Как работи инфрачервеният сензор за движение

Системата за сигурност се основава на различни видове фиксиращи устройства: звукомери, записващи устройства. Инфрачервеният сензор е най-популярното устройство за откриване на движещи се топлинни обекти. Те са лесни за поддръжка, надеждни и доста чувствителни.

Как работи устройството

Всеки обект, чиято температура не е по-ниска от температурата на въздуха, излъчва топлина. Задачата на инфрачервения сензор е да го подчертае спрямо общия топлинен фон и при движение в дадена зона да изпрати сигнал.

Човек е термичен обект, доста "горещ" в сравнение със стените на апартамент или къща, земята или дърветата. Това позволява на сензора да го различава от общия фон. Това също води до неправилно функциониране на алармата, ако топлинният фон в сградата е много висок.

Когато топлинен обект с подходящ размер и температура пресича обслужвания сектор, измервателният уред регистрира движение. След това сензорът изпраща сигнал до контролния блок. В зависимост от това за какво е предназначено работещото устройство със сензора, управляващият модул включва светлината, активира алармата за сигурност и т.н.

Областта на действие на регистратора е ограничена. Радиусът на откриване трябва да достига до всички ъгли на стаята или до края на зоната в градината. Ако случаят не е такъв, монтирайте 2 или повече метра. Ако устройството изпрати сигнал към превключвателя на светлината, радиусът може да е по-малък.

Инфрачервено сензорно устройство и дизайн

Повечето устройства от различни производители са уникални по дизайн. Общата схема обаче задължително включва няколко елемента.

Оптична система

Най-често това е леща на Френел. Това е набор от призматични фасети - микролинзи, фиксирани върху изпъкнала плоча - цилиндър. Всяка леща улавя IR лъчение в своята област и предава данни на пиросензитивния елемент. По този начин се създава определена конфигурация на топлинния обект. Ако последният не се движи, той не се променя. Но ако обектът се движи, същият IR поток, когато се движи, удря следващите микролинзи и конфигурацията се променя. Тоест светлината пада върху пироприемника, тогава не. Това е условието за задействане на сензора: устройството реагира на движението на човек в полето на действие.

Колкото повече сегменти има в обектива и колкото по-висока е тяхната чувствителност, толкова по-точно работи IR сензорът.

Ако човек се движи бавно в зоната на сензора, устройството може да не работи, тъй като смята колебанията в инфрачервения поток като случайни промени във фона.

Пирочувствителни елементи

Сигналът от лещата отива към пироелектричен елемент - полупроводников преобразувател. Включва 2 сензора, всеки от които получава сигнал от собствения си обектив. Ако потокът и на двата елемента е еднакъв, сензорът е неактивен, ако сигналът е различен, той се задейства.

В съвременните модели се използват четворни сензори, обслужващи 4 лещи. Те по-точно филтрират случайни светлинни смущения и премахват фалшивите аларми.

Модул за обработка

Блокът за обработка получава информация от всички пироелементи и я анализира.Неговата задача е да отдели данните за движещ се топлинен обект от смущения: движение на въздуха, слънчева светлина, конвекция, която възниква по време на работа на климатик или нагревател, вибрации. Сензорът трябва да реагира само на външния вид на човек, а не на животни, което изисква допълнително регулиране.

Модулът за обработка оценява формата и продължителността на сигнала, неговата амплитуда. Нормалната интерференция причинява асиметрични биполярни импулси, нарушителят произвежда симетрични. Ако естеството на сигнала съвпада с праговата стойност, сензорът се задейства и изпраща импулс към контролния панел. Последният се обработва от аналогови или цифрови устройства и активира всяка програма: включете светлината, увеличете интензитета, включете сирената.

В съвременните модели сензорът допълнително измерва продължителността на сигнала, броят пъти превишаване на прага. Това ви позволява да намалите броя на фалшивите аларми и да фиксирате обекта с бавна скорост.

Спецификации и характеристики

Техническите характеристики на IR сензора ще ви помогнат да изберете правилния. Данните са представени в паспорта на устройството:

• Мрежовото напрежение е нормално 230 V. Всеки от моделите работи от обикновена мрежа.
• Консумация на енергия - в рамките на 0,5 kW. Това дава възможност да се оборудва дори голяма къща с достатъчен брой сензори.
• Обхватът на откриване е ъгълът на гледане на устройството. Измерено в градуси. За стенни устройства тя варира от 120 до 280 градуса, за таванни - 360.
• Обхват - измерва се в метри. Това е разстоянието, на което сензорът засича движение. Индикаторът се оценява по 3 параметъра. Перпендикуляр - най-голямата зона, определена, когато обектът се движи тангенциално към сектора. Frontal се измерва чрез преместване директно към сензора, обхватът на присъствие се открива, когато човек е под сензора.
• Степен на защита - IP. Първото число показва защита срещу прах, второто - срещу вода. Минималното отчитане е 20. Устройството е защитено срещу докосване с пръсти, но не е защитено от вода. Най-високият индикатор е 65, такъв сензор е монтиран във влажни помещения.
• Защита срещу прикриване - Стандартното сляпо място на сензора е мястото под него. В съвременните модели системата изключва тази възможност.
• Температура на въздуха - от -25 до + 50 ° С. По-високите температури могат да причинят неизправности.
• Капацитет на превключване - показва броя на свързаните осветителни устройства - до 40 до 3000 вата.
• Настройки - ръчно, в зависимост от мястото на инсталиране, параметрите на чувствителност, осветеност и време се регулират. За различни зони се препоръчват различни стойности: за преминаване времето за изключване е 5 минути, за работна зона - 15. Чувствителността също се определя в съответствие с мястото на инсталиране.

Има и други по-малко значими параметри - материал на корпуса, размери и т.н.

Сравнение с микровълновия сензор

Сензор за микровълнова фурна също се използва като сензор за движение. Работи по принципа на радара: устройството излъчва сигнал, който се отразява и улавя от чувствителния елемент на сензора. Ако отразеният сигнал е по-висок от прага, светлинно или звуково устройство се включва.

Разлики в микровълновия сензор:

• работи в свръхвисокочестотния диапазон, което гарантира много висока чувствителност;
• открива обект чрез диелектрични препятствия: стъкло, тънка стена, дървена врата;
• независимо от околната температура или степента на осветеност на работната зона;
• улавя бавно и леко движение.

Има и недостатъци:

• висока цена - устройствата се инсталират на важни икономически съоръжения;
• работата на устройството засяга благосъстоянието на хората и животните.

За проследяване на обикновена частна къща са достатъчни IR сензори.

Схема на свързване

Инфрачервените сензори са лесни за свързване - просто трябва да организирате включването и изключването на веригата.Връзката на устройството с подсветка или обезопасителен контур следва същия принцип.

Схемата за свързване е в инструкциите за всяко устройство:

• Токът идва към IR сензора от мрежата през неутралния и фазовия проводник. За да свържете устройството към електрическа крушка, фазовият проводник е свързан към един от клемите на осветителното устройство. Вторият терминал е прикрепен към нулевия кабел.
• Кабелите от устройствата са свързани към разпределителното табло: 2 проводника от лампата, 2 от захранването и 3 от IR рекордера. Фазата на захранващия проводник е свързана към фазовия кабел на сензора, а нулевият проводник от захранването и неутралния кабел от сензора към неутралния кабел от лампата.
• Фазовият кабел от IR сензора е свързан към проводника от лампата. Всички кабели са цветно кодирани, за да улеснят свързването.

Ако осветлението трябва да се поддържа известно време, независимо от движението на човека, паралелно с инфрачервеното устройство в схемата е включен и превключвател.

Обхват на приложение на инфрачервения сензор

Рекордерите за движение се използват за организиране на системи за осветление и сигурност. Монтажът е разрешен както вътре в сградата, така и отвън:

• в офис, обществени и частни сгради;
• върху стълбищни клетки на жилищни сгради и във входове;
• в помещения от всякакъв тип;
• в складове;
• във всяка защитена зона с ограничена площ.

Устройствата, проектирани за работа при тежки метеорологични условия, са оборудвани с допълнителни защитни устройства.

Характеристики и критерии за подбор

Параметрите, по които се избира сензорът, се определят от техническите му характеристики. Важно е да се оцени какъв вид показатели са необходими за устройство, което работи в дома, извън дома или на открито:

• За големи стаи или двор се избират устройства с голяма площ за откриване. Прости модели с обхват 10, 6 и 4 м се купуват в малка стая или на стълбище.
• За дневни са подходящи варианти с ниска защита от влага. Външните или мокри помещения (басейни, болници) се нуждаят от продукти с висок IP.
• Ако устройството ще бъде монтирано на стена, по-добре е да си купите модел със защита срещу прикриване. В противен случай, движейки се по стената, нарушител ще може да влезе в къщата.
• Ниво на чувствителност - определя колко бавни и малки движения може да поеме сензорът. За да предпазите апартамента от крадци или да включите осветлението в стаята, когато влязат в него, има достатъчно „груби“ устройства. Чувствителните сензори се купуват в складове, където се съхраняват скъпи или опасни продукти.

Оценете цената на устройствата, особено ако за системата за сигурност са необходими няколко от тях.

Предимства и недостатъци на инфрачервения сензор за движение

Популярността на IR моделите се дължи на техните предимства:

• устройството работи както в сградата, така и отвън;
• ъгълът на гледане и обхватът могат да бъдат доста точно регулирани;
• Инфрачервеният сензор, особено пасивният тип, е безопасен за здравето, работата на системата за сигурност не плаши домашните любимци;
• ниска цена;
• произвеждат се широка гама от продукти: подови и стенни устройства, аналогови, цифрови и други.

Основни недостатъци:

• при излагане на пряка слънчева светлина чувствителността спада - при избора на място за монтаж това трябва да се вземе предвид;
• когато климатик или нагревател са поставени близо, възникват значителни смущения;
• стъкло блокира преминаването на сигнала, така че има слепи зони, които нападателят може да използва;
• синдром на паяжина - непрекъснато се задейства сензор, заплетен в паяжини.

Един датчик за движение не гарантира безопасността на помещението. Въпреки това, като елемент от защитната система, инфрачервените устройства са незаменими. За селска къща или апартамент такива устройства са за предпочитане.