Датчик движения характеристики: Изучаем технические характеристики автоматического датчика движения

Содержание

Датчики движения уличные для включения света

Сортировать по:
  • умолчанию
  • цене
  • по наличию
Сортировать по:
  • умолчанию
  • цене
  • по наличию

Несколько слов об инфракрасных датчиках движения

В настоящее время наибольшую актуальность приобрёл вопрос максимальной экономии любых энергоресурсов. Постоянный рост цен на электроэнергию вынуждает применять как можно больше устройств, принцип действия которых основан на использовании технологий энергосбережения. Потребление электрической энергии можно заметно сократить повседневно используя, в быту и на работе, инфракрасные датчики движения.

На основе датчиков движения изготавливаются устройства, которые при появлении человека или автомобиля в определённом секторе пространства, замыкают силовую цепь и происходит включение освещения, кондиционирования или вентиляции. Таким образом, все электрические приборы начинают работать только тогда, когда это необходимо и не происходит ненужного расхода электроэнергии. В зависимости от сложившейся необходимости

инфракрасные датчики движения можно применять и в условиях помещений, и на открытых пространствах.

Принцип, по которому работает датчик движения удивительно прост и основывается на постоянном контроле за любым изменением инфракрасного излучения в контролируемом секторе пространства. Любое увеличение температуры в секторе контроля на 5 градусов, а это происходит при вхождении в него человека, способно изменить его общую картину инфракрасного поля. Если такое произошло, то при помощи линзы происходит подача сигнала на фотоэлемент, приводящий в действие устройство, которое и замкнёт электрическую цепь.

Если инфракрасные датчики движения расположить в контролируемом пространстве в шахматном порядке, то малейшее перемещение человека в нём приведёт к срабатыванию устройства и произойдет включение освещения, вентиляции или всего одновременно. Период срабатывания датчиков можно отрегулировать под конкретную ситуацию.

Перед тем, как приобрести инфракрасный датчик движения, необходимо как можно более точно определиться с некоторыми требованиями.

Во-первых, нужно точно знать где будет использоваться датчик движения. Это может быть помещение, открытое пространство с навесом или без него. Во всех этих случаях устройство будет иметь различную степень защиты от пыли и атмосферных осадков, а также разный способ крепления.

Во-вторых, необходимо точно знать суммарную мощность устройств, которые предполагается коммутировать. Ведь от датчика движения может включаться и одна энергосберегающая лампа, и система освещения огромного пространства, совместно с его вентилированием. Поэтому датчики, которые можно увидеть в продаже изготовлены, в зависимости от их модели, для работы в системах коммутации с суммарной мощностью потребления от 200 Вт до нескольких десятков кВт. Разные модели датчиков будут иметь совершенно разные размеры и способы их монтажа.

Приобретая инфракрасный датчик движения следует помнить, что у него имеется возможность настроить время его срабатывания на включение и на выключение. Эта функция очень актуальна для очень больших помещений и длинных коридоров. В таких случаях время срабатывания датчика настраивается таким образом, чтобы человек успел дойти от сектора срабатывания одного устройства до другого.

Перед тем как приобрести инфракрасный датчик движения необходимо хорошо изучить конфигурацию сектора его срабатывания. Здесь следует учесть, что любой предмет или конструкция, например, карниз, бра или подвесной светильник, находящиеся в границах сектора срабатывания датчика движения, способны значительно уменьшить радиус его действия.

Необходимо знать, что современные инфракрасные датчики движения имеют угол обзора 180 и 360 градусов, в зависимости от модели. Монтаж датчиков имеющих угол обзора в 180 градусов обычно устанавливаются на стены и следят за входом в помещение, а датчики с углом обзора в 360 градусов крепятся к потолку и реагируют на присутствие людей в помещении.

Таким образом, имея представление об инфракрасном датчике движения и особенностях его тех или иных моделей, можно с его помощью создать систему автоматического включения и выключения электроприборов, которая поможет сократить ненужные расходы на электроэнергию.

Детекторная продукция — детекторы или датчики движения

Все больше в лексикон россиян входит понятие «умный» дом. На основе самых современных инженерных систем и их интеграции создается такое технологическое пространство в доме (квартире, офисе и пр.), которое обеспечивает автоматическое функционирование контроля доступа, освещения, наблюдения, сигнализации и диспетчерского управления.

Одним из важнейших элементов создания подобной системы является детекторная продукция — детектор движения, где обнаружение объектов происходит за счет высокоточного приема инфракрасного излучения от объекта, движущегося со скоростью 0,6 – 1,5 м/с.

Важно отметить, что предлагаемые устройства изготовлены на основе новейшей SMD – технологии, которую сегодня специалисты ласково называют «SMT-Art» («искусство технологии сборки»). Это – высокоточный автоматизированный монтаж деталей с 5 – кратной проверкой качества изделий еще в ходе производства. Данная технология увеличивается производительность труда и значительно снижает затратный механизм. Последнее обстоятельство прямым образом отражается на формировании цены, делая ее вполне доступной покупателю. Помимо этого, доступность указанной

детекторной продукции для российского потребителя определяется тем, что заданные требования к изделиям соответствуют отечественным климатическим и техническим условиям эксплуатации:

температурный режим – от -20°С до +40°С;

относительная влажность воздуха —

Вся продукция является энергосберегающей.

Потребляемая мощность: 0,1 Вт – в ждущем режиме; 0,45 Вт – в рабочем режиме.

Производители электрооборудования
Нажмите на логотип производителя чтобы посмотреть все его товары в этом разделе.

Датчики движения и освещения Энергия ST

Характеристики:

Название модели Датчик движения ST06 белый (1 детектор) ЭНЕРГИЯ

Артикул Е0407-0001

Номинальное напряжение контактов AC, В 230

Частота, Гц 50

Номинальный ток, А 16

Порог срабатывания в зависимости от уровня освещенности, Лк 3 – 2000 (регулируется)

Максимальная мощность нагрузки, Вт 1200Вт (лампанакаливания)
300Вт (энерго-сберегающаялампа)

Время отключения 5 сек — 8 мин

Дальность обнаружения, м 7

Угол охвата, градусов 360

Цвет Белый

Способ установки На потолок

Высота установки, м 2,2-4

Степень защиты IP44

Рабочая температура ℃ от -10 до +40

Минимальная партия, шт. 1

Вентилятор вытяжной Electrolux Move EAFV-100 (датчик движения)

 
Основные
 
Гарантийный срок 24 мес
 
Серия MOVE
 
Страна производства КНР
 
Бренд ELECTROLUX
 
Потребительские
 
Эффективен для помещ. площадью до 6 м2
 
Область применения Универсальное оборудование
 
Уровень шума на расстоянии 3м 33 дБ
 
Производительность
 
Макс. потребляемая мощность, Вт 15 Вт
 
Макс. производительность 95 м3/час
 
Защита и безопасность
 
Класс пылевлагозащищенности IPX4
 
Монтажные
 
Посадочный размер вентиляционного канала 100 мм
 
Тип конструкции вентилятора Осевой
 
Посадочный диаметр вентиляционного канала 100 мм
 
Вариант размещения Универсальное
 
Напряжение электропитания 230
 
Вид установки (крепления) Монтаж на вент. отверстие в стене
 
Сетевой кабель с вилкой Нет
 
Встроенный клапан обратной тяги Да
 
Вес и габариты товара
 
Габаритные размеры товара (В*Ш*Г) 0,158*0,158*0,086 м
 
Высота товара 0.158 м
 
Глубина товара 0.086 м
 
Ширина товара 0.158 м
 
Вес товара (нетто) 0.54 кг
 
Комплектность
 
Набор крепежных элементов в комплекте Да
 
Управление
 
Таймер на отключение Да
 
Встроенный гигростат Нет
 
Регулировка значения относит. влажности Нет
 
Вид управления Полная автоматика
 
Регулировка скорости вращения вентилятора Нет
 
Индикация
 
Индикация включения Да
 
Дополнительные
 
Серия MOVE
 
Форма корпуса Стандартная (для подобных товаров)
 
Гарантийный документ Гарантийный талон

Видеокамеры с PIR-сенсором. Результаты испытаний

Охрана помещения от несанкционированного проникновения – задача непростая. Для ее облегчения доступен широкий ассортимент устройств. В основу их работы заложены различные физические принципы. Помимо камер видеонаблюдения, можно найти магнитные, акустические, вибрационные датчики, детекторы разрушения и оптические системы, работающие в области видимого и инфракрасного света. Часть этих устройств нецелесообразно использовать в небольших проектах, другие же служат для контроля целостности места установки, а движение на территории никак не фиксируют.

Для надежного обнаружения движения живых объектов (в частности, людей) в небольших помещениях существует специальное решение – инфракрасные датчики движения, или PIR-датчики. Они замечают человека в кадре за счет того, что его температура выше температуры окружающей среды. Для фиксирования происходившего на объекте было создано комбинированное решение из камеры и PIR-датчика. После срабатывания в таких камерах обычно инициируется запись видео с перемещениями нарушителя. Встроенный PIR-датчик, как заявляют производители, будет реагировать только на движение человека.

Распространенные программные детекторы движения начинают запись видео после любого изменения кадра, будь то идущий человек, мигающая лампа, шумы на изображении или качающиеся деревья за окном. А специализированные алгоритмы детекции людей обычно очень чувствительны к месту расположения камеры и направлению объектива относительно идущего человека. Иногда к камере подключают внешние датчики тревоги (контроль вскрытия двери, разбивания окна), но такой функционал часто излишний и только увеличивает сложность и стоимость проекта.

Обычно клиенту нужно просто фиксировать движение на объекте, поэтому камеры с PIRдатчиком удобно использовать как готовое универсальное решение – в качестве камеры со встроенной сигнализацией либо ограничителя ложных срабатываний от движения неживых объектов.

Принцип работы PIR-датчика

В основе конструкции инфракрасного датчика движения лежат два чувствительных к ИК-излучению сенсора, причем анализируемый спектр излучения соответствует тепловому излучению человеческого тела. Каждый сенсор формирует на своем выходе ток, пропорциональный средней температуре объектов, находящихся перед ним. Два сенсора имеют одинаковый сигнал при работе в одинаковых условиях. Появление перед одним из них объекта с более высокой температурой закономерно влияет на значение тока с этого сенсора. Различие же в токах формирует выходной сигнал самого детектора движения. Таким образом, PIR-датчик срабатывает на движение человека.

Перемещения теплого объекта только перед одним сенсором никак не отразятся на показаниях датчика, а значит получится анализировать только пересечение границ сенсоров и линии между двумя чувствительными элементами.

Поэтому описанная реализация датчика движения не подходит для реальной эксплуатации.

Чтобы обнаруживать движение на всей сцене, используются линзы Френеля. Они фокусируют на сенсоре оптическое излучение из разных точек пространства, тем самым создавая множество «лучей», с которых на чувствительные сенсоры «снимается» температура.

Благодаря определенной ориентации этих лучей любое движение теплого объекта в кадре будет фиксироваться датчиком движения.
У используемого физического процесса есть одна особенность. Медленно движущийся объект или объект, обладающий температурой
окружающей среды, не вызовет срабатывания.

Отсюда становится понятно, почему применение PIR-датчика на практике направлено на решение специфичной задачи – обнаружение движения теплого объекта. Насколько хорошо он с ней справится, мы решили проверить в этом тесте, а заодно и посмотреть на работу программного детектора движения в камере.

Что тестируем?
Мы будем измерять базовые характеристики PIR-датчика движения:

  • дальность обнаружения как максимальное расстояние до объекта, на котором детектор движения срабатывает безошибочно;
  • угол обнаружения как величину угла перед детектором, в котором он фиксирует движение объекта;
  • точность обнаружения как отношение количества зафиксированных перемещений к их реальному числу

Предоставленные модели
В результате в лаборатории оказались следующие образцы:

  • BEWARD B12CR;
  • Novicam PRo NC24FP;
  • Dahua DH-iPC-K35AP.

Все предоставленные модели являются Cubeкамерами. Это исполнение популярно для установки в офисах и иных небольших помещениях. Неожиданным для нас стало то, что на рынке мало камер с PIR-датчиком, и производители, возможно, не стремятся значительно расширять такими устройствами свой ассортимент.

Как проводятся измерения

Измерять характеристики мы будем при помощи специального перемещающегося излучателя, имитирующего тепловое излучение человека. Его скорость, размер и температура устанавливались для наибольшего соответствия реальной эксплуатации. Исходные условия тестов были близки к нормам, принимаемым при тестировании PIR-датчиков:

  • скорость движения объекта 1,7 м/с;
  • разница между температурой объекта и помещения 4 °C;
  • освещенность 500 лк;
  • отключенная ИК-подсветка.

Оценим влияние на работу PIR-сенсора следующих изменений:

  • уменьшение скорости движения объекта до 0,3 м/с;
  • уменьшение разницы температур между объектом и окружающей средой до 2 °C;
  • отключение освещения в лаборатории;
  • включение ИК-подсветки при отключенном освещении. 

BEWARD B12CR


Предоставлена компанией НПП «Бевард»

Лидирует по значению дальности обнаружения на скорости 1,7 м/с и показывает наилучшую дальность обнаружения при разнице температур как 4 °C, так и 2 °C.

Камера ведет съемку круглосуточно в реальном времени (25 кадр/с) с разрешением 1 Мпкс благодаря сенсору «день/ночь» и встроенной ИК-подсветке с дальностью до 8 м. Производитель предлагает при покупке оснастить камеру объективом на выбор – 2,5/2,8/3,6/6/8/12/16 мм.

Камера оборудована динамиком и активным микрофоном. По словам производителя, микрофон обладает акустической дальностью до 10 м и автоматической регулировкой усиления, что позволяет передавать звуки с минимальными искажениями.

В камере заявлены расширенный динамический диапазон с цифровой обработкой сигнала (DWDR), цифровая система шумоподавления (2D/3DNR/SmartNR) и поддержка ONVIF.

Модель поддерживает двойное кодирование видеопотока в форматах Н.264/MJPEG. Отмечается, что IP-камера позволяет задавать разнообразные сценарии действия при наступлении тревожных событий, например начать запись на карту памяти microSDHC или отправить уведомление на e-mail.

Производитель подчеркивает, что доступно исполнение камеры со встроенным Wi-Fi модулем – B12CRW.

Dahua DH-IPC-K35AP 


Предоставлена компанией IPera («Айпера»)

Продемонстрировала наибольшую дальность обнаружения при скорости объекта 0,3 м/с. Производитель отметил, что PIR-датчик предназначен для совместной работы с программным детектором движения, который срабатывает на любое изменение изображения.

При включенном PIR-датчике камера отсеивает срабатывания на движение холодного объекта (изменение освещения, движение листвы за окном и т.д.).

Миниатюрная IP-видеокамера, по словам производителя, оснащена CMOS-сенсором 1/3″ с разрешением 3 Мпкс. Она записывает видео
с максимальным разрешением со скоростью до 20 кадр/с, а начиная с 2 Мпкс – со скоростью до 25 кадр/c. В камере реализован фиксированный объектив 2,8 мм, предоставляющий заявленный горизонтальный угол обзора 100 град. Камера поддерживает видеокодеки H.264 и MJPEG.

В модели присутствует ИК-подсветка с заявленной дальностью 10 м. Заявляется поддержка функций DWDR, 3DNR и протокола ONVIF. Модель поддерживает microSD. В камере есть встроенные микрофон и динамик, а также тревожные вход и выход для подключения дополнительных охранных устройств. Питание камеры происходит как постоянным напряжением 12 В, так и по технологии PoE. Заявленный диапазон рабочих температур – от -10 до +45 °C.

NOVIcam PRO NC24FP


Предоставлена компанией Novicam

Обладает самым большим углом обнаружения PIR-датчика и углом обнаружения программного детектора движения. Величины
измеренной дальности срабатывания очень близки к максимальному значению.

Производитель позиционирует свою камеру как решение для видеонаблюдения в офисе, квартире, коттедже, магазине или павильоне. Компактная внутренняя IP-видеокамера передает изображение FullHD со скоростью записи до 30 кадр/с. Модель оснащена 1/2,7″ матрицей Progressive Scan CMOS. Камера, по словам производителя, имеет все необходимое для организации системы видеонаблюдения: слот для карт памяти microSD до 128 Гбайт, ИК-подсветку до 10 м и механический ИК-фильтр для работы ночью, встроенный микрофон и динамик для двусторонней связи, тревожный вход и выход для подключения датчиков.

Производитель отмечает, что встроенный WiFi-модуль позволяет организовать беспроводное подключение к локальной сети или Интернету. Поддержка технологии РоЕ позволит использовать один кабель для передачи питания и данных. Подчеркивается, что камера поддерживает бесплатный облачный сервис P2P и стандарт ONVIF. В модели заявлены интеллектуальные функции ROI и VCA (обнаружение вторжения/пересечение линии). Заявлен диапазон рабочих температур -30…+60 °C. 

Результаты испытаний

Угол обнаружения PIR-датчика определяется сектором перед камерой, в котором она безошибочно фиксирует движение.

Чувствительность программного детектора может быть настроена
таким образом, чтобы его угол обнаружения совпал с углом обзора камеры. Поэтому угол обнаружения программного детектора можно считать равным реальному углу обзора камеры. Средние углы обнаружения PIR-сенсоров и обзора камер оказались практически равны (рис. 1).

«СКУД и ИT: далеки или близки?» читать >>>

До определенного расстояния PIR-датчик фиксирует движение объекта без ошибок. За пределами этого расстояния он может просто не зафиксировать движение. С увеличением расстояния до объекта растет и количество пропусков его перемещений. В итоге датчик полностью перестает реагировать на движение. Расстояние, на котором это происходит, несильно отличается от дальности обнаружения камер (рис. 2).

Дальность обнаружения при низкой скорости (0,3 м/с) оказалась значительно меньше, чем при большой (1,7 м/с). Вероятно, это связано
с тем, что изменения тока с чувствительного сенсора при медленном движении недостаточно для срабатывания детектора. А значит, чем
быстрее в нашем тесте движется нарушитель, тем надежнее будет работать система обнаружения.

Вполне предсказуемый результат (рис. 3). Уменьшение разницы температур между объектом и окружающей средой с 4 °C до 2 °C приводит к закономерному снижению дальности обнаружения детектора. Но даже при разнице температур всего в 2 °C детектор стабильно фиксирует движение. В большинстве случаев человек будет иметь существенно более высокую температуру, чем помещение (рис. 4).

Изменение условий съемки в помещении привело к ожидаемым результатам (табл. 2). PIRдатчик стабильно обнаруживает движение теплого объекта в любых условиях. На холодный же объект реакция отсутствует, а значит PIR-датчик реагирует только на движение живого объекта. Что характерно, включение ИК-подсветки никак не повлияло на работу PIR-датчика. Хотя ИК-подсветка и PIR-датчик работают в инфракрасном спектре, диапазоны их рабочих длин волн сильно различаются и не пересекаются. На работу PIR-датчика движения влияют только скорость, температура объекта и расстояние до него. Насколько хорошо PIR-датчик будет замечать объекты, зависит от его чувствительности.

Программный детектор движения, в свою очередь, обнаруживает движение, только если объект отчетливо виден на изображении. При
этом стабильно фиксируются любые изменения в кадре. Увеличивая чувствительность программного детектора, можно получить большую, чем у PIR-датчика, дальность срабатывания. Нам удалось добиться стабильной фиксации движения на расстоянии более 40 м.

Нужно понимать, что дальнейшее увеличение чувствительности может привести и к появлению ложных срабатываний.

Подведем итоги

Мы подтвердили, что PIR-датчик оптимально использовать именно для обнаружения движения человека. Специализированный датчик
максимально точно реагирует на перемещение теплого объекта вплоть до пороговой дальности обнаружения. Эта дальность сравнима с размерами небольших помещений. Движение же холодного объекта полностью игнорируется.

Программный датчик фиксирует движение любых объектов и вместе с тем обладает большей дальностью и более гибкими настройками, чем PIR-датчик. Совместное использование двух этих способов детекции позволяет фиксировать движение теплого объекта с максимальной точностью.

В любом случае инсталлятору стоит рассматривать использование встроенного в камеру PIR-датчика как один из вариантов простого и удобного решения из сферы видеофиксации и сигнализации.

Посмотреть результаты испытаний других типов видеокамер >>

Больше статей по безопасности >>>

Датчик движения для включения света

Датчик движения для включения света – это современный прибор, который обнаруживает передвижение любых объектов в зоне своего действия, и включает освещение. Настройки датчика движения, позволяют отрегулировать время срабатывания, чувствительность, уставки срабатывания по уровню освещенности и время работы.

Попадая в незнакомое помещение, человек пытается найти выключатель освещения. Подсветка выключателей есть далеко не всегда, поэтому на их поиск может уйти значительное время.

Раньше подобные проблемы решали установкой дежурного освещения в местах частого присутствия людей, таких как лестничные пролеты, коридоры, придомовые территории и авто парковки.

В настоящее время, в подобной ситуации устанавливают датчик движения для включения освещения. Данный прибор позволяет включать освещение непосредственно в момент присутствия человека, что значительно сокращает расходы на освещение.

Разновидности датчиков движения

Датчики движения подразделяются на несколько основных групп, определяемых по принципу работы. Благодаря современным технологиям, данные приборы имеют компактные размеры и невысокую стоимость.

По способу получения сигнала, датчик движения бывает:

  • Активный. Прибор сам излучает и принимает обратно сигнал. В конструкцию устройства входят излучатель сигнала и приемник. За счет довольно сложной конструкции, данный тип устройств отличает сравнительно высокая цена;
  • Пассивный. Пассивный датчик движения реагирует только на собственное излучение объектов, находящихся в радиусе его действия. Такая конструкция максимально проста и доступна по цене.

По принципу работы:

  • Ультразвуковой датчик движения. Приборы, которые обнаруживают присутствие объекта, за счет отражения звуковой волны. Данные системы наиболее часто используются в автомобильных охранных сигнализациях. Данные датчики не используется совместно с системами освещения, так как они не реагируют на медленно движущиеся объекты. Так же ультразвук слышим домашними животными. Относится к классу активных устройств;
  • Микроволновый датчик движения. По принципу работы схожий с ультразвуковым датчиком, только вместо ультразвука используются микроволны. Активно применяется в охранных системах, благодаря компактным размерам, большим радиусом действия и высокой точностью срабатывания. К минусам можно отнести высокую цену подобных устройств. Относится к активным устройствам;
  • Инфракрасный датчик движения. Инфракрасное излучение имеют любые источники тепла, включая людей. Данное излучение улавливается датчиком при помощи пироэлектрических элементов. Устройства данного типа имеют большое количество регулировок, их можно использовать в помещении и на улице, а цена самая низкая среди всех подобных приборов. Благодаря своим характеристикам, инфракрасный датчик движения ДД является лучшим прибором для включения освещения.

Датчик движения для освещения — основные характеристики

Перед тем как купить датчик движения для включения освещения, предлагаем познакомиться с основными характеристиками этих приборов. Датчики движения разделяются на 2 основные группы:

Двухполюсные. Модели старого поколения. Имеют последовательную схему подключения и работают только с лампами накаливания

Трехполюсные. Универсальные модели, которые могут работать с любыми видами ламп. Данный вид часто называют светодиодный датчик движения. Рассмотрим виды характеристик таких датчиков:

  • Радиус действия. Определяет максимальное расстояние срабатывания. В зависимости от модели, обычно составляет от 2 до 15 метров;
  • Угол обнаружения. В горизонтальной плоскости бывает в диапазоне 60° — 360°, в вертикальной плоскости срабатывает в диапазоне от 15° до 20°;
  • Время работы с момента срабатывания. Меняется в зависимости от модели и обычно составляет от 2 до 5 минут;
  • Чувствительность. Величина активности излучения, при которой происходит срабатывание датчика. Настраивается через отдельную регулировку на корпусе некоторых моделей.

Датчик движения купить на NEW-LAMP.RU

В нашем ассортименте представлены наиболее востребованные датчики движения, цена на которые порадует любого покупателя. Если вы планируете купить датчик движения для включения света, обращайтесь за консультацией к нашим менеджерам. На всю продукцию предоставляется заводская гарантия.

Всё о датчиках движения

Датчик движения — сигнализатор, фиксирующий перемещение объектов и используемый для контроля за окружающей обстановкой или автоматического запуска требуемых действий в ответ на перемещение объектов.

Датчик движения чаще всего используется для включения освещения, когда вы проходите или находитесь рядом с ним. С его помощью можно хорошо экономить электричество и избавить себя от необходимости щелкать выключателем. Это устройство также используется и в системах сигнализации, для определения нежелательных проникновений. Кроме этого их можно встретить и на производственных линиях, они там нужны для автоматизированного выполнения каких-либо технологических задач. Датчики движения иногда называют датчикам присутствия.

Типы датчиков движения

Датчики движения различают по принципу действия от этого зависит их работа, точность срабатывания и особенности использования. У каждого из них есть сильные и слабые стороны. От конструкции и рода используемого элемента зависит и конечная цена такого датчика.

Датчик движения может быть выполнен в одном корпусе и в разных корпусах (блок управления отдельно от датчика).

Контактные

Самый простой вариант датчика движения – использовать концевой выключатель или геркон. Геркон (герметичный контакт) это переключатель который срабатывает при появлении магнитного поля. Суть работы заключается в установки концевого выключателя с нормально-разомкнутыми контактами или геркона на дверь, когда вы её откроете и зайдете в помещение контакты замкнутся, включат реле, а оно включит освещение. Такая схема изображена ниже.

Инфракрасные

Срабатывают от теплового излучения, реагируют на изменение температуры. Когда вы входите в поле зрения такого датчика он срабатывает на тепловое излучение от вашего тела. Недостатком такого способа определения являются ложные срабатывания. Тепловое излучение присуще всему что есть вокруг. Приведем несколько примеров:

1. ИК датчик движения стоит в помещении с электрообогревателем, который периодически включается и отключается по таймеру или термостату. При включении обогревателя возможны ложные срабатывания. Можно попробовать этого избежать долгой и скрупулезной настройкой чувствительности, а также попыткой направить его так, чтобы в прямой видимости не было обогревателя.

2. При установке на улице возможны срабатывания от порывов тёплого ветра.

В целом эти датчики нормально работают, при этом это самый дешевый вариант. В качестве чувствительного элемента используется PIR-сенсор, он создает электрическое поле пропорционально тепловому излучению.

Но сам по себе сенсор не имеет широкой направленности, поверх него устанавливается линза Френеля.

Правильнее будет сказать – многосегментная линза, или мультилинза. Обратите внимание на окошко такого датчика, оно разбито на секции это и есть сегменты линз, они фокусируют попадающие излучения в узкий пучок и направляют его на чувствительную область датчика. В результате этого на маленькое приемное окошко пироэлектрического сенсора попадают пучки излучений с разных сторон.

Для увеличения эффективности детектирования движения могут устанавливать сдвоенные, или счетвертненные сенсоры или несколько отдельных. Таким образом, расширяется поле зрение прибора.

Исходя из вышесказанного нужно отметить и то, что на датчик не должен попадать свет от лампы, а также в поле его зрения не должно быть ламп накаливания, это также сильный источник ИК-излучения, тогда работа системы в целом будет нестабильной и непредвиденной. ИК-излучения плохо проходят через стекло, поэтому он не сработает, если вы будете идти за окном или стеклянной дверью.

Это самый распространённый вид датчика его можно купить а можно и собрать самому на основе, поэтому рассмотрим его конструкцию подробно.

Как собрать ИК-датчик движения своими руками?

Самый распространенный вариант – это HC-SR501. Его можно купить в магазине радиодеталей, на али-экспресс, часто поставляется в наборах Arduino. Может использоваться как в паре с микроконтроллером, так и самостоятельно. Он представляет собой печатную плату с микросхемой, обвязкой и одним ПИР-сенсором. Последний накрыт линзой, на плате есть два потенциометра, один из них регулирует чувствительность, а второй время которое на выходе датчика присутствует сигнал. При детектировании движения на выходе появляется сигнал и держится установленное время.

Он питается напряжением от 5 до 20 вольт, срабатывает на расстоянии от 3 до 7 метров, а сигнал на выходе держит от 5 до 300 секунд, вы можете продлить этот период, если использовать одновибратор на NE555, микроконтроллер или реле задержки времени. Угол обзора порядка 120 градусов.

На фото изображен датчик в сборе (слева), линзу (справа внизу), обратную сторону платы (справа вверху).

Рассмотрим плату подробнее. На её передней стороне расположен чувствительный элемент. На задней – микросхема, её обвязка, справа два подстроечных резистора, где верхний – время задержки сигнала, а нижний – чувствительность. В нижней правой части джампер для переключения режимов H и L. В режиме L датчик выдает выходной сигнал только она период времени выставленного потенциометром. Режим H выдает сигнал, пока вы находитесь в зоне действия датчика, а когда вы её покидаете сигнал, исчезнет через время заданное верхним потенциометром.

Если вы хотите использовать датчик без микроконтроллеров, тогда соберите эту схему, все элементы подписаны. Схема питается через гасящий конденсатор, напряжение питания ограничено на уровне 12В с помощью стабилитрона. Когда на выходе датчика появляется положительный сигнал реле Р включается через NPN транзистор (например BC547, mje13001-9, КТ815, КТ817 и другие). Можно использовать автомобильное реле или любое другое с катушкой на 12В.

Если вам нужно реализовать какие-то другие функции – можно использовать его в паре с микроконтроллером, например платой Ардуино. Ниже представлена схема подключения и программный код.

Ультразвуковые

Излучатель работает на высоких частотах – от 20 кГц до 60 кГц. Отсюда выходит одна неприятность – животные, например собаки, чувствительны к этим частотам, более того они используются для их отпугивания и дрессировки. Такие датчики могут раздражать их и с этим возникают проблемы.

Ультразвуковой датчик движения работает на эффекте Допплера. Излучаемая волна, отражаясь от подвижного объекта, возвращается и принимается приёмником, при этом длина волны (частота) незначительно изменяется. Это детектируется, и датчик выдает сигнал, который используют для управления реле или симмистором и коммутации нагрузки.

Датчик неплохо отрабатывает движения, однако если движения очень медленные – он может не срабатывать. Преимуществом является то, что они не чувствительны к изменениям условий окружающей среды.

Лазерные или фотодатчики

В них есть излучатель (например ИК-светодиод) и приемник (фотодиод аналогичного спектра). Это простой датчик, возможна реализация в двух исполнениях:

1. Излучатель и фотодиод монтируются в проходе (контролируемой зоне) напротив друг друга. Когда вы проходите через него вы заслоняете излучение и оно не достигает приемника, тогда срабатывает датчик и включается реле. Это можно использовать и в системах сигнализации.

2. Излучатель и фотодиод стоят рядом друг с другом, когда вы находитесь в зоне действия датчика излучение отражается от вас и попадает на фотодиод. Это называется также датчиком препятствия, с успехом применяется в робототехнике.

Микроволновый

Состоит также из передатчика и приемника. Первый генерирует сигнал высокой частоты, второй их принимает. Когда вы проходите рядом изменяется частота. Приемник настроен таким образом, что при изменении частоты сигнал усиливается и передается на исполнительный орган, например реле, и происходит включение нагрузки.

Микроволновые датчики движения очень чувствительны, позволяют «увидеть» объект даже за дверью или за стеклом, однако это вызывает и проблемы ложного срабатывания, когда объект находится вне поля предполагаемой видимости.

Это достаточно дорогостоящие датчики, но они реагируют даже на самые незначительные движения.

Подобным образом работают и емкостные приборы. Такая схема изображена ниже.

Как подключить датчик движения?

Можно придумать бесчисленное множество вариантов и схем подключения датчика движения в зависимости от ваших потребностей, иногда нужно чтобы система срабатывала при движении в разных местах, например уличное освещение по пути от дома до ворот и наоборот, в других случаях необходимо принудительное включение или отключение света и т.д. Мы рассмотрим несколько вариантов.

Обычно у датчика движения есть три провода или три клеммы для подсоединения:

1. Приходящая фаза.

2. Фаза, отходящая для питания нагрузки.

3. Ноль.

Если вам не хватает мощности датчика – используйте промежуточное реле и магнитный пускатель с катушкой на 220В. Для этого вместо лампочки в нижеуказанных схемах подключаются выводы катушки.

Схема №1. Лампа включается только от датчика движения.

Схема №2. Лампа включается от датчика движения или от выключателя (принудительное включение).

Схема №3. Датчик движения отключается. Так он не будет срабатывать, когда вам это не нужно, например, в светлое время суток.

Схема №4 – включение лампы от двух датчиков, расположенных в разных местах.

На фото ниже изображены клеммы к которым подсоединяются питающие провода.

Заключение

Использование датчиков движения, как бы это ни звучало, это шаг к умному дому. Во-первых, это поможет экономить электроэнергию и ресурс ламп. Во-вторых, это избавит от необходимости каждый раз щелкать выключатель. Для освещения на улице при правильной настройки можно сделать так, чтобы свет включался, когда вы подходите к воротам дома.

Если расстояние от ворот до дома 7-10 – можно обойтись и одним датчиком, тогда не придется прокладывать кабель на второй датчик или собирать схему с проходным выключателем.

Как уже было сказано чаще всего встречаются ИК-датчики, их достаточно для простых задач, если вам нужна большая чувствительность или точность – присмотритесь к датчикам других типов.

Ранее ЭлектроВести писали, что молодой китайский стартап Human Horizons представил прототип своего первого серийного электромобиля HiPhi 1. На дверях авто нет ручек – машина сама решает, когда их открыть.

По материалам: electrik.info.

Датчик движения для включения света: устройство, виды, схемы подключения

В современном мире человек стремится автоматизировать любые процессы, включая свои повседневные действия. Именно поэтому в быту все чаще устанавливают датчик движения для включения света. Как он устроен и что необходимо знать для выбора конкретной модели, мы рассмотрим в данной статье.

Устройство и принцип работы

Конструктивно датчик движения содержит несколько составляющих элементов, которые будут отличаться в зависимости от типа.

Рис. 1. Устройство датчика движения

Для примера рассмотрим устройство инфракрасного сенсора, который состоит из:

  • пироэлемента PIR, реагирующего на изменение физических параметров окружающей среды;
  • полевого транзистора T1, выступающего в роли электронного ключа;
  • шунтирующего резистора R1, подключенного параллельно к пироэлементу.

Принцип действия заключается в способности пироматериала изменять собственные характеристики в зависимости от степени теплового излучения, попадающего на него. Световой поток уменьшает сопротивление пироэлемента PIR и через него приходит сигнал на открытие полевого транзистора. В таком состоянии ток будет протекать через нагрузку, в роли которой может выступать катушка реле или другой логический элемент. В случае появления человека или другого объекта в области действия датчика, световой поток прервется и перестанет воздействовать на пироэлемент, сработает автоматика, выдающая соответствующий сигнал о возникновении движения.

Разновидности

Разделение датчиков движения для включения света на виды осуществляется по нескольким критериям. По принципу действия их можно разделить на:

  • Инфракрасные – основаны на измерении величины температуры предметов, попадающих в зону охвата датчика движения. Основным недостатком является ложная реакция на элементы системы отопления или лампы накаливания, расположенные в непосредственной близи.
Рис. 2. Инфракрасный датчик

Ультразвуковые – функционируют на основе эффекта Доплера. Излучаемая волна звука в диапазоне частот от 20 до 60 кГц не слышима человеческим ухом в соответствии с п.2.1.1.3 ГОСТ Р 50030.5.2-99. Сталкиваясь с препятствием, ультразвук отражается и возвращается к приемнику, о чем передается сигнал на электронный ключ или реле.

Рис. 3. Ультразвуковой датчик

Микроволновые – используют специальную антенну, посылающую высокочастотный сигнал в окружающее пространство. При столкновении сигнала с движущимся предметом возникает отраженный сигнал, который возвращается к датчику. На сегодняшний день это самые чувствительные, но и самые дорогие модели для включения света.

Рис. 4. Микроволновой датчик
  • Лазерные – состоят, как правило, из светодиода и фотодиода, монтируемых в контролируемой области. Светодиод излучает сигнал, который распространяется в окружающее пространство. Как только в области действия возникает объект, преграждающий световой поток, он отражается и воспринимается фотодиодом. С которого сигнал подается на исполнительный орган датчика движения.
  • Томографические – используют радиоволны для диагностики пространства. В отличии от других моделей способны проникать за стены, конструктивные элементы и прочие преграды. Используются для включения освещения на больших площадях, в торговых центрах и т.д.

В зависимости от способа взаимодействия с движущимися объектами датчики движения могут быть активными, пассивными или комбинированными. Активные самостоятельно излучают измеряемые сигналы, а после их воспринимают. Пассивные ориентированы на собственные излучения человеческого организма или отталкиваются от их взаимодействия с окружающей средой.  Комбинированные состоят из активного излучателя, установленного с одной стороны и пассивного приемника, расположенного с другой стороны.

В зависимости от места установки датчики движения подразделяются на устройства наружного и внутреннего применения. Первые предназначены для использования под открытым небом. Вторые используются для размещения в помещениях, иногда под навесами, на верандах, крытых террасах и патио.

Технические характеристики

При выборе конкретной модели необходимо руководствоваться основными  техническими характеристиками, которые позволяют адаптировать датчик движения под местные условия.

Угол обзора.

Рис. 5. Угол обзора

В зависимости от охватываемой области, датчики движения могут работать в линейном формате, к примеру, контролируя какой-либо проход или охватывать сегмент в 90°. Если территория, по которой могут перемещаться люди, представляет собой дорогу или площадь, то берутся устройства с углом обзора в 180° или 360°. Следует отметить, что все датчики имеют угол охвата и по вертикали. Наиболее простой вариант составит 15° — 20°, а самые дорогие смогут отслеживать все 180° в вертикальной плоскости.

Дальность действия.

По дальности действия датчики движения подбираются в зависимости от поставленной задачи. Если вам необходимо следить за помещением, то расстояния в 5 – 7м будет более чем достаточно. Для открытой территории или длинных коридоров потребуется от 8 до 16м. Заметьте, при слишком большой траектории вас будут тревожить частое включение света, когда оно не требуется.

Мощность подключаемых светильников.

Любой датчик движения, включающий свет, может обеспечивать питание нагрузки лишь до установленного предела. Поэтому суммарная мощность осветительного оборудования, подключаемого в цепь питания, не должна превышать допустимого номинала. Если вы хотите обеспечить лучшую освещенность территории, то используйте светодиодные, ртутные или натриевые лампы  вместо лампочек Ильича.

Тип питания.

В зависимости от типа подводимого питания, все датчики движения подразделяются на беспроводные и проводные. Первый вариант использует аккумуляторы, накапливающие электрическую энергию и отдающие их для включения света. Второй вариант подключает 230 В от бытовой сети, это более распространенный вариант, поскольку световой поток не теряется по мере разряда батареи.

Степень защиты (IP).

В соответствии п.3.4 ГОСТ 14254-2015 степень защищенности от возможного попадания твердых частиц и влаги обозначается кодом IP. За буквенным обозначением следует цифровая маркировка, первая из которых согласно разделу 5 ГОСТ 14254-2015 обозначает меру защиты от пыли и других частиц и варьируется от 0 до 6. Вторая цифра, в соответствии с разделом 6 ГОСТ 14254-2015 варьируется от 0 до 9. Для обоих показателей 0 – означает отсутствие защиты, а максимальная цифра – максимально возможную защищенность.

Схемы подключения

Для решения различных задач датчики движения подключаются по различным схемам. Наиболее простой вариант – прямое включение осветительного прибора, как показано на рисунке ниже.

Рис. 6. Схема подключения датчика движения

Если вы допускаете возможность коммутации осветительного оборудования в обход датчика движения по личным надобностям, то лучше использовать схему с функцией шунтирования:

Рис. 7. Схема с шунтирующим выключателем

Как видите, здесь клавишный выключатель позволяет включить освещение даже без сигнала от сенсора. Для тех случаев, когда датчик движения должен срабатывать только в темное время суток, применяется схема с фотореле:

Рис. 8. Схема с фотореле

Если вы хотите, чтобы осветительное оборудование включалось от движения в нескольких зонах, тогда используется схема подключения одного светильника к двум и более датчикам:

Рис. 9. Схема с двумя датчиками движения

Место установки

В зависимости от места установки все датчики движения можно разделить на:

  • настенные;
  • потолочные;
  • угловые;
  • универсальные.

Последний вариант можно смонтировать на любой объект – стену, потолочные элементы, столбы и консоли. Такое разнообразие им обеспечивает специальный кронштейн, идущий в комплекте к устройству.

Частные ошибки при монтаже

Наиболее часто при установке датчика движения допускаются следующие ошибки:

  • рядом с датчиком движения располагается осветительное оборудование, приводящее к сбоям в работе;
  • угол обзора не захватывает часть территории, из-за чего включение света происходит через раз;
  • в зоне контроля расположен калорифер или кондиционер, воздушные потоки которых влияют на корректную работу;
  • перед сенсором находиться громоздкий предмет, существенно сужающий угол обзора.

Регулировка

После монтажа любой сенсор можно отрегулировать под параметры помещения или особенности ландшафтного дизайна территории. Для этого вы можете воспользоваться функционалом на корпусе, назначение которого мы рассмотрим более детально.

Рис. 10. Регулировка датчика движения

Угол наклона.

Необходимость регулировки угла наклона зависит от совпадения активной зоны с нужной вам дорожкой, тротуаром или пространством у крыльца. Если вам нужно сместить активную зону, то можно подрегулировать датчик на кронштейне. В некоторых моделях для этого используются специальные ручки. Однако заметьте, в моделях с малым углом по вертикали активную зону следует регулировать не только поворотом, но и высотой подвешивания.

Рис. 11. Регулировка угла наклона

Чувствительность.

Функция чувствительности позволяет отрегулировать включение света в зависимости от размеров объекта. На корпусе она обозначается SEN и может регулироваться от минимума до максимума. Чем меньшую чувствительность вы выставите, тем хуже будет реагировать датчик движения на небольшие объекты, к примеру, кошек или собак. По мере необходимости, чувствительность повышают, чтобы включение света происходило при движении самого меньшего члена семьи.

Время задержки.

Данный параметр указывает, в течении какого времени продлиться включение света. Для его регулировки необходимо воспользоваться ручкой с пометкой Time. Как правило, большинство датчиков движения позволяют выставить время свечения от нескольких секунд до 10 – 15 минут. Но, при необходимости на рынке можно подобрать и другой диапазон.

Уровень освещенности.

Такая опция доступна лишь моделям со встроенным фотореле, реагирующим на смену времени суток. На корпусе оборудования она помечена переключателем LUX, который позволяет изменять предел срабатывания в зависимости от снижения интенсивности солнечных лучей.

Какой лучше выбрать?

Если вы планируете установку датчика движения на улице или хотите подвязать его работу под смену времени суток, то лучше брать модель со встроенным фотореле. Это решит проблему ручного включения света с наступлением сумерек, и исключит необходимость покупки и подключения дополнительного оборудования.

Если в зону действия часто попадают собаки, кошки и прочая живность, лучше приобрести модель с защитой от животных. В таком случае освещение не будет срабатывать ложно.

При выборе производителя, отдавайте предпочтение известным брендам. Так как дешевые китайские датчики движения могут быстро выйти со строя, из-за чего система перестанет реагировать на перемещение.

Если вам нужна незаметная модель для сигнализации, выбирайте датчик движения спокойных цветов. Желательно брать миниатюрные датчики движения, которые легко прячутся за конструктивные элементы и детали строений.

PIR IC Работа, особенности и приложения

Что такое датчик PIR?

Датчик

PIR обнаруживает человека, движущегося на расстоянии примерно 10 м от датчика. Это среднее значение, так как фактический диапазон обнаружения составляет от 5 до 12 м. PIR в основном состоят из пироэлектрического датчика, который может обнаруживать уровни инфракрасного излучения. Для множества важных проектов или предметов, которые необходимо обнаружить, когда человек покинул или вошел в зону. Датчики PIR невероятны, они плоские и требуют минимальных усилий, имеют широкий диапазон линз и просты в взаимодействии.


Датчик PIR

Большинство датчиков PIR имеют 3-контактное соединение сбоку или снизу. Один вывод будет заземлен, другой — сигналом, а последний вывод — питанием. Питание обычно до 5В. Иногда более крупные модули не имеют прямого выхода и вместо этого просто управляют реле, в котором есть земля, питание и две коммутационные связи. Взаимодействие PIR с микроконтроллером очень легко и просто. PIR действует как цифровой выход, поэтому все, что вам нужно сделать, это прислушаться к переключению контакта вверх или вниз.Движение можно обнаружить, проверив высокий уровень сигнала на одном выводе ввода / вывода. Как только датчик нагреется, выходной сигнал будет оставаться низким до тех пор, пока не появится движение, в это время выходной сигнал будет колебаться на высоком уровне в течение нескольких секунд, а затем вернется к низкому уровню. Если движение продолжается, вывод будет циклически повторяться до тех пор, пока линия обзора датчиков снова не стабилизируется. ПИК-датчику необходимо время для прогрева с определенной конечной целью для достижения соответствующей емкости. Это происходит из-за того, что изучение природы занимает время, затрачиваемое на освоение. Это может быть где угодно от 10 до 60 секунд.

В течение всего этого времени в поле зрения сенсоров должно быть как можно меньше движений, чем можно было бы разумно ожидать.

Видео по датчику PIR

Ниже приводится видео о датчике PIR

.

7 областей применения инфракрасных датчиков

  • Все наружное освещение
  • Лифт в вестибюле
  • Многоквартирные комплексы
  • Лестницы общие
  • Для подвала или крытой парковки
  • Торговые центры
  • Для садовых фонарей

5 Особенности

  1. В комплекте с ИК-датчиком движения.
  2. Двухэлементный датчик с низким уровнем шума и высокой чувствительностью.
  3. Напряжение питания — 5В.
  4. Время задержки регулируемое.
  5. Стандартный выход TTL.

ИС ИК-датчика

ИС датчика PIR состоит из 3 контактов — Vcc, заземления и выхода.

В присутствии инфракрасного излучения человека датчик обнаруживает излучение и преобразует его непосредственно в электрические импульсы, которые поступают в схему инвертора. Схема инвертора состоит из транзистора, который переходит в насыщение при приложении высокого тока базы и в конечном итоге вырабатывает низкое напряжение коллектора.Таким образом, транзисторный выход низкий.

Этот низкий выход инвертора подключен к микроконтроллеру. На основе входных данных, полученных микроконтроллером, он управляет драйвером двигателя, который, в свою очередь, управляет движением двигателя.


Обнаружение движения с помощью ИК-датчика

PIR или пассивный инфракрасный датчик может использоваться для обнаружения людей в непосредственной близости от него. Выход можно использовать для управления движением двери.

Обычно при обнаружении движения используются световые датчики для обнаружения либо наличия инфракрасного света, излучаемого теплым объектом, либо отсутствия инфракрасного света, когда объект прерывает луч, излучаемый другой частью устройства.

Датчик PIR обнаруживает инфракрасный свет, излучаемый теплым объектом. Он состоит из пироэлектрических датчиков, которые вносят изменения своей температуры (из-за падающего инфракрасного излучения) в электрический сигнал. Когда инфракрасный свет попадает на кристалл, он генерирует электрический заряд.

Таким образом, датчик PIR может использоваться для обнаружения присутствия людей в зоне обнаружения приблизительно 14 метров.

Применение с использованием ИК-датчика — система автоматического открывания дверей

Открытие и закрытие дверей — всегда утомительная работа, особенно в таких местах, как торговые центры, отели и театры, где от человека всегда требуется открывать дверь для посетителей.

Система автоматического открывания дверей состоит из датчика pr, который определяет присутствие человека и посылает импульсы на микроконтроллер, который управляет приводом двигателя, посылая соответствующие импульсы на его входные контакты и разрешающий контакт.

Обычно человеческое тело излучает инфракрасную энергию, которая воспринимается датчиком PIR на значительном расстоянии. Выходной сигнал датчика PIR, то есть пассивного инфракрасного детектора, усиливается на транзисторе BC547, выход которого на коллекторе подключен к выводу 1 микроконтроллера.В то время как любой движущийся объект воспринимается PIR, он развивает высокий логический уровень на его выходе, который инвертируется транзистором, используемым для создания низкого логического уровня на выводе 1 микроконтроллера. Таким образом, микроконтроллер получает низкий логический сигнал от датчика PR через транзистор и, благодаря правильному программированию, отправляет низкий логический уровень на контакт 2 и высокий логический уровень на контакт 7, заставляя двигатель работать в прямом направлении, а дверь соединяется с валом мотор открывается. Программа написана так, что она подает соответствующий входной сигнал на микросхему драйвера двигателя L293D, как объяснено выше, для запуска двигателя в одном направлении, чтобы разрешить ситуацию открытой двери.Когда дверь полностью открывается, от дверного переключателя SPDT поступает сигнал прерывания, чтобы остановить двигатель, установив нулевую логику, когда дверь достигнет крайнего конца, чтобы активировать вывод L293D для отключения двигателя.

Другими словами, текущий сигнал от переключателя spdt отправляет сигнал прерывания на микроконтроллер, и он отправляет выходной сигнал низкого логического уровня на вход разрешающего контакта микросхемы двигателя, таким образом останавливая двигатель. Через несколько секунд микроконтроллер отправляет обратную логику на ИС драйвера двигателя, так что двигатель вращается в противоположном направлении, представляющем закрытие двери.Это происходит, когда микроконтроллер отправляет низкий логический уровень на контакт 2 и высокий логический уровень на контакт 7, и двигатель меняет свое направление, и дверь автоматически закрывается. Это происходит через несколько секунд после того, как человек переступает порог двери. Таким образом, дверь может закрываться или открываться автоматически, когда человек приближается к ней или выходит через нее.

Фото:

Как работают датчики движения? Типы датчиков движения | Arrow.com

Многие из самых популярных новых приложений IoT в умных домах и умных отраслях включают датчики движения.От систем безопасности до освещения и многого другого, датчики движения — это простой и эффективный способ экономии энергии при сборе полезных данных. Наиболее часто используемые датчики движения — это пассивные инфракрасные (PIR), микроволновые и двойные / гибридные датчики. Вот как они работают.

Описание датчиков движения

Датчики движения

популярны, когда речь идет о безопасности и энергоэффективности. Их можно использовать для охранной сигнализации или камер видеонаблюдения, активируя эти устройства, когда они обнаруживают движение поблизости.Это может быть экономия энергии, выключая свет в здании, когда оно больше не чувствует движения, что регулярно используется в офисных зданиях или туалетах. Часто используются три типа датчиков движения: пассивный инфракрасный (PIR), микроволновый и Dual Tech / Hybrid.

Пассивные инфракрасные датчики

: что такое ИК-датчик?

PIR — это датчик движения, который вы могли видеть, входя в туалет или офисное помещение, обычно с белым покрытием. Они маленькие, маломощные, простые в использовании и недорогие.Он ощущает движение, ощущая изменение температуры между фоном и теплым телом.

PIR

оснащены пироэлектрическим датчиком, который определяет уровни инфракрасного излучения — все излучает небольшое количество излучения, но человеческое тело излучает большое количество тепла. PIR имеет два слота из специального материала, чувствительного к инфракрасному излучению. Когда датчик обнаруживает дифференциальное изменение между двумя слотами, это вызывает импульс, который он определяет как «движение». На рисунке 1 от Adafruit показан отличный пример того, как это работает.

Рис. 1: Датчик движения источника тепла с инфракрасным датчиком и выдает импульсы. (Источник: Adafruit / Lady Ada)

Белый пластик, который вы видите на ИК-датчике, называется линзой Френеля. Оптическая физика, лежащая в основе линзы Френеля, — это еще одна интересная область, на которую стоит обратить внимание, если у вас есть время, но в этом случае она дает датчику PIR гораздо большую зону обнаружения, что делает его более эффективным. На рисунке 2 показана внутренняя часть линзы Френеля, где вы можете видеть на ней «секции».

Рисунок 2: Внутри линзы Френеля. (Источник: Adafruit / Lady Ada)

Посмотреть похожие продукты
Посмотреть похожие продукты
Посмотреть похожие продукты

СВЧ-датчики движения: как работают СВЧ-датчики

Как следует из названия, микроволновые датчики используют непрерывные волны микроволнового излучения для обнаружения движения, аналогично тому, как работает радарная скоростная пушка.Он излучает высокие радиочастоты и измеряет отражение от объекта, обнаруживая сдвиг частоты. Если он обнаруживает сдвиг частоты, активируется детектор движения. На рисунке 3 показано, как работают микроволновые датчики.

Рисунок 3: Сдвиг частоты на объекте вызывает усиление сигнала, обнаруживая движение. (Источник: МикроЭлектоника)

Микроволновые датчики могут охватывать большую площадь, чем инфракрасные инфракрасные датчики, но они более дороги и могут быть уязвимы для электрических помех.Его способность проникать сквозь материал «видеть сквозь стены» может вызывать частые ложные срабатывания.

Датчики движения Dual Tech: как работают датчики Dual Tech / Hybrid

Существует технология, которая включает в себя как инфракрасные, так и микроволновые датчики, чтобы уменьшить количество ложных срабатываний. Быстрое повышение температуры в комнате может привести к срабатыванию ИК-датчика, в то время как ветер может сдвинуть объект и вызвать срабатывание микроволнового датчика. При использовании Dual Tech / Hybrid оба датчика должны будут улавливать изменения, которые вызовут его срабатывание, в результате чего количество ложных срабатываний будет крайне низким.


Узнайте больше об электронике из этих статей:

Узнайте о физике сенсорных датчиков.

Узнайте, как датчики отпечатков пальцев сканируют ваши отпечатки пальцев.

См. Внутреннее устройство источников бесперебойного питания (ИБП) и при необходимости.

Как работают датчики движения: руководство

Датчик движения или детектор движения — это электронное устройство, которое использует датчик для обнаружения находящихся поблизости людей или объектов.Датчики движения — важный компонент любой охранной системы. Когда датчик обнаруживает движение, он отправляет предупреждение в вашу систему безопасности, а в новых системах — прямо на ваш мобильный телефон. Если вы подписались на службу мониторинга тревог, датчики движения можно даже настроить для отправки предупреждений вашей группе мониторинга.

Датчики движения обычно используются для:

  • Обнаружить, когда потенциальный злоумышленник находится рядом или внутри вашего дома или офиса.
  • Предупредить вас, если люди войдут в зоны ограниченного доступа.Дома это может быть подвал или гараж.
  • Экономьте энергию за счет включения освещения в помещении только при необходимости.

Существует два широко используемых типа датчиков движения: активный ультразвуковой и пассивный инфракрасный (PIR).

Активные ультразвуковые датчики и пассивные инфракрасные датчики — две наиболее распространенные технологии датчиков движения, которые известны своей точностью и надежностью.

Активные ультразвуковые датчики излучают ультразвуковые звуковые волны с частотой, превышающей диапазон человеческого слуха.Эти волны отражаются от предметов в непосредственной близости и возвращаются к датчику движения. Преобразователь в датчике действует как путевая точка для сигнала — он отправляет импульс и принимает эхо. Датчик определяет расстояние между собой и целью, измеряя время между отправкой и получением сигнала. Большинство датчиков движения позволяют настраивать чувствительность, то есть они не срабатывают, если расстояние до объекта слишком велико. Если полученный сигнал находится в пределах указанных параметров, датчик движения сработает, предупреждая вас о том, что кто-то или что-то находится рядом с датчиком.

Датчики движения, установленные в точках входа, таких как окна и двери, можно настроить на включение охранной сигнализации. Датчики дверей и окон устанавливаются специально для обнаружения злоумышленника, поэтому вам не придется сталкиваться с ложными тревогами или чрезмерными уведомлениями.

Ультразвуковые датчики могут обнаруживать объекты независимо от их цвета, типа поверхности или типа материала (например, металлический или неметаллический). Они могут даже обнаруживать полупрозрачные объекты, хотя обычно это используется в промышленных целях.

Пассивные инфракрасные датчики обнаруживают колебания инфракрасной энергии, выделяемой людьми, животными и объектами в виде тепла.

Датчики PIR немного сложнее, чем активные ультразвуковые датчики, но результат тот же.

Стены, полы, лестницы, окна, машины, собаки, деревья, люди — вы называете это — излучают некоторое количество тепла. Инфракрасные волны могут определять температуру. Инфракрасные датчики движения обнаруживают присутствие человека или объекта, обнаруживая изменение температуры в определенной области.

Давайте использовать камеру обнаружения движения, чтобы проиллюстрировать, как это работает, хотя любой датчик движения PIR работает одинаково.

В ИК-камере есть два датчика. Когда вокруг никого нет, PIR-камера обнаруживает окружающее ИК-излучение от фоновых объектов, таких как стены и двери. Когда человек (или животное, объект и т. Д.) Проходит мимо камеры, первый датчик улавливает их тепловую сигнатуру, вызывая активацию камеры, которая запускает сигнал тревоги и отправляет вам предупреждение. Если объект выходит из поля зрения камеры, срабатывает второй датчик, отмечая резкое падение температуры.

Датчик движения PIR использует эти изменения температуры для обнаружения присутствия человека или объекта. Как и активные ультразвуковые датчики, ИК-датчики можно настроить так, чтобы они игнорировали небольшие изменения ИК-излучения, поэтому вы можете ходить по дому или на работе, не включая будильники, днем ​​и ночью.

Есть несколько менее широко используемых технологий датчиков движения.

Томографические датчики движения состоят из нескольких узлов. Узлы соединяются вместе, образуя ячеистую сеть.Эти датчики обнаруживают присутствие человека или объекта при разрыве связи между двумя узлами.

Вибрационные датчики движения обнаруживают людей и предметы с помощью небольших вибраций, вызываемых такими вещами, как шаги.

СВЧ-датчики движения излучают СВЧ-импульсы. Подобно активному ультразвуковому датчику, микроволны отражаются от объектов и возвращаются к датчику. На самом деле они покрывают большую площадь, чем датчики PIR, но более восприимчивы к электронным помехам.

Некоторые датчики движения считаются «двойной технологией», поскольку они объединяют два типа датчиков в одной системе. Активные ультразвуковые датчики и датчики PIR часто объединяются в один блок с целью повышения точности обнаружения. Вы всегда можете поговорить со своим установщиком сигнализации, чтобы убедиться, что ваши датчики движения являются наиболее подходящими вариантами для вашего дома или бизнеса.

Датчики движения имеют ограниченный диапазон. Обратитесь к профессионалу, чтобы определить, где лучше всего установить их, чтобы обеспечить максимальную защиту.

Типичные датчики движения имеют диапазон до 80 футов, что означает, что один датчик движения, вероятно, не сможет покрыть длинный коридор или открытое рабочее пространство. Вы можете нанять охранную компанию, такую ​​как Bay Alarm, для установки вашей системы безопасности. Наши установщики изучат планировку вашего помещения, чтобы определить, где именно разместить датчики движения. Как и в случае с камерами видеонаблюдения, пожарной сигнализацией и системами охранной сигнализации, наша цель — обеспечить максимальную безопасность вашего дома или бизнеса с помощью устройств и компонентов, размещенных в наиболее стратегически важных местах.

После установки агент безопасности интегрирует датчики с вашей системой охранной сигнализации. У вас будет быстрый доступ ко всей системе безопасности с телефона с помощью одного из двух приложений: SureHome by Bay Alarm или Bay Alarm Access.

Если вы решите пойти по пути безопасности своими руками, обязательно следуйте инструкциям, прилагаемым к датчику. Вот несколько советов по установке датчиков движения у вас дома или на работе:

  1. Устанавливайте датчики возле точек входа. Вы можете купить детекторы движения, разработанные специально для дверей и окон.
  1. Разместите их в местах с интенсивным движением. У вас больше шансов поймать злоумышленника, если вы установите датчик в коридоре, на лестнице или в другом месте, через которое люди должны проходить. Также разумно размещать датчики рядом с помещениями с особо ценными предметами, куда воры могут попасть первыми.
  1. Не устанавливайте датчики PIR рядом с источником тепла. Датчики PIR анализируют колебания температуры в определенной области и могут вызвать ложную тревогу, если они установлены слишком близко к вентиляционному отверстию, печи или камину.
  1. Не блокируйте датчик. Датчики не будут работать должным образом, если будут заблокированы. Поначалу препятствие может быть неочевидным. Например, если вы устанавливаете датчик движения в своем доме над подъездной дорожкой, припаркованный автомобиль может препятствовать обнаружению движения на тротуаре или улице. Попробуйте установить датчик в чистом месте.

После завершения установки протрите датчик от пыли и мусора, чтобы обеспечить беспрепятственный доступ к линзам, а затем периодически очищайте их.

Примечание: DIYers! Интеллектуальные датчики движения с поддержкой Z-Wave подключаются к вашему телефону для быстрого доступа и немедленных уведомлений. Если вы только начинаете сборку умного дома или у вас уже есть десятки подключенных устройств, датчики движения с поддержкой Z-Wave станут достойным дополнением к вашей настройке. (Если вы не знакомы с технологией Z-Wave, мы ранее публиковали подробную статью, в которой обсуждались, что такое технология Z-Wave и как она работает).

Настройте параметры чувствительности датчика, чтобы вас не засыпали предупреждениями и сигналами тревоги.

Вы, вероятно, не хотите, чтобы ваш телефон взорвался уведомлениями о движении только для того, чтобы узнать, что это просто домашнее животное, идущее по комнате. Один из наших специалистов по безопасности может настроить параметры уведомлений детектора по своему вкусу.

При самостоятельной установке вам придется настроить параметры самостоятельно. См. Инструкции к датчику движения. Скорее всего, он поставляется с приложением. После загрузки приложения вы можете изменить настройки, сделав их более или менее чувствительными.

Все еще не приобрели датчики движения? Изучите типы настроек и функций, предлагаемых различными датчиками. Некоторые из них больше похожи на датчики типа «установил и забыл» с минимальными настройками, в то время как другие датчики обладают множеством функций, на настройку которых вы могли бы потратить много времени. Выберите тот, который вам больше всего подходит, или поговорите с профессионалом в Bay Alarm, чтобы узнать больше.

Датчики движения являются неотъемлемой частью любой системы безопасности: они представляют собой один из лучших способов обнаружения злоумышленников и другой подозрительной активности.Если вы готовы повысить безопасность своего дома или бизнеса, позвоните нам! В Bay Alarm мы защищаем таких же людей, как вы, более 75 лет.

Датчик

PIR: Обзор, приложения и проекты

PIR Sensor — это сокращение от пассивного инфракрасного датчика, которое применяется в проектах, которым необходимо обнаруживать движение человека или частиц в определенном диапазоне. Он также известен как датчик движения (PIR) или ИК-датчик.

Поскольку датчики PIR обладают мощными функциями с преимуществами низкой стоимости, они были приняты в тоннах проектов и широко приняты сообществом разработчиков оборудования с открытым исходным кодом для проектов, связанных с Arduino и Raspberry Pi.Благодаря тому, что все эти ресурсы легко доступны, он очень помог новичкам узнать о датчике PIR.

В этой статье я представлю датчик PIR и сравню различные датчики PIR, которые вы можете найти на Seeed. Надеюсь, это поможет вам лучше понять PIR!

Что будет покрываться:

  • Обзор датчиков PIR
  • Разница между датчиком PIR и датчиком движения
  • Как PIR работает с Arduino и Raspberry Pi?
  • Проекты Arduino и Raspberry Pi с использованием ИК-датчика

Обзор ИК-датчиков

Что такое датчик PIR?

Пассивный инфракрасный датчик — это электронный датчик, который измеряет инфракрасный свет, излучаемый объектами в его поле зрения.Чаще всего они используются в датчиках движения на основе PIR. Датчики PIR обычно используются в системах охранной сигнализации и автоматического освещения.

Изображение: Датчик движения PIR — версия с большим объективом

Технически PIR представляет собой пироэлектрический датчик, способный обнаруживать различные уровни инфракрасного излучения. Например, Все испускает излучение разного уровня, и уровень излучения будет увеличиваться с увеличением температуры объекта.

Что обнаруживает датчик PIR? Датчики

PIR также известны как PID или пассивные инфракрасные детекторы.Таким образом, датчик PIR может обнаруживать инфракрасное излучение, испускаемое частицами.

Как правило, PIR может обнаруживать движение животных / человека в диапазоне требований, который определяется спецификацией конкретного датчика. Сам детектор не излучает энергию, а пассивно принимает ее, улавливая инфракрасное излучение из окружающей среды.

Как работает датчик PIR?

Датчик PIR довольно сложен по сравнению с другими датчиками. Так как у них 2 слота, и прорези сделаны из чувствительного материала.

Линза Френеля используется для того, чтобы увидеть, что две прорези ИК-датчика могут видеть на некотором расстоянии. Когда датчик неактивен, два слота воспринимают одинаковое количество ИК-излучения. Окружающее количество излучается снаружи, стен или комнаты и т. Д.

Когда мимо проезжает человеческое тело или какое-либо животное, оно захватывает первый слот датчика PIR. Это вызывает положительное разностное изменение между двумя биссектриями. Но когда тело покидает зону чувствительности, датчик генерирует отрицательное дифференциальное изменение между двумя направлениями пополам.

Диапазон различных ИК-датчиков

  • Внутренний пассивный инфракрасный порт : Расстояние обнаружения составляет от 25 см до 20 м.
  • Внутренняя завеса : Дальность обнаружения колеблется от 25 см до 20 м.
  • Наружный пассивный инфракрасный порт : Дальность обнаружения составляет от 10 до 150 метров.
  • Открытый пассивный инфракрасный датчик-занавес : расстояние от 10 до 150 метров

Разница между ИК-датчиком и датчиком движения

Датчик движения: способен обнаруживать движение людей или объектов.В большинстве приложений эти датчики в основном используются для обнаружения человеческой деятельности в определенной области.

  • Преобразует движение в электрические сигналы : датчик либо излучает стимулы и отслеживает любые отраженные обратно изменения, либо получает сигналы от самого движущегося объекта.
  • Тревога : подает сигнал тревоги, когда люди или другие объекты вторгаются и нарушают нормальное состояние, в то время как другие будут тревожить, когда они вернутся в нормальное состояние после вторжения.
  • Применение : Системы безопасности во всем мире полагаются на датчики движения для включения сигналов тревоги и / или автоматические выключатели освещения, которые обычно размещаются в относительно легких местах, таких как окна и ворота, в зданиях.

PIR — это только один из технических методов обнаружения движения, поэтому мы будем говорить, что PIR-датчик является подмножеством датчика движения .

Датчик

PIR имеет небольшие размеры, дешевую цену, низкое энергопотребление и очень прост в понимании, что делает его довольно популярным. Многие продавцы добавят «движение» между датчиками PIR для удобства новичков.


Как PIR работают с Arduino и Raspberry Pi?

Поскольку существует множество проектов, использующих PIR с Arduino, а также множество руководств, я представлю вам некоторые из более простых, но интересных из них, которые вам пригодятся!

Компания Seeed предлагает шесть датчиков движения PIR! Однако я возьму Grove — датчик движения PIR в качестве примера и сравню его с другими датчиками PIR, чтобы проиллюстрировать, как PIR работают с Arduino.

Подробное пошаговое руководство можно найти на вики-странице Seeed Studio, посвященной датчикам PIR.

Grove — Датчик движения PIR

This Grove — Датчик движения PIR (пассивный инфракрасный датчик) может обнаруживать инфракрасный сигнал, вызванный движением. Если датчик PIR замечает инфракрасную энергию, детектор движения срабатывает, и датчик выдает HIGH на своем выводе SIG. Диапазон обнаружения и скорость отклика можно регулировать с помощью 2 потенциометров, припаянных на его печатной плате, скорость отклика от 0.3 с — 25 с, максимальная дальность обнаружения — 6 метров.

Это простой в использовании датчик движения с интерфейсом, совместимым с Grove. Просто подключите его к Base Shield и запрограммируйте, его можно использовать в качестве подходящего детектора движения для проектов Arduino.

Серия датчиков движения PIR включает несколько продуктов, которые удовлетворят ваши потребности:

Использование датчика движения PIR с Arduino и Raspberry Pi

Подключите датчик PIR к Seeeduino Подключите датчик PIR к Raspberry Pi

Мы подготовили подробные руководства и библиотеки на нашей вики-странице, чтобы помочь вам использовать датчик PIR с Arduino и Raspberry Pi.С Grove вы можете просто подключить и играть, чтобы приступить к работе над проектами PIR.


Проекты Arduino и Raspberry Pi с использованием датчика PIR

Проекты Arduino с использованием датчика PIR

Охранная сигнализация с ИК-датчиком движения

Хотите сделать самодельную систему охранной сигнализации? В этом проекте объясняется, как сделать его с помощью ИК-датчика, зуммера и светодиода!

Что вам понадобится:

Заинтересованы? Более подробную информацию можно найти здесь!

Машина для конфет на Хэллоуин

Хотите произвести впечатление на своих гостей во время Хэллоуина? Не смотрите дальше, эта автоматическая машина для конфет на Хэллоуин определенно покорит вас толпой!

Что вам понадобится:

Электромонтаж конфетной машины

Заинтересованы? Вперед и попробуйте сами!

Рождественская музыка Cheer Light

Хо-хо-хо! Хотите сделать освещение для елки своими руками? Посмотрите этот проект!

В этом проекте мы будем использовать регулируемый инфракрасный датчик движения Grove.Это простой в использовании пассивный инфракрасный датчик движения, который может обнаруживать инфракрасное движение объекта на расстоянии до 3 метров.

Что вам понадобится:

Звучит весело? Продолжайте и нажмите здесь, чтобы узнать, как это сделать своими руками!

Raspberry Pi Tutorial с использованием датчика PIR

Нужна помощь по подключению PIR-датчика движения к Raspberry Pi? Из этого туториала Вы узнаете, как это сделать! Контакты GPIO на Raspberry Pi имеют решающее значение, когда дело доходит до создания аппаратного проекта, будь то робот или система домашней автоматизации.В любом случае вам придется использовать контакты GPIO (ввод / вывод общего назначения) на Raspberry Pi.


Связанный датчик s

Датчик PIR не может удовлетворить потребности вашего проекта? Вот альтернативный датчик движения, который вы можете рассмотреть:

СВЧ-датчик

Микроволновые датчики также известны как радарные, радиочастотные или доплеровские датчики. Это электронные устройства, способные обнаруживать движение от ходьбы, бега до ползания на открытом воздухе с помощью электромагнитного излучения.

Более того, он может обнаруживать движение, применяя эффект Доплера и проецируя микроволны, которые отражаются от поверхностей и возвращаются к датчику. Он может измерять и определять время, в течение которого сигнал отражается датчиком, который известен как время эхо-сигнала .

Что такое время эха?

Время эха помогает рассчитать расстояние до любого неподвижного объекта в зоне обнаружения и устанавливает базовую линию для работы детектора движения.

С помощью времени эхо-сигнала датчик может определять, есть ли какое-либо движение в зоне обнаружения, как если бы человек двигался внутри зоны, поскольку волны будут изменяться, что изменяет время эха. С микроволновым датчиком все это можно сделать менее чем за микросекунду.

Он также больше подходит для определенных сценариев по сравнению с датчиком PIR. Например, на него не влияет температура окружающей среды по сравнению с датчиком PIR.

Интересный факт: микроволновый датчик способен обеспечивать стабильную работу при температурах от -20 ° C до 45 ° C!

Хотите узнать об этом больше? Ознакомьтесь с нашим другим блогом о том, какой датчик движения Arduino использовать — микроволновый или инфракрасный датчик!


Сводка

Это все о PIR и датчиках движения! Надеюсь, я смог помочь вам лучше понять, как работают PIR и датчики движения, и помочь вам выбрать наиболее подходящий PIR для вашего следующего проекта!

Следите за нами и ставьте лайки:

Продолжить чтение

Что такое датчик движения?

Датчик движения (или детектор движения) — это электронное устройство, предназначенное для обнаружения и измерения движения.Датчики движения используются в основном в системах безопасности дома и бизнеса, но их также можно найти в телефонах, диспенсерах для бумажных полотенец, игровых консолях и системах виртуальной реальности. В отличие от многих других типов датчиков (которые могут быть переносными и изолированными), датчики движения обычно представляют собой встроенные системы с тремя основными компонентами: сенсорный блок, встроенный компьютер и оборудование (или механический компонент). Эти три части различаются по размеру и конфигурации, поскольку датчики движения можно настроить для выполнения очень специфических функций.Например, датчики движения можно использовать для включения прожекторов, включения звуковой сигнализации, включения переключателей и даже для предупреждения полиции.

Есть два типа датчиков движения: активные датчики движения и пассивные датчики движения. Активные датчики имеют как передатчик, так и приемник. Этот тип датчика обнаруживает движение, измеряя изменения в количестве звука или излучения, отражающегося обратно в приемник. Когда объект прерывает или изменяет поле датчика, электрический импульс отправляется на встроенный компьютер, который, в свою очередь, взаимодействует с механическим компонентом.Самый распространенный тип активного детектора движения использует технологию ультразвукового датчика; эти датчики движения излучают звуковые волны для обнаружения объектов. Существуют также микроволновые датчики (излучающие микроволновое излучение) и томографические датчики (передающие и принимающие радиоволны).

В отличие от активного датчика движения, пассивный датчик движения не имеет передатчика. Вместо измерения постоянного отражения датчик обнаруживает движение на основе ощущаемого увеличения излучения в окружающей среде.Наиболее широко используемый тип пассивного датчика движения в системах домашней безопасности — это пассивный инфракрасный датчик (PIR). Датчик PIR предназначен для обнаружения инфракрасного излучения, исходящего от человеческого тела естественным путем. Приемник заключен в фильтр, который пропускает только инфракрасное излучение. Когда человек входит в зону обнаружения ИК-датчика, разница в уровне излучения создает положительный заряд внутри приемника; это воспринимаемое изменение заставляет чувствительный блок отправлять электрические данные на встроенный компьютер и аппаратный компонент.

Все о датчиках занятости и свободных мест

Изображение предоставлено Leviton

Датчики присутствия и незанятости — это устройства, которые определяют, когда в помещении нет людей, и, соответственно, автоматически выключают (или затемняют) свет, тем самым экономя энергию. Устройство также может автоматически включать свет при обнаружении присутствия людей, обеспечивая удобство и потенциальную помощь в безопасности. По данным Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, стратегии, основанные на занятости, могут обеспечить экономию электроэнергии в среднем на 24%.

Благодаря своей относительной простоте и высокому потенциалу энергосбережения в сочетании с требованиями энергетического кодекса эти датчики являются основным продуктом в новой конструкции. Они также являются обычным элементом управления в проектах модернизации.

В этой статье представлена ​​информация, которую можно использовать для выбора подходящей сенсорной технологии и функций продукта на основе характеристик конкретного приложения. Он основан на обновленном курсе Education Express, который будет опубликован в ближайшее время.

Изображение предоставлено Leviton

ТЕХНОЛОГИЯ

Входы

Изображение предоставлено Leviton

Датчики присутствия могут быть указаны как устройства с ручным, частичным или полным включением.

Большинство кодексов энергопотребления коммерческих зданий требуют ручного или частичного включения. Датчики ручного включения (также называемые датчиками свободного места) требуют, чтобы житель включал свет с помощью ручного переключателя, который может быть встроен в датчик (показан здесь пример). Датчики частичного включения активируют освещение до заданного уровня, например, 50%, а затем житель использует переключатель, чтобы включить освещение на полную мощность. Датчики Full-ON активируют свет на полную мощность.

Датчики с ручным и частичным включением имеют тенденцию экономить больше энергии, потому что житель может захотеть оставить свет выключенным или на более низком уровне.Датчики Full-ON обеспечивают удобство, которое можно рассматривать как удобство.

Выходы

Датчики присутствия и свободного места могут выключать свет или уменьшать освещение с помощью ступенчатого переключения или затемнения. Хотя ВКЛ / ВЫКЛ является более распространенным явлением, уменьшение освещенности хорошо подходит для применений, где свет должен оставаться включенным, но часто не используется, например, эта лестничная клетка, или где лампа не запускается быстро, как в случае ламп HID.

Изображение предоставлено LaMar Lighting

Зона покрытия и схема

Изображение любезно предоставлено Eaton

Чувствительность датчика определяет, на каком расстоянии он может обнаруживать основные (т.е., тело) и незначительное (то есть рукой) движение. Результирующее покрытие выражается как зона покрытия и диаграмма направленности. Зона покрытия определяет границы, в которых датчик может обнаруживать движение. Форма покрытия — это результирующая форма этих границ, которая может быть кругом, прямоугольником, эллипсом, каплей и т. Д.

NEMA WD-7 предлагает методы тестирования и составления отчетов для зон покрытия и шаблонов, о которых соответствующие производители сообщают в своей литературе. Это позволяет проводить осмысленное сравнение продуктов. Обычно это максимальное значение, которое можно регулировать в зависимости от настройки чувствительности, размеров помещения, высоты установки, наличия препятствий и других факторов.

Здесь показана зона покрытия ультразвукового датчика настенного выключателя.

Сенсорная техника

Наиболее распространенными методами, основанными на одной технологии, являются пассивный инфракрасный (PIR) и ультразвуковой (US). Датчики с двойной технологией (DT) сочетают ИК-датчик с ультразвуковым или акустическим зондированием. Другие методы включают микроволновые датчики, которые излучают маломощные микроволны и обнаруживают изменения в занятости, и датчики на основе камер, которые делают несколько изображений зоны покрытия в секунду.В настоящее время исследователи изучают еще больше способов обнаружения пассажиров, например, дифференциальное зондирование света.

Изображение предоставлено Wattstopper

Пассивный инфракрасный

Датчики

PIR реагируют на движение тепла, излучаемого людьми во время движения. Они обнаруживают движение в зоне покрытия, требующей прямой видимости; они не могут «видеть» людей за препятствиями или за стеклом.

Механизм обнаружения представляет собой многогранную линзу, определяющую зону охвата как серию дискретных веерообразных зон (см. Ниже пример датчика, установленного на настенном выключателе, рекомендуется для максимального расстояния 15 футов).х 12 футов. площадь). Объектив также определяет размер движения, которое он лучше всего подходит для обнаружения.

Датчик обнаруживает движение, когда человек пересекает эти зоны, что делает его более чувствительным к движению, происходящему сбоку от датчика. Промежутки между зонами увеличиваются с увеличением расстояния, что приводит к снижению чувствительности по мере удаления человека от датчика. Большинство датчиков PIR чувствительны к движению всего тела на расстоянии примерно до 40 футов, но чувствительны к движению руки, которое является более дискретным, примерно до 15 футов.

Изображение предоставлено Wattstopper

Ультразвуковой

Датчики

US излучают ультразвуковой высокочастотный сигнал по всему пространству, контролируют частоту отраженного сигнала и интерпретируют изменение частоты как движение. С другой стороны, они могут создать стоячую волну и искать изменения как амплитуды, так и частоты из-за движения. Частота волн обычно намного выше (32-40 кГц), чем может обнаружить нормальное ухо (20 кГц), чтобы избежать несовместимости с такими устройствами, как слуховые аппараты.Эти датчики не требуют прямой видимости (охват является объемным), что делает их идеальными для таких применений, как общественные туалеты с несколькими кабинками.

Эти датчики, способные обнаруживать незначительное движение на расстоянии до 25 футов, очень чувствительны. Здесь показаны схемы покрытия для четырех американских датчиков, подходящих для различных приложений, включая охват от 180 до 360 градусов, а также включая комнаты разного размера и коридор.

Изображение предоставлено Wattstopper

Двойная технология

Датчики

DT используют два метода обнаружения для повышения надежности в приложениях, где желательна более высокая степень обнаружения (например,g., обитатели не двигаются в течение длительного времени), например в классных комнатах.

Большинство производителей предлагают датчики, сочетающие в себе ультразвуковые и инфракрасные технологии. Свет включается только тогда, когда обе технологии обнаруживают присутствие людей. Для того, чтобы свет был включен, нужна только одна технология.

Другой датчик DT сочетает в себе ИК-датчик с акустическим обнаружением, называемый пассивным датчиком DT, поскольку в пространство не излучаются волны. Микрофон датчика отфильтровывает белый шум, чтобы сосредоточить внимание на резких изменениях, характерных для активности местных жителей.Здесь показаны схемы покрытия для потолочного датчика DT (вверху) и настенного пассивного датчика DT, установленного на выключателе (внизу).

Изображения любезно предоставлены брендами Wattstopper и Acuity

Монтажные блоки

Датчики могут быть сконфигурированы для потолка, высокой стены / угла, настенного выключателя (настенного ящика), установки на рабочем месте и в светильнике.


Изображения любезно предоставлены Хаббеллом и Кри

Энергетика и связь

Датчики могут быть низковольтными, линейными или беспроводными.

Изображения любезно предоставлены Leviton и Wattstopper

Особенности


Изображения любезно предоставлены Leviton и Wattstopper

Изображения любезно предоставлены Leviton и Wattstopper

Принадлежности

Изображения любезно предоставлены Leviton


ЗАЯВКА

Датчики присутствия и незанятости идеально подходят для установки в:

• закрытые помещения меньшего размера;
• большие помещения с зонированным / сетевым или индивидуальным управлением светильниками;
• помещения, работающие по непредсказуемому графику;
• помещения, которые используются периодически, то есть остаются незанятыми два или более часов в день; и
• лестничные клетки, коридоры и аналогичные помещения, где освещение должно оставаться включенным весь день, но часто в них нет людей (уменьшение освещенности).

Идеальное применение: офисы, классы, копировальные комнаты, туалеты, складские помещения, конференц-залы, складские проходы, комнаты отдыха, коридоры, складские помещения и другие помещения.

Изображения любезно предоставлены Wattstopper

Здесь показаны два примера: общественный туалет (вверху) с одним датчиком и открытый офис (внизу) с несколькими подключенными к сети датчиками. В туалете потолочный датчик DT размещается примерно в 2 футах от двери кабинки, чтобы покрыть пространство. В открытом офисе несколько потолочных US-датчиков подключены параллельно и объединены в сеть, чтобы покрыть все пространство как единую нагрузку.Требуется только один датчик, чтобы включить свет и держать его включенным. Обратите внимание, что для обеспечения надежности обнаружения рекомендуется минимальное перекрытие в зоне покрытия 20%.

Коды энергии

Большинство норм энергоснабжения коммерческих зданий требуют, чтобы освещение было выключено или уменьшено, когда оно не используется. Эти правила применяются к проектам нового строительства и реконструкции, а в некоторых штатах также к модернизации ламп с балластом. Для большинства кодов в настоящее время требуются датчики в самых разных местах.Все чаще коды требуют использования датчиков с ручным или частичным включением. Максимальное время задержки составляет от 30 до 20 минут. См. Наш курс по энергетическим кодам для получения информации, которая может быть применима к вашему проекту.

Датчики PIR

Датчики присутствия

PIR определяют разницу в тепле между движущимися людьми и их фоном. Их можно устанавливать на потолке или стенах, в том числе в качестве замены настенного выключателя, и использовать как внутри, так и снаружи помещений. Они хорошо подходят для:

• закрытые помещения меньшего размера, такие как частные офисы, подсобные помещения и складские помещения;
• помещения, требующие ограниченного покрытия, такие как складские проходы и коридоры; и
• относительно ограниченные наружные пространства, такие как освещение периметра здания.

Изображение любезно предоставлено Hubbell

Датчики

PIR должны быть расположены таким образом, чтобы им был обеспечен беспрепятственный обзор зоны основной задачи. (Хотя определение прямой видимости может быть ограничивающим, оно также позволяет ограничить поле обзора на заводе-изготовителе конструктивно или в полевых условиях посредством регулировки.) При полном или частичном включении они должны немедленно включить свет. когда человек входит в комнату.

Эти датчики менее чувствительны, чем ультразвуковые датчики; Чувствительность тем ниже, чем дальше от датчика находится человек.Они наиболее чувствительны к боковому движению датчика. Зона покрытия должна быть ограничена так, чтобы регулировалось только освещение в специально отведенном месте.

Поскольку датчики PIR реагируют на перепад тепла, такой перепад должен существовать. Кроме того, во избежание ложного включения (хотя в данном случае это бывает редко) их не следует устанавливать в пределах 6-8 футов от диффузоров HVAC и других источников тепла.

Изображение любезно предоставлено Hubbell

Датчики США

Датчики

US излучают высокочастотные звуковые волны в пространство и определяют присутствие людей по изменению частоты отраженных лучей, или они могут создавать стоячую волну и измерять как сдвиг частоты, так и амплитуду.Их можно установить на потолке или стене, в том числе в качестве замены настенного выключателя, как правило, в помещениях. Хотя они являются активной технологией (излучают энергию в пространство), правильно спроектированные устройства не будут мешать работе локальных устройств, таких как слуховые аппараты. Они хорошо подходят для приложений, требующих большей чувствительности и надежности, в открытых закрытых помещениях и пространствах с препятствиями. Подходящие приложения включают в себя открытые офисы, частные офисы, ванные комнаты, учебные классы и конференц-залы.

Изображение любезно предоставлено Hubbell

Датчики

US не требуют прямой видимости в зоне основной задачи. Они могут «видеть» углы и препятствия и иметь объемное покрытие — то есть они контролируют все пространство, а не только то, что находится в поле зрения. Однако поле обзора датчика не может быть ограничено после установки.

Ультразвуковые датчики должны быть расположены так, чтобы они загорались, как только человек входит в помещение. Они более чувствительны, чем датчики PIR, идеально подходят для приложений с незначительными движениями тела, таких как набор текста в офисе или тестирование в классе.Они более чувствительны к людям, идущим прямо к датчику и от него.

Чувствительность датчика

US может быть снижена из-за трех факторов: расстояния, высоты перегородки и способности поверхностей комнаты отражать ультразвуковое излучение. Они лучше всего подходят для помещений с потолками ниже 14 футов. Поверхности помещения, такие как тяжелые ковровые покрытия, звукопоглощающие перегородки и потолочная плитка, могут уменьшить зону покрытия датчика, а твердые поверхности увеличат чувствительность. Кроме того, эффективный диапазон потолочного датчика уменьшается пропорционально высоте перегородки.В помещениях с тканевыми перегородками и большой высотой перегородок для надежного обнаружения может потребоваться прямая видимость. Наконец, поскольку эти датчики реагируют на движение, чтобы избежать ложного включения, их не следует устанавливать на источниках вибрации или в пределах 6-8 футов или источниках воздуха, таких как открытые окна и вентиляционные отверстия.

Изображение любезно предоставлено Hubbell

Датчики DT

В помещениях, где прямая видимость людей заблокирована препятствиями или где люди не двигаются в течение длительного времени, могут быть эффективны датчики DT.Эти датчики могут быть более эффективными для предотвращения ложного выключения, чем датчики PIR, и предотвращения ложного включения, чем датчики США.

Изображение любезно предоставлено Hubbell

Размещение

Изображение предоставлено Wattstopper

Неправильное место установки является основной причиной проблем с датчиками присутствия, поэтому расположение датчика является критически важным дизайнерским решением. Датчики должны быть расположены так, чтобы у них была наименьшая вероятность ложного переключения и включения света, как только человек входит в помещение.Обычно это подразумевает размещение датчика над основными зонами активности в помещении или рядом с ними.

Другой аспект местоположения — ориентация. Например, приемная сторона американских датчиков должна быть расположена в направлении зоны наибольшего движения в пространстве. Производители могут предоставить поддержку приложений, включая разработку макета проекта и услуги определения местоположения датчиков.

Ложное срабатывание

Разработчики должны правильно подбирать датчики для приложений, чтобы избежать таких проблем, как ложное срабатывание, при котором датчик меняет освещение, когда этого не должно быть:

Время задержки

Временная задержка, которая определяет количество времени до выключения света после обнаружения свободного места, является важной регулируемой настройкой датчика.Преобладающие энергетические коды ограничивают задержку до 30 минут, хотя последние энергетические коды сокращают ее до 20 минут.

Люминесцентные лампы изнашиваются при запуске, поэтому при сокращении рабочего цикла (часов на запуск) экономия энергии увеличивается, но срок службы лампы уменьшается, особенно для систем с мгновенным запуском. Это можно смягчить, используя лампы с длительным сроком службы и запрограммированные пускорегулирующие аппараты.

Напротив, частота запусков оказывает незначительное влияние на срок службы светодиода.Теоретически это допускает временные задержки до 1-5 минут, что может увеличить экономию энергии, хотя может потребоваться больше датчиков, чтобы избежать возможности ложного отключения. Кроме того, интеллектуальные системы управления освещением позволяют программировать задержку, чтобы она изменялась в зависимости от времени суток. Например, днем ​​задержка может составлять 20 минут. В нерабочее время, 5.

Связанные

Детектор движения — Сенсорная техника

Введение:

Детектор движения — это устройство, которое содержит датчик движения, который обнаруживает движущиеся объекты и преобразует обнаружение движения в электрический сигнал.Датчик — это в основном устройство, которое получает стимул и отвечает электрическим сигналом. Процесс получения стимула и ответа называется восприятием. Действия по зондированию могут включать в себя сбор значений температуры, вибрации, пульса, влажности и другой информации и данных, связанных со здоровьем.

Он часто интегрируется как компонент системы, которая автоматически выполняет задачу или предупреждает пользователя о движении в определенной области. Детекторы движения являются жизненно важным компонентом систем безопасности, автоматического управления освещением, управления домом, энергоэффективности и других полезных систем.

Типы датчиков движения

Существует два основных типа датчиков движения: активные и пассивные.Они делятся на категории в зависимости от того, как они обнаруживают движение. Активные датчики излучают импульсы ультразвуковых звуковых волн, базовый радиолокационный сигнал или луч света. Ультразвуковые звуковые волны являются самыми популярными из трех. Пассивные датчики не излучают энергию, вместо этого они считывают изменения энергии, используя заранее определенную базовую линию.

Активные датчики

Активные датчики работают, посылая импульсы ультразвуковых звуковых волн, после чего датчик ожидает отражения энергии обратно.Хорошим примером активного датчика движения является автоматический открыватель дверей. Если в непосредственной близости никого нет, волны вернутся в том же ритме, в котором они были выпущены. Если кто-то или что-то нарушает рисунок, датчик отправляет сигнал тревоги в случае нарушения рисунка. Нарушенный образец вызывает срабатывание датчика и открывает дверь.

Рисунок 1.Как работают датчики движения.

Пассивные датчики

Они также известны как пассивные инфракрасные датчики (или датчики PIR), поскольку они обнаруживают и измеряют поступающую инфракрасную энергию. Иногда их еще называют пироэлектрическими детекторами. Любое тело, включая животных и людей, будет излучать инфракрасную энергию, потому что оно создает тепло. Эта энергия, излучаемая людьми и животными, зависит от температуры тела, но у людей она обычно составляет от 9 до 10 микрометров. Большинство пассивных инфракрасных датчиков могут фактически обнаруживать выбросы в диапазоне от 8 до 12 микрометров.Они делают это с помощью фотодетектора. Фотодетектор преобразует свет с этими длинами волн в электрический ток, который проходит через крошечный компьютер, расположенный в устройстве. Тревога срабатывает, когда фотодетектор обнаруживает большие или быстрые изменения в распределении излучаемой инфракрасной энергии. Такие вариации естественным образом возникают при нормальном движении человека. Меньшие вариации игнорируются компьютером, чтобы учесть естественные явления в контролируемой зоне, такие как медленное повышение температуры при восходе солнца в течение дня.

Рисунок 2. Схема датчика.

Характеристики датчика

Рисунок 3 Датчик AMN31111

Рисунок 4 Электрические характеристики из таблицы данных AMN31111

Рисунок 5. Цифровой и аналоговый датчик AMN31111 блок-схема

Sing30007

AMNe имеет микросхему AMNe со встроенным усилителем и компаратором.

Обнаруживает изменения в инфракрасных лучах. Однако он может не обнаружить в следующих случаях: отсутствие движения, отсутствие изменения температуры в источнике тепла

Сигнал может быть преобразован в цифровой с помощью внешнего аналого-цифрового преобразователя. Он также может быть подключен напрямую к микрокомпьютеру. Преобразование сигнала в цифровой может не потребоваться, если выбрана цифровая версия датчика.

Он откалиброван для определения разницы в температуре фона и объекта, скорости движения и объекта (человеческого тела).

В датчике обнаружен некоторый шум, типичное значение шума составляет от 155 м Впик-пик до максимум 300 м Впик-пик. Фильтр шума рекомендуется для приложений, требующих повышенного обнаружения, надежности и устойчивости к шуму.

Схема датчиков полностью заключена в металлический корпус TO-5, который представляет собой стандартизованный металлический полупроводниковый корпус. Лицевая поверхность линзы и корпус изготовлены из поликарбоната, линза — из мягких материалов, полиэтилена. Материалы устойчивы к воде, спирту, маслу, соли и слабым кислотам, что позволяет использовать его на открытом воздухе, но не рекомендуется, если он не является водонепроницаемым.


Члены группы:

Riku Sorsa

ПРЕЗЕНТАЦИЯ

motion_detector2.pptx

Ссылки:

  1. http://en.wikipedia.org/wikipedia.org/wikipedia.org/wikipedia.org : //www.ehow.com/how-does_4596955_motion-sensor-work.html

  2. http://illumin.usc.edu/assets/media/160/1000pxSonar_Principle_EN.svg.png

  3. http: / /images.machinedesign.com / images / archive / 72829sensorsens_00000051108.jpg

  4. http://www.farnell.com/datasheets/73642.pdf

  5. http://www3.panasonic.biz/ac/e/control/sensor/ thumbnail / amn31111.gif

  6. http://www.panasonic-electric-works.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *