So funktioniert der Infrarot-Bewegungssensor

Das Sicherheitssystem basiert auf verschiedenen Arten von Befestigungsvorrichtungen: Schallmesser, Bewegungsrekorder. Der Infrarotsensor ist das beliebteste Gerät zur Erkennung von sich bewegenden thermischen Objekten. Sie sind pflegeleicht, zuverlässig und recht empfindlich.

So funktioniert das Gerät

Jedes Objekt, dessen Temperatur nicht niedriger als die Lufttemperatur ist, gibt Wärme ab. Der Infrarotsensor hat die Aufgabe, ihn vor dem allgemeinen thermischen Hintergrund hervorzuheben und bei Bewegung in einem bestimmten Bereich ein Signal zu senden.

Ein Mensch ist ein eher "heißes" Wärmeobjekt im Vergleich zu den Wänden einer Wohnung oder eines Hauses, dem Boden oder Bäumen. Dadurch kann der Sensor ihn vom allgemeinen Hintergrund unterscheiden. Dies führt auch zu einer Fehlfunktion des Alarms, wenn der thermische Hintergrund im Gebäude sehr hoch ist.

Wenn ein Wärmeobjekt geeigneter Größe und Temperatur den bedienten Sektor durchquert, registriert das Messgerät die Bewegung. Der Sensor sendet dann ein Signal an das Steuergerät. Je nachdem, wofür das Arbeitsgerät mit dem Sensor bestimmt ist, schaltet das Steuermodul das Licht ein, aktiviert den Sicherheitsalarm und so weiter.

Der Wirkungsbereich des Registrars ist eingeschränkt. Der Erfassungsradius sollte alle Ecken des Raumes oder bis zum Ende der Zone im Garten reichen. Ist dies nicht der Fall, montieren Sie 2 oder mehr Meter. Sendet das Gerät ein Signal an den Lichtschalter, kann der Radius kleiner sein.

Infrarotsensorgerät und Design

Die meisten Geräte verschiedener Hersteller sind einzigartig im Design. Das allgemeine Schema umfasst jedoch notwendigerweise mehrere Elemente.

Optisches System

Meistens ist es eine Fresnel-Linse. Es ist ein Satz prismatischer Facetten - Mikrolinsen, die auf einer konvexen Platte befestigt sind - ein Zylinder. Jede Linse fängt IR-Strahlung in ihrem Bereich ein und überträgt Daten an das pyrosensitive Element. Somit wird eine bestimmte Konfiguration des thermischen Objekts erstellt. Wenn sich dieser nicht bewegt, ändert er sich nicht. Wenn sich das Objekt jedoch bewegt, trifft der gleiche IR-Fluss bei der Bewegung auf die nächste Mikrolinse und die Konfiguration ändert sich. Das heißt, das Licht fällt auf den Pyroempfänger, dann nicht. Dies ist die Bedingung für die Auslösung des Sensors: Das Gerät reagiert auf die Bewegung einer Person im Aktionsfeld.

Je mehr Segmente sich im Objektiv befinden und je höher deren Empfindlichkeit, desto genauer arbeitet der IR-Sensor.

Bewegt sich eine Person langsam im Bereich des Sensors, funktioniert das Gerät möglicherweise nicht, da es Schwankungen des Infrarotflusses als zufällige Veränderungen im Hintergrund betrachtet.

Pyrosensitive Elemente

Das Signal von der Linse geht zu einem pyroelektrischen Element - einem Halbleiterwandler. Es enthält 2 Sensoren, von denen jeder ein Signal von seinem eigenen Objektiv empfängt. Bei gleichem Durchfluss an beiden Elementen ist der Sensor inaktiv, bei unterschiedlichem Signal wird er ausgelöst.

In modernen Modellen werden Quad-Sensoren verwendet, die 4 Linsen bedienen. Sie filtern zufällige Lichtstörungen genauer heraus und eliminieren Fehlalarme.

Verarbeitungsmodul

Die Verarbeitungseinheit empfängt Informationen von allen Pyroelementen und wertet diese aus.Seine Aufgabe ist es, Daten über ein sich bewegendes thermisches Objekt von Störungen zu trennen: Luftbewegung, Sonnenlicht, Konvektion, die beim Betrieb einer Klimaanlage oder Heizung auftritt, Vibrationen. Der Sensor sollte nur auf das Aussehen einer Person reagieren und nicht auf Tiere, was eine zusätzliche Anpassung erfordert.

Das Verarbeitungsmodul wertet Form und Dauer des Signals, seine Amplitude aus. Normale Störungen verursachen asymmetrische bipolare Impulse, der Eindringling erzeugt symmetrische. Stimmt die Art des Signals mit dem Schwellenwert überein, wird der Sensor ausgelöst und sendet einen Impuls an die Zentrale. Letzteres wird von analogen oder digitalen Geräten verarbeitet und aktiviert jedes Programm: Licht einschalten, Intensität erhöhen, Sirene einschalten.

Bei modernen Modellen misst der Sensor zusätzlich die Signaldauer, also die Anzahl der Schwellenüberschreitungen. Auf diese Weise können Sie die Anzahl der Fehlalarme reduzieren und das Objekt mit geringer Geschwindigkeit fixieren.

Spezifikationen und Funktionen

Die technischen Eigenschaften des IR-Sensors helfen Ihnen bei der Auswahl des richtigen. Die Daten werden im Pass des Geräts angezeigt:

• Die Netzspannung beträgt normale 230 V. Alle Modelle werden mit einem normalen Stromnetz betrieben.
• Stromverbrauch - innerhalb von 0,5 kW. Damit ist es möglich, auch ein großes Haus mit ausreichend vielen Sensoren auszustatten.
• Der Erfassungsbereich ist der Blickwinkel des Geräts. Gemessen in Grad. Für Wandgeräte reicht er von 120 bis 280 Grad, für Deckengeräte - 360.
• Reichweite - gemessen in Metern. Dies ist der Abstand, in dem der Sensor Bewegungen erkennt. Der Indikator wird anhand von 3 Parametern bewertet. Senkrecht - die größte Zone, die bestimmt wird, wenn sich das Objekt tangential zum Sektor bewegt. Frontal wird gemessen, indem man sich direkt auf den Sensor bewegt, die Reichweite wird ermittelt, wenn sich eine Person unter dem Sensor befindet.
• Schutzgrad - IP. Die erste Zahl gibt den Schutz gegen Staub an, die zweite - gegen Wasser. Der Mindestwert beträgt 20. Das Gerät ist gegen Berührung mit den Fingern geschützt, jedoch nicht gegen Wasser. Der höchste Indikator ist 65, ein solcher Sensor wird in Feuchträumen montiert.
• Schleichschutz - Der standardmäßige tote Winkel des Sensors ist der Raum darunter. Bei modernen Modellen schließt das System diese Möglichkeit aus.
• Lufttemperatur - von -25 bis + 50 ° C. Höhere Temperaturen können zu Fehlfunktionen führen.
• Schaltleistung - gibt die Anzahl der angeschlossenen Beleuchtungsgeräte an - bis zu 40 bis 3000 Watt.
• Einstellungen - manuell, je nach Installationsort, werden die Parameter Empfindlichkeit, Beleuchtung und Zeit eingestellt. Für verschiedene Zonen werden unterschiedliche Werte empfohlen: für die Durchgangsabschaltung beträgt die Abschaltzeit 5 Minuten, für die Arbeitszone - 15. Die Empfindlichkeit wird ebenfalls entsprechend dem Installationsort bestimmt.

Es gibt andere weniger wichtige Parameter - Körpermaterial, Abmessungen usw.

Vergleich mit dem Mikrowellensensor

Als Bewegungssensor wird auch ein Mikrowellensensor verwendet. Es funktioniert nach dem Radarprinzip: Das Gerät sendet ein Signal aus, das vom empfindlichen Element des Sensors reflektiert und erfasst wird. Wenn das reflektierte Signal höher als der Schwellenwert ist, wird ein Licht- oder Tongerät eingeschaltet.

Unterschiede zwischen Mikrowellensensoren:

• arbeitet im Ultrahochfrequenzbereich, was eine sehr hohe Empfindlichkeit garantiert;
• erkennt ein Objekt durch dielektrische Hindernisse: Glas, dünne Wand, Holztür;
• unabhängig von der Umgebungstemperatur oder dem Beleuchtungsgrad des Arbeitsbereichs;
• fängt langsame und leichte Bewegungen ein.

Es gibt auch Nachteile:

• hoher Preis - Geräte werden an wichtigen wirtschaftlichen Einrichtungen installiert;
• der Betrieb des Gerätes wirkt sich auf das Wohlbefinden von Mensch und Tier aus.

Für die Ortung eines gewöhnlichen Privathauses reichen IR-Sensoren aus.

Schaltplan

Die Infrarotsensoren sind einfach anzuschließen - Sie müssen nur das Ein- und Ausschalten des Stromkreises organisieren.Der Anschluss des Gerätes an eine Hintergrundbeleuchtung oder eine Sicherheitsschleife erfolgt nach dem gleichen Prinzip.

Das Anschlussschema befindet sich in der Anleitung für jedes Gerät:

• Der Strom kommt vom Netzwerk durch den Neutral- und Phasenleiter zum IR-Sensor. Um das Gerät an eine Glühbirne anzuschließen, wird der Phasendraht an einen der Anschlüsse des Beleuchtungsgeräts angeschlossen. Die zweite Klemme wird an das Nullkabel angeschlossen.
• Die Kabel von den Geräten werden an die Schalttafel angeschlossen: 2 Drähte von der Lampe, 2 von der Stromversorgung und 3 vom IR-Recorder. Die Phase des Versorgungskabels wird mit dem Phasenkabel des Sensors verbunden, und der Neutralleiter der Stromversorgung und der Neutralleiter des Sensors werden mit dem Neutralleiter der Leuchte verbunden.
• Das Phasenkabel des IR-Sensors wird mit dem Draht der Lampe verbunden. Alle Kabel sind farbcodiert, um den Anschluss zu erleichtern.

Wenn die Beleuchtung unabhängig von menschlichen Bewegungen über längere Zeit aufrechterhalten werden muss, wird parallel zum IR-Gerät auch ein Schalter in den Stromkreis eingebunden.

Anwendungsbereich des Infrarotsensors

Bewegungsrekorder werden verwendet, um Beleuchtungs- und Sicherheitssysteme zu organisieren. Die Installation ist sowohl innerhalb des Gebäudes als auch außerhalb erlaubt:

• in Büro-, öffentlichen und privaten Gebäuden;
• an Treppenhäusern von Mehrfamilienhäusern und in Eingängen;
• in Räumen jeglicher Art;
• in Lagerhallen;
• in jedem geschützten Bereich mit begrenzter Fläche.

Geräte, die für den Betrieb unter extremen Witterungsbedingungen ausgelegt sind, sind mit zusätzlichen Schutzvorrichtungen ausgestattet.

Funktionen und Auswahlkriterien

Die Parameter, nach denen der Sensor ausgewählt wird, werden durch seine technischen Eigenschaften bestimmt. Es ist wichtig zu bewerten, welche Art von Indikatoren für ein Gerät benötigt werden, das zu Hause, außerhalb des Hauses oder im Freien funktioniert:

• Für große Räume oder einen Innenhof werden Geräte mit großem Erfassungsbereich gewählt. Einfache Modelle mit einer Reichweite von 10, 6 und 4 m werden in einem kleinen Raum oder auf einer Treppe gekauft.
• Für Wohnräume sind Optionen mit geringem Feuchtigkeitsschutz geeignet. Außen- oder Nassräume (Schwimmbäder, Krankenhäuser) benötigen Produkte mit einem hohen IP.
• Wenn das Gerät an der Wand montiert werden soll, ist es besser, ein Modell mit Anti-Sneak-Schutz zu kaufen. Andernfalls kann ein Eindringling, wenn er sich an der Wand entlang bewegt, das Haus betreten.
• Empfindlichkeitsstufe - bestimmt, wie langsam und kleine Bewegungen der Sensor aufnehmen kann. Um die Wohnung vor Dieben zu schützen oder die Beleuchtung im Raum beim Betreten einzuschalten, gibt es genügend "grobe" Geräte. Empfindliche Sensoren werden in Lagerhallen gekauft, in denen teure oder gefährliche Produkte gelagert werden.

Bewerten Sie die Kosten von Geräten, insbesondere wenn mehrere davon für das Sicherheitssystem erforderlich sind.

Vor- und Nachteile eines Infrarot-Bewegungsmelders

Die Popularität von IR-Modellen beruht auf ihren Vorteilen:

• das Gerät funktioniert sowohl innerhalb des Gebäudes als auch außerhalb;
• Blickwinkel und Reichweite lassen sich relativ genau einstellen;
• Der Infrarotsensor, insbesondere der passive Typ, ist gesundheitlich unbedenklich, der Betrieb des Sicherheitssystems erschreckt Haustiere nicht;
• kostengünstig;
• Es wird eine breite Produktpalette hergestellt: Stand- und Wandgeräte, analog, digital und andere.

Hauptnachteile:

• bei direkter Sonneneinstrahlung sinkt die Empfindlichkeit - bei der Wahl des Aufstellortes muss dies berücksichtigt werden;
• wenn eine Klimaanlage oder Heizung in der Nähe platziert wird, treten erhebliche Störungen auf;
• Glas blockiert den Durchgang des Signals, daher gibt es blinde Flecken, die ein Angreifer ausnutzen kann;
• Spinnwebensyndrom - ein im Spinnennetz verwickelter Sensor wird ständig ausgelöst.

Ein einzelner Bewegungsmelder garantiert nicht die Sicherheit des Raumes. Als Element des Schutzsystems sind Infrarotgeräte jedoch unersetzlich. Für ein Landhaus oder eine Wohnung sind solche Geräte vorzuziehen.