Come funziona il sensore di movimento a infrarossi

Il sistema di sicurezza si basa su vari tipi di dispositivi di fissaggio: fonometri, registratori di movimento. Il sensore a infrarossi è il dispositivo più diffuso per il rilevamento di oggetti termici in movimento. Sono di facile manutenzione, affidabili e abbastanza sensibili.

Come funziona il dispositivo

Qualsiasi oggetto la cui temperatura non è inferiore alla temperatura dell'aria emette calore. Il compito del sensore a infrarossi è di evidenziarlo rispetto allo sfondo termico generale e, quando si sposta in una determinata area, inviare un segnale.

Una persona è un oggetto termico piuttosto "caldo" rispetto alle pareti di un appartamento o di una casa, al terreno o agli alberi. Ciò consente al sensore di distinguerlo dallo sfondo generale. Ciò comporta anche il malfunzionamento dell'allarme se il background termico nell'edificio è molto elevato.

Quando un oggetto di calore di dimensioni e temperatura adeguate attraversa il settore servito, il contatore registra il movimento. Il sensore invia quindi un segnale alla centralina. A seconda della destinazione del dispositivo funzionante con il sensore, il modulo di controllo accende la luce, attiva l'allarme di sicurezza e così via.

L'area di attività del registrar è limitata. Il raggio di rilevamento dovrebbe raggiungere tutti gli angoli della stanza o fino alla fine della zona in giardino. In caso contrario, montare 2 o più metri. Se il dispositivo invia un segnale all'interruttore della luce, il raggio potrebbe essere inferiore.

Dispositivo e design del sensore a infrarossi

La maggior parte dei dispositivi di produttori diversi ha un design unico. Tuttavia, lo schema generale include necessariamente diversi elementi.

Sistema ottico

Il più delle volte è una lente di Fresnel. È un insieme di sfaccettature prismatiche - microlenti, fissate su una piastra convessa - un cilindro. Ogni lente cattura la radiazione IR nella sua area e trasmette i dati all'elemento pirosensibile. Pertanto, viene creata una certa configurazione dell'oggetto termico. Se quest'ultimo non si muove, non cambia. Ma se l'oggetto si sta muovendo, lo stesso flusso IR, quando si muove, colpisce la microlente successiva e la configurazione cambia. Cioè, la luce cade sul piroricevitore, quindi no. Questa è la condizione per l'attivazione del sensore: il dispositivo reagisce al movimento di una persona nel campo d'azione.

Più segmenti ci sono nell'obiettivo e maggiore è la loro sensibilità, più preciso è il funzionamento del sensore IR.

Se una persona si muove lentamente nell'area del sensore, il dispositivo potrebbe non funzionare, poiché considera le fluttuazioni del flusso infrarosso come cambiamenti casuali sullo sfondo.

Elementi pirosensibili

Il segnale dall'obiettivo va a un elemento piroelettrico: un convertitore a semiconduttore. Include 2 sensori, ognuno dei quali riceve un segnale dalla propria lente. Se il flusso su entrambi gli elementi è lo stesso, il sensore è inattivo, se il segnale è diverso, viene attivato.

Nei modelli moderni vengono utilizzati sensori quad, che servono 4 obiettivi. Filtrano in modo più accurato le interferenze luminose casuali ed eliminano i falsi allarmi.

Modulo di elaborazione

L'unità di elaborazione riceve informazioni da tutti i piroelementi e le analizza.Il suo compito è separare i dati su un oggetto termico in movimento dalle interferenze: movimento dell'aria, luce solare, convezione che si verifica durante il funzionamento di un condizionatore d'aria o di un riscaldatore, vibrazioni. Il sensore dovrebbe rispondere solo all'aspetto di una persona e non agli animali, il che richiede un'ulteriore regolazione.

Il modulo di elaborazione valuta la forma e la durata del segnale, la sua ampiezza. L'interferenza normale provoca impulsi bipolari asimmetrici, l'intruso produce impulsi simmetrici. Se la natura del segnale corrisponde al valore di soglia, il sensore viene attivato e invia un impulso alla centrale. Quest'ultimo viene elaborato da dispositivi analogici o digitali e attiva qualsiasi programma: accendi la luce, aumenta l'intensità, accendi la sirena.

Nei modelli moderni, il sensore misura inoltre la durata del segnale, il numero di volte in cui viene superata la soglia. Ciò consente di ridurre il numero di falsi allarmi e riparare l'oggetto a bassa velocità.

Specifiche e caratteristiche

Le caratteristiche tecniche del sensore IR ti aiuteranno a scegliere quello giusto. I dati sono presentati nel passaporto del dispositivo:

• La tensione di rete è normale 230 V. Ciascuno dei modelli funziona da una normale rete.
• Consumo energetico - entro 0,5 kW. Ciò consente di dotare anche una grande casa di un numero sufficiente di sensori.
• Il raggio di rilevamento è l'angolo di visione del dispositivo. Misurato in gradi. Per i dispositivi a parete, varia da 120 a 280 gradi, per i dispositivi a soffitto - 360.
• Gamma - misurata in metri. Questa è la distanza alla quale il sensore rileva il movimento. L'indicatore è valutato da 3 parametri. Perpendicolare: la zona più grande, determinata quando l'oggetto si sposta tangenzialmente al settore. Frontale si misura spostandosi direttamente sul sensore, il range di presenza si trova quando una persona è sotto il sensore.
• Grado di protezione - IP. Il primo numero indica la protezione contro la polvere, il secondo contro l'acqua. La lettura minima è 20. Il dispositivo è protetto dal contatto con le dita, ma non dall'acqua. L'indicatore più alto è 65, tale sensore è montato in ambienti umidi.
• Protezione antifurto - Il punto cieco standard del sensore è lo spazio sottostante. Nei modelli moderni il sistema esclude questa possibilità.
• Temperatura dell'aria - da -25 a + 50 ° С. Temperature più elevate possono causare malfunzionamenti.
• Capacità di commutazione - indica il numero di dispositivi di illuminazione collegati - fino a 40 a 3000 watt.
• Impostazioni: manualmente, a seconda del luogo di installazione, vengono regolati i parametri di sensibilità, illuminazione e tempo. Per zone diverse, si consigliano valori diversi: per un tempo di spegnimento passante è di 5 minuti, per una zona operativa - 15. La sensibilità è determinata anche in base al luogo di installazione.

Ci sono altri parametri meno significativi: materiale del corpo, dimensioni e così via.

Confronto con il sensore a microonde

Un sensore a microonde viene utilizzato anche come sensore di movimento. Funziona secondo il principio radar: il dispositivo emette un segnale, che viene riflesso e catturato dall'elemento sensibile del sensore. Se il segnale riflesso è superiore alla soglia, viene attivato un dispositivo luminoso o acustico.

Differenze del sensore a microonde:

• lavora nella gamma delle frequenze ultra alte, che garantisce una sensibilità molto elevata;
• rileva un oggetto attraverso ostacoli dielettrici: vetro, parete sottile, porta in legno;
• indipendente dalla temperatura ambiente o dal grado di illuminazione dell'area di lavoro;
• cattura il movimento lento e leggero.

Ci sono anche degli svantaggi:

• prezzo elevato: i dispositivi sono installati in importanti strutture economiche;
• il funzionamento del dispositivo influisce sul benessere di persone e animali.

Per tracciare una normale casa privata, sono sufficienti i sensori IR.

Schema di collegamento

I sensori a infrarossi sono facili da collegare: devi solo organizzare l'accensione e lo spegnimento del circuito.Il collegamento del dispositivo a una retroilluminazione oa un circuito di sicurezza segue lo stesso principio.

Lo schema di collegamento è nelle istruzioni per qualsiasi dispositivo:

• La corrente arriva al sensore IR dalla rete attraverso i fili neutro e di fase. Per collegare il dispositivo a una lampadina elettrica, il filo di fase è collegato a uno dei terminali del dispositivo di illuminazione. Il secondo terminale è collegato al cavo zero.
• I cavi dei dispositivi sono collegati al centralino: 2 fili dalla lampada, 2 dall'alimentatore e 3 dal registratore IR. La fase del cavo di alimentazione è collegata al cavo di fase del sensore e il cavo neutro dall'alimentazione e il cavo neutro dal sensore al cavo neutro dalla lampada.
• Il cavo di fase dal sensore IR è collegato al cavo dalla lampada. Tutti i cavi sono codificati a colori per facilitare la connessione.

Se l'illuminazione deve essere mantenuta per un certo tempo indipendentemente dal movimento umano, nel circuito è incluso anche un interruttore in parallelo con il dispositivo IR.

Ambito di applicazione del sensore a infrarossi

I registratori di movimento vengono utilizzati per organizzare i sistemi di illuminazione e di sicurezza. L'installazione è consentita sia all'interno dell'edificio che all'esterno:

• in uffici, edifici pubblici e privati;
• sui vani scala dei condomini e negli ingressi;
• in stanze di qualsiasi tipo;
• nei magazzini;
• in qualsiasi area protetta con un'area limitata.

I dispositivi progettati per il funzionamento in condizioni meteorologiche avverse sono dotati di dispositivi di protezione aggiuntivi.

Caratteristiche e criteri di selezione

I parametri con cui viene selezionato il sensore sono determinati dalle sue caratteristiche tecniche. È importante valutare che tipo di indicatori sono necessari per un dispositivo che funzioni in casa, fuori casa o in uno spazio aperto:

• Per grandi stanze o un cortile, vengono selezionati dispositivi con un'ampia area di rilevamento. I modelli semplici con una portata di 10, 6 e 4 m vengono acquistati in una piccola stanza o su una scala.
• Per i soggiorni sono adatte opzioni con protezione a bassa umidità. Gli ambienti esterni o umidi (piscine, ospedali) necessitano di prodotti con un IP elevato.
• Se il dispositivo verrà montato a parete, è meglio acquistare un modello con protezione antifurto. Altrimenti, spostandosi lungo il muro, un intruso potrà entrare in casa.
• Livello di sensibilità: determina quanto i movimenti lenti e piccoli possono essere rilevati dal sensore. Per proteggere l'appartamento dai ladri o per accendere l'illuminazione nella stanza quando vi entrano, ci sono abbastanza dispositivi "ruvidi". I sensori sensibili vengono acquistati nei magazzini in cui sono immagazzinati prodotti costosi o pericolosi.

Valutare il costo dei dispositivi, soprattutto se molti di essi sono necessari per il sistema di sicurezza.

Vantaggi e svantaggi di un sensore di movimento a infrarossi

La popolarità dei modelli IR è dovuta ai loro vantaggi:

• il dispositivo funziona sia all'interno dell'edificio che all'esterno;
• l'angolo di visione e la portata possono essere regolati in modo abbastanza accurato;
• Il sensore a infrarossi, soprattutto di tipo passivo, è sicuro per la salute, il funzionamento del sistema di sicurezza non spaventa gli animali domestici;
• a basso costo;
• viene prodotta una vasta gamma di prodotti: dispositivi da terra e da parete, analogici, digitali e altri.

Principali svantaggi:

• se esposto alla luce solare diretta, la sensibilità diminuisce: quando si sceglie un sito di installazione, questo deve essere preso in considerazione;
• quando un condizionatore d'aria o un riscaldatore è posizionato vicino, si verifica un'interferenza significativa;
• il vetro blocca il passaggio del segnale, quindi ci sono punti ciechi che un attaccante può usare;
• sindrome della ragnatela: un sensore impigliato nelle ragnatele viene costantemente attivato.

Un singolo sensore di movimento non garantisce la sicurezza della stanza. Tuttavia, come elemento del sistema di protezione, i dispositivi a infrarossi sono insostituibili. Per una casa di campagna o un appartamento, sono preferibili tali dispositivi.