeni, bolnišnice) so potrebni izdelki z visokim IP.
• Če bo naprava nameščena na steno, je bolje kupiti model z zaščito pred prikradanjem. V nasprotnem primeru bo vsiljivec lahko vstopil v hišo, ko se bo premikal po steni.
• Raven občutljivosti – Določa, kako počasne in majhne premike lahko senzor zazna. Za zaščito stanovanja pred tatovi ali za vklop razsvetljave v prostoru, ko vanj vstopijo, so dovolj "grobe" naprave. Občutljive senzorje kupujemo za skladišča, kjer so shranjeni dragi ali nevarni izdelki.

Ocenjujejo stroške naprav, še posebej, če jih je za varnostni sistem potrebnih več.

Prednosti in slabosti infrardečega senzorja gibanja

Priljubljenost IR modelov je posledica njihovih prednosti:

• naprava deluje znotraj in zunaj zgradbe;
• vidni kot in obseg je mogoče precej natančno nastaviti;
• IR senzor, zlasti pasivni tip, je varen za zdravje, delovanje varnostnega sistema ne prestraši hišnih ljubljenčkov;
• nizki stroški;
• Obsežna ponudba: naprave so na voljo v talni in stenski izvedbi, analogne, digitalne itd.

Glavne slabosti:

• ko je izpostavljena neposredni sončni svetlobi, se občutljivost zmanjša - to je treba upoštevati pri izbiri mesta namestitve;
• ko sta klimatska naprava ali grelec blizu drug drugemu, pride do znatnih motenj;
• steklo blokira prehod signala in tako ustvarja slepe kote, ki jih napadalec lahko izkoristi;
• sindrom pajčevine – v pajčevine se nenehno sproža senzor, ki je zamotan.

En sam senzor gibanja ne zagotavlja varnosti prostora. Kot element varnostnega sistema pa so IR naprave nepogrešljive. Za podeželsko hišo ali stanovanje so takšne naprave prednostne.