Инфракрасный датчик движения для освещения

В системах контроля доступа извещатели движения управляют открыванием и закрыванием дверей общественных сооружений. По расчетам экспертов рынок ИК сенсоров будет расти на 20% ежегодно ближайшие 3-5 лет.

Принцип работы ИК датчика движения

Работа ИК извещателя заключается в контроле инфракрасного излучения определенной области, сравнении его с фоновым уровнем, и по результатам анализа выдачи сообщения.

ИК датчики движения для охраны используют активные и пассивные виды сенсоров. Первые для контроля используют собственный передатчик, облучающие все в зоне действия устройства. Приемник получает отраженную часть ИК излучения и по его характеристикам определяет, было нарушение зоны охраны или нет. Активные датчики бывают комбинированного типа, когда принимающие и передающие блоки разделены, это извещатели контролирующие периметр объекта. Имеют большую дальность действия по сравнению с пассивными устройствами.

Зона действия инфракрасного датчика

Пассивный инфракрасный датчик движения не имеет излучателя, он реагирует на изменение окружающего ИК излучения. В общем случае, извещатель имеет два чувствительных элемента, способных фиксировать инфракрасное излучение. Перед сенсорами устанавливается линза Френеля, разбивающая пространство на несколько десятков зон.

Маленькая линза собирает излучение с конкретного участка пространства и посылает на свой чувствительный элемент. Соседняя линза, контролирующая смежный участок посылает поток излучения на второй сенсор. Излучения соседних участков примерно одинаковы. При нарушении баланса, превышении какого-то порогового значения, прибор извещает контрольную панель о нарушении зоны охраны.

Схема ИК датчика

Каждый производитель имеет уникальную принципиальную схему ИК извещателя, но функционально они примерно одинаковы.

Устройство инфракрасного датчика

ИК датчик имеет оптическую систему, пирочувствительный элемент, блок обработки сигналов.

Оптическая система

Рабочая область современных датчиков движения весьма разнообразна благодаря различным формам оптической системы. От устройства расходятся лучи в радиальном направлении в различных плоскостях.

Так как извещатель имеет сдвоенный сенсор, то все лучи раздваиваются.

Сенсор инфракрасного датчика

Оптическая система ориентируется таким образом, что будет контролировать только одну плоскость или несколько плоскостей на разных уровнях. Может контролировать пространство вкруговую или по лучу.

При построении оптики ИК-датчиков часто используются линзы Френеля, представляющих множество призматических фасеток на выпуклой пластиковой чашке. Каждая линза собирает ИК поток со своего участка пространства и отправляет на ПИР элемент.

Конструкция оптической системы такова, что избирательность по всем линзам одинакова. Чтобы защититься от собственного тепла элементов, насекомых в устройстве устанавливается герметичная камера. Редко используется зеркальная оптика. Это значительно повышает дальность действия устройства и цену прибора.

Пирочувствительный элемент

Роль сенсора в ИК датчике играет пироэлектрический преобразователь на чувствительных полупроводниковых элементах. Он состоит из двух сенсоров. На каждый из них от двух соседних лучей поступает поток излучения. При одинаковом равномерном фоне сенсор молчит. При возникновении дисбаланса, в одной зоне появляется дополнительный источник тепла, а в другой нет, сенсор срабатывает.

Для повышения надежности и уменьшения ложных срабатываний в последнее время стали применять счетверенные ПИР элементы. Это увеличило чувствительность и помехозащищенность прибора. Но уменьшило расстояние уверенного распознавания нарушителя. Для решения этого приходится использовать прецизионную оптику.

Блок обработки сигналов

Главной задачей блока является надежное распознавание человека на фоне помех.

Они бывают самые разнообразные:

1. солнечное излучение;
2. искусственные ИК источники;
3. кондиционеры и холодильники;
4. животные;
5. конвекция воздуха;
6. электромагнитные помехи;
7. вибрация.

Блок обработки для анализа использует амплитуду, форму и длительность выходного сигнала пироэлектрического преобразователя. Воздействие нарушителя вызывает симметричный двухполярный сигнал. Помехи выдают несимметричные значения на обрабатывающий модуль. В простейшем варианте сравнивается амплитуда сигнала с пороговым значением.

Распознавание животных инфракрасным датчиком

При превышении порога извещатель сообщает об этом, подавая определенный сигнал на контрольную панель. В более сложных датчиках измеряется длительность превышения порога, количество этих превышений. Для повышения помехозащищенности прибора используется автоматическая термокомпенсация. Она обеспечивает постоянную чувствительность во всем диапазоне температур.

Обработка сигнала осуществляется аналоговыми и цифровыми устройствами. В новейших устройствах начали применять цифровые алгоритмы обработки сигнала, что позволило улучшить избирательность прибора.

Эффективность использования ИК извещателя в охранной сигнализации

От правильности выбора вида сенсора, расположения на объекте охраны во многом зависит его эффективность. Пассивные ИК датчики движения уличные и внутреннего применения реагируют на перемещения теплых по сравнению с фоном объектов при определенных скоростях перемещения. При маленькой скорости движения, изменения потоков инфракрасного излучения в соседних секторах настолько незначительны, что он воспринимается, как фоновый дрейф, и не реагирует на нарушение зоны охраны.

Если нарушитель облачится в защитный костюм с отличной теплоизоляцией, то ИК датчик движения не отреагирует, не будет нарушения баланса излучения в соседних зонах. Человек сольется с фоновым излучением.

Нарушитель двигается вдоль лучей извещателя движения с малой скоростью, в этом случае он нередко молчит.

Схема работы инфракрасного датчика движения

Изменения потоков оказываются недостаточными для срабатывания устройства. Особенно свойственно извещателям с функцией защиты от животных. В них уменьшают чувствительность, чтобы избежать реакции на появления домашних питомцев.

Важно правильно установить инфракрасный датчик. Требуется по конфигурации здания применять устройство типа «шторка», следует так и делать. Производитель рекомендует монтаж прибора на определенной высоте, надо соблюсти и это.

Для повышения эффективности работы инфракрасных датчиков их применяют совместно с сенсорами, работающими на других принципах.

Обычно, дополнительно придается радиоволновой извещатель с высокой чувствительностью, что снижает процент ложных срабатываний и повышает надежность охранной сигнализации. При защите окон от проникновения дополнительно устанавливается ультразвуковой извещатель, реагирующий на разбитие стекла.

Заключение

Постепенно ИК датчики усложняются, повышается их чувствительность, улучшается избирательность. Сенсоры находят широкое распространение в системах «умный дом», видеонаблюдения, контроль доступа. Совместное использование с различными устройствами повысило потребительские свойства датчиков. Им уготована долгая жизнь.

Видео: Датчик движения, принцип работы

bezopasnostin.ru

Сигнализация с датчиком движения

Начать изготовление сигнализации предлагаем с просмотра авторского видеоматериала

Итак, нам понадобится:
— датчик движения;
— транзистор НПН;
— резистор на 10 кОм;
— домашний звонок;
— регулятор громкости;
— кнопка включения;
— паяльник.

Датчик движения имеет 3 выхода: короткий – это +5 вольт, средний – это выход 3.3 вольта и один общий провод. По словам автора идеи, такой датчик можно приобрести на сайте eBay примерно за доллар. Отметим также, что регулятор громкости не является обязательным компонентом конструкции.

Первым делом представляем вашему вниманию схему будущей сигнализации, чтобы облегчить понимание конструкции.

Разбираем дверной звонок. Нужно отпаять проводок, который идет на плюсовой контакт отсека батареек.

Транзистор имеет 3 контакта. Правый является базой, средний – коллектор, левый – эмиттер. Эмиттер нужно припаять к проводку, который мы отпаяли от плюса на предыдущем шаге.

Теперь берем резистор, который нужно припаять к среднему проводку датчика движения.

Второй конец резистора припаиваем к базе транзистора.

Провод на датчике с обозначением «Ground», то есть земля, припаиваем к минусу в дверном звонке.

Самый короткий проводок на датчике удлиняем и припаиваем к плюсу в звонке. Отметим, что паять провода нужно при вытащенных батарейках.

Теперь коллектор транзистора припаиваем к плюсу, соединив куском провода.

Схема почти собрана. Осталось закоротить между собой проводки, которые по умолчанию идут на кнопку звонка. Не забываем изолировать.

Датчик движения имеет два резистора. Первый, который на датчике автора расположен на правой стороне, регулирует время выходного сигнала после того, как заработает датчик. Левый регулирует дальность срабатывания – от 2 до 5 метров.

Собираем звонок. Устанавливаем батарейки. Работает сигнализация по следующему принципу. Когда перед датчиком движения появляется объект, датчик передает сигнал дверному звонку, который в свою очередь начинает издавать звук. В конце отметим, что при использовании кнопки включения нужно иметь в виду следующее. включив сигнализацию, она начнет работать, однако дверной звонок издает один сигнал, после чего сигнализация начинает работать так, как предусмотрено.

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

usamodelkina.ru

Схемы подключения датчиков движения

Вы находитесь здесь:   Главная страница » Системы охраны и контроля доступа » Охранные датчики

Сегодня невозможно представить себе ни одну эффективную охранную сигнализацию частного дома без датчиков движения. Нередко такие устройства используются для контроля освещения в помещении, а также в системе умного дома. Выбор и установка такого оборудования обычно не сопровождается трудностями, если понимать основные принципы и особенности его работы.

Следуя нашим рекомендациям и приведенным схемам подключения вы без особых усилий справитесь с работой.

Датчики движения, их виды и особенности

Датчик движения представляет собой устройство, позволяющее уловить движение в видимой ему зоне и, при обнаружении перемещения, подать сигнал, предполагаемый его функционалом.

Все датчики движения можно подразделить на несколько видов в зависимости от принципа их действия. Рассмотрим подробнее каждый из них.

Инфракрасный датчик движения

В основе действия такого прибора лежит улавливание теплового излучения объекта во время его движения. Инфракрасное излучение, выделяемое любым живым существом, попадает на систему линз прибора и фиксируется чувствительным сенсором.

При перемещении объекта его тепловое излучение распознается различными линзами, входящими в состав датчика. После этого устройство выполняет программно заложенную в нем функцию. Стоит заметить, что от количества линз в системе – а их может быть от 20 до 60 – зависит чувствительность прибора и скорость его реакции. Зона «видимости» датчика зависит от площади поверхности системы линз.

Приборы, работающие по такому принципу, могут быть активными или пассивными. Модели активных устройств имеют передатчик и улавливатель. Они излучают один или несколько инфракрасных лучей, а приемник улавливает их. При пересечении луча с движущимся объектом устройство подает сигнал о наличии движения.

Пассивные датчики имеют только приемник, фиксирующий наличие инфракрасного излучения человека и его изменения в случае перемещения объекта.

Кроме того, существуют беспроводные датчики. Они широко используются при монтаже GSM сигнализаций для дома и дачи.

Ультразвуковой датчик движения

Устройства такого типа посылают в пространство ультразвуковые волны. В основу работы датчика положен эффект Доплера: если движущийся объект появляется в зоне покрытия устройства, то ультразвуковые волны, отражаясь от него, искажаются, меняется их частота.Если отраженный сигнал искажается или прерывается, то происходит запуск предустановленной функции.

Ультразвуковые датчики нашли широкое применение в системах автоматической парковки современных автомобилей.

Микроволновой датчик движения

Принцип работы СВЧ датчика также основан на принципе Доплера. Только в отличие от ультразвукового устройства такой прибор излучает электромагнитные волны высокой частоты. Он анализирует частоту отраженного сигнала и в случае малейших изменений запускает заложенную функцию.

Комбинированный датчик

Датчики движения комбинированного типа сочетают в себе несколько технологий обнаружения движения одновременно, например, микроволновой датчик и инфракрасный.Такие устройства более надежны по сравнению со всеми другими рассмотренными типами.

Датчик движения и датчик присутствия: основные различия

• В отличие от датчика движения, сенсор датчика присутствия фиксирует абсолютно все движения, вплоть до шевеления пальцев и изменения мимики, в то время как датчик движения реагирует на активное перемещение объектов в зоне видимости прибора. Датчики присутствия позволяют управлять различными устройствами, как система вентиляции, освещения. При помощи такого прибора можно обеспечить поддержание необходимой температуры и влажности воздуха в течение рабочего дня, т. е. пока в помещении присутствуют люди.
• В то время как датчики движения используются преимущественно в охранных системах и сигнализации, датчики присутствия применяются для обеспечения комфорта в быту. Для регулирования интенсивности освещения в жилом или офисном помещении лучше подойдет датчик присутствия, а для включения света в подъезде или фойе – датчик движения.

Применение обоих видов устройств позволит не только оптимизировать энергопотребление в помещении, но и обеспечить комфортные условия для проживания и работы.

Подбор оборудования

При выборе датчика движения для охранных систем стоит обратить внимание на несколько факторов:

• диапазон рабочих температур;
• класс защиты;
• «глубина» настройки;
• наличие функции защиты от взлома.

Большинство приборов имеют рабочую температуру от -35 до +50 градусов. Этот параметр наиболее важен, если планируется использовать уличный ИК датчик. При подборе аппарата для помещения более значимый показатель – угол обнаружения.

От того, насколько тонко можно настроить оборудование, будет зависеть количество ложных срабатываний. Так, прибор, установленный для контроля над прилегающей к зданию территорией, может реагировать на приближение к участку птиц или животных. Управление настройками устройства позволит ему фиксировать только движения людей.
С помощью функции защиты от взлома устройство подаст сигнал, если кто-то попытается его сломать.

Кроме того, при выборе датчика движения стоит иметь в виду и особенности каждого их типа:

• Инфракрасные датчики часто срабатывают не только на тепловое излучение живого объекта, но и на теплый воздух, поступающий из отопительного прибора. Такие приборы удобны для использования на улице, но осадки и прямые солнечные лучи могут несколько снижать его точность.
• Ультразвуковые устройства обладают сравнительно невысокой дальностью действия, поэтому располагают их в основном внутри помещения. При этом для того, чтобы датчик сработал, движение должно быть достаточно резким. То есть, если передвигаться плавно и медленно, то вполне возможно проскользнуть незамеченным.
• Микроволновые датчики более точные, они могут уловить даже самые мелкие движения. Однако ложные срабатывания и здесь – не редкость. Движение за окном и даже за дверью помещения могут быть расценены устройством как угроза. Кроме того, существуют данные, подтвержденные Всемирной Организацией Здравоохранения, о том, что СВЧ излучение может наносить вред здоровью человека.

Многие современные модели сенсоров снабжены функцией «иммунитета» для домашних животных. Такие датчики не реагируют на передвижение объектов весом до 15-25 кг (в зависимости от модели).

Установка и монтаж

Для начала стоит сказать, что работы по установке охранной системы не требуют лицензирования. Кроме того, членство организации, осуществляющей монтаж системы, в строительных СРО также необязательно. В целом, порядок монтажа установлен руководящим документом МВД РФ РД 78.145-93. Рассмотрим основные его положения:

1. Определение оптимальных мест установки датчиков.

Блок в 50% от начала статьи статьи

2. Монтаж оборудования должен производиться с учетом требований, указанных в его технической документации.
3. Электрические соединения между датчиками и приборами должны производиться в соответствии с общепринятыми схемами. При этом соединения должны выполняться методом пайки «под винт».

Для эффективной работы датчика движения при установке важно иметь в виду факторы, способствующие ложному срабатыванию прибора, а также правильно рассчитать зоны покрытия. То есть, после установки всех устройств не должно остаться зон вне их контроля.

Так, тепловые датчики не стоит устанавливать:

• вблизи кондиционеров, отопительных и прочих приборов, выделяющих тепло;
• рядом с форточками, сильными вытяжками, на сквозняке;
• напротив окон во избежание попадания солнечных лучей и «засвечивания» датчика на рассвете или по вечерам.

Во избежание лишних вибраций, лучше располагать оборудование на несущих конструкциях.

Также стоит позаботиться о том, чтобы предметы интерьера не загораживали поле обзора устройства.

Схемы включения датчика в системах охраны

Система охранной сигнализации включает в себя совокупность нескольких приборов и устройств. Типовая схема охранной системы продемонстрирована на следующем рисунке (рис. 1):

Типовая схема включения инфракрасного датчика движения в систему охраны выглядит следующим образом (рис. 2):

На выходе схемы имеются контакты: «С» — общий, «NC» — нормально замкнутый и «NO» — разомкнутый контакт. С помощью выходного реле датчик движения подключается на выход схемы. Если устройство сработает, то замкнутая цепь разомкнется между контактам «С» и «NC».

Схема подключения датчика движения для освещения

Помимо охранных систем, датчики движения широко распространены в быту. Их нередко используют для управления освещением, интенсивностью обогрева и кондиционированием помещения.Подсветка темной лестницы, кладовой комнаты, въезда в гараж – эти возможности современных датчиков движения делают повседневную жизнь более комфортной.

При регулировании освещения датчик выполняет функцию выключателя и в схему включается соответствующим образом (рис. 3).

Расположенная ниже схема используется, когда несколько датчиков подключаются параллельно. Такая ситуация возникает, когда одного прибора недостаточно для охвата всей территории помещения (рис. 4).

Без таких устройств невозможно функционирование системы «умный дом». Некоторые модели устройств могут даже «запоминать», сколько человек вошло в помещение, и в зависимости от этого оптимизировать работу осветительных и обогревательных приборов.
Принцип включения датчиков движения в систему умный дом наряду с другими детекторами практически одинаков.

Наиболее популярные модели сенсоров

Среди самых распространенных сегодня моделей датчиков движения можно выделить несколько марок.

1. Компания IEK предлагает широкий модельный ряд устройств, различных по способу установки и углом обзора от 120 до 360 градусов. По способу крепления датчики IEK бывают потолочными, настенно-потолочными, с креплением на корпус прожектора или предназначенные для скрытой установки в монтажную коробку.

Блок в 75% от начала статьи статьи

2. Инфракрасные датчики движения Camelion также весьма востребованы на рынке. Внешний вид прибора подойдет для любого интерьера. Угол обзора в зависимости от модели достигает 360 градусов.

3. Аппараты компании Steinel– наиболее дорогостоящие. Однако немецкое качество, функциональность, экономичность и удобство соответствуют высокой стоимости.В ассортимент компании входят датчики движения для освещения, датчики присутствия для включения света, светодиодные прожекторы и светильники с датчиком движения.

Рекомендации специалиста

Чаще всего монтаж датчиков движения, как для целей охраны, так и для освещения, не вызывает затруднений даже у неспециалистов. Но все же, во избежание неполадок и сбоев, стоит обратить внимание на несколько моментов:

• При организации охранной системы доступ к сигнальным кабелям датчика должен быть максимально ограничен. Пути их прокладки должны находиться в поле видимости датчиков.
• При установке следует учитывать высоту расположения устройства, рекомендованную производителем.
• Для целей охраны не всегда стоит ограничиться приобретением одного датчика. При пусконаладочных работах стоит удостовериться в отсутствии «слепых» зон, весь объект должен находиться в поле видимости устройств.

В заключении приводим основные возможности использования и подключения датчиков в небольшом видео.

keysafety.ru