Bagaimana sensor gerakan inframerah berfungsi

Sistem keselamatan didasarkan pada pelbagai jenis alat pemasangan: meter bunyi, perakam gerakan. Sensor inframerah adalah peranti yang paling popular untuk mengesan objek terma bergerak. Ia mudah dijaga, dipercayai dan cukup sensitif.

Cara peranti berfungsi

Mana-mana objek yang suhunya tidak lebih rendah daripada suhu udara memancarkan haba. Tugas sensor inframerah adalah menyorotnya dengan latar terma umum dan, ketika bergerak di kawasan tertentu, mengirim isyarat.

Seseorang adalah objek termal yang agak "panas" berbanding dengan dinding pangsapuri atau rumah, tanah atau pokok. Ini membolehkan sensor membezakannya dari latar belakang umum. Ini juga menyebabkan kerosakan fungsi penggera jika latar belakang termal di bangunan sangat tinggi.

Apabila objek panas dengan ukuran dan suhu yang sesuai melintasi sektor servis, meter mencatat pergerakan. Sensor kemudian menghantar isyarat ke unit kawalan. Bergantung pada tujuan peranti berfungsi dengan sensor, modul kawalan menyalakan lampu, mengaktifkan penggera keselamatan, dan sebagainya.

Kawasan operasi pendaftar adalah terhad. Jejari pengesanan harus sampai ke seluruh pelosok ruangan atau ke hujung zon di kebun. Sekiranya ini tidak berlaku, pasangkan 2 meter atau lebih. Sekiranya peranti menghantar isyarat ke suis lampu, radius mungkin lebih kecil.

Peranti dan reka bentuk sensor inframerah

Sebilangan besar peranti dari pelbagai pengeluar mempunyai reka bentuk yang unik. Walau bagaimanapun, skema umum semestinya merangkumi beberapa elemen.

Sistem optik

Selalunya ia adalah lensa Fresnel. Ini adalah satu set segi prisma - mikrolens, terpaku pada plat cembung - silinder. Setiap lensa menangkap sinaran IR di kawasannya dan menghantar data ke elemen pirosensitif. Oleh itu, konfigurasi tertentu objek termal dibuat. Sekiranya yang terakhir tidak bergerak, ia tidak akan berubah. Tetapi jika objek bergerak, fluks IR yang sama, ketika bergerak, memukul mikrolen seterusnya, dan konfigurasi berubah. Maksudnya, cahaya jatuh pada piroreceiver, maka tidak. Ini adalah syarat untuk memicu sensor: peranti bertindak balas terhadap pergerakan seseorang di bidang tindakan.

Semakin banyak segmen di lensa dan semakin tinggi kepekaannya, semakin tepat sensor IR berfungsi.

Sekiranya seseorang bergerak perlahan di kawasan sensor, peranti mungkin tidak berfungsi, kerana ia menganggap turun naik fluks inframerah sebagai perubahan rawak di latar belakang.

Unsur pirosensitif

Isyarat dari lensa menuju ke elemen piroelektrik - penukar semikonduktor. Ia merangkumi 2 sensor, masing-masing menerima isyarat dari lensanya sendiri. Sekiranya aliran pada kedua elemen sama, sensor tidak aktif, jika isyaratnya berbeza, ia akan dipicu.

Dalam model moden, sensor quad digunakan, melayani 4 lensa. Mereka dengan lebih tepat menyaring gangguan cahaya secara rawak dan menghilangkan penggera palsu.

Modul pemprosesan

Unit pemprosesan menerima maklumat dari semua pyroelements dan menganalisisnya.Tugasnya adalah untuk memisahkan data mengenai objek termal yang bergerak dari gangguan: pergerakan udara, sinar matahari, perolakan yang terjadi semasa operasi penghawa dingin atau pemanas, getaran. Sensor hanya boleh bertindak balas terhadap penampilan seseorang, dan bukan pada haiwan, yang memerlukan penyesuaian tambahan.

Modul pemprosesan menilai bentuk dan jangka masa isyarat, amplitudnya. Gangguan normal menyebabkan impuls bipolar asimetris, penceroboh menghasilkan yang simetri. Sekiranya sifat isyarat sepadan dengan nilai ambang, sensor dipicu dan menghantar nadi ke panel kawalan. Yang terakhir diproses oleh peranti analog atau digital dan mengaktifkan program apa pun: nyalakan lampu, tingkatkan intensiti, hidupkan siren.

Dalam model moden, sensor juga mengukur jangka masa isyarat, berapa kali ambang melebihi. Ini membolehkan anda mengurangkan bilangan penggera palsu dan memperbaiki objek dengan kelajuan yang perlahan.

Spesifikasi dan ciri

Ciri teknikal sensor IR akan membantu anda memilih yang tepat. Data ditunjukkan dalam pasport peranti:

• Voltan utama adalah normal 230 V. Mana-mana model beroperasi dari sesalur elektrik biasa.
• Penggunaan kuasa - dalam lingkungan 0.5 kW. Ini memungkinkan untuk melengkapkan rumah besar dengan jumlah sensor yang mencukupi.
• Julat pengesanan adalah sudut pandangan peranti. Diukur dalam darjah. Untuk peranti dinding, ia berkisar antara 120 hingga 280 darjah, untuk peranti siling - 360.
• Julat - diukur dalam meter. Ini adalah jarak di mana sensor mengesan pergerakan. Indikator dinilai oleh 3 parameter. Perpendikular - zon terbesar, ditentukan ketika objek bergerak secara tangensial ke sektor ini. Frontal diukur dengan bergerak terus ke sensor, jarak kehadiran dijumpai ketika seseorang berada di bawah sensor.
• Ijazah perlindungan - IP. Nombor pertama menunjukkan perlindungan terhadap habuk, yang kedua - terhadap air. Bacaan minimum ialah 20. Peranti dilindungi daripada menyentuh dengan jari, tetapi tidak dilindungi dari air. Indikator tertinggi adalah 65, sensor sedemikian dipasang di bilik lembap.
• Perlindungan anti-menyelinap - Titik buta standard sensor adalah ruang di bawahnya. Dalam model moden, sistem tidak termasuk kemungkinan ini.
• Suhu udara - dari -25 hingga + 50 ° С. Suhu yang lebih tinggi boleh menyebabkan kerosakan.
• Kapasiti beralih - menunjukkan bilangan peranti pencahayaan yang disambungkan - hingga 40 hingga 3000 watt.
• Tetapan - secara manual, bergantung pada tempat pemasangan, parameter kepekaan, pencahayaan dan masa disesuaikan. Untuk zon yang berbeza, nilai yang berbeza disyorkan: untuk masa penutupan lulus adalah 5 minit, untuk zon operasi - 15. Sensitiviti juga ditentukan sesuai dengan lokasi pemasangan.

Terdapat parameter lain yang kurang penting - bahan badan, dimensi, dan sebagainya.

Perbandingan dengan sensor gelombang mikro

Sensor gelombang mikro juga digunakan sebagai sensor gerakan. Ia berfungsi mengikut prinsip radar: peranti memancarkan isyarat, yang dipantulkan dan ditangkap oleh elemen sensitif sensor. Sekiranya isyarat yang dipantulkan lebih tinggi daripada ambang, alat cahaya atau bunyi dihidupkan.

Perbezaan sensor gelombang mikro:

• berfungsi dalam julat frekuensi ultra tinggi, yang menjamin kepekaan yang sangat tinggi;
• mengesan objek melalui halangan dielektrik: kaca, dinding nipis, pintu kayu;
• tidak bergantung pada suhu persekitaran atau tahap pencahayaan kawasan kerja;
• menangkap pergerakan perlahan dan sedikit.

Terdapat juga kelemahan:

• harga tinggi - peranti dipasang di kemudahan ekonomi yang penting;
• pengoperasian alat itu mempengaruhi kesejahteraan manusia dan haiwan.

Untuk mengesan rumah persendirian biasa, sensor IR mencukupi.

Gambarajah sambungan

Sensor inframerah mudah disambungkan - anda hanya perlu mengatur menghidupkan dan mematikan litar.Sambungan peranti ke lampu latar atau gelung keselamatan mengikuti prinsip yang sama.

Gambarajah sambungan terdapat dalam arahan untuk sebarang peranti:

• Arus datang ke sensor IR dari rangkaian melalui wayar neutral dan fasa. Untuk menyambungkan peranti ke bola lampu elektrik, wayar fasa disambungkan ke salah satu terminal peranti pencahayaan. Terminal kedua dipasang pada kabel sifar.
• Kabel dari peranti disambungkan ke papan suis: 2 wayar dari lampu, 2 dari bekalan kuasa dan 3 dari perakam IR. Fasa wayar bekalan disambungkan ke kabel fasa sensor, dan wayar neutral dari bekalan kuasa dan kabel neutral dari sensor ke kabel neutral dari lampu.
• Kabel fasa dari sensor IR disambungkan ke wayar dari lampu. Semua kabel berkod warna untuk memudahkan penyambungan.

Sekiranya pencahayaan mesti dikekalkan untuk beberapa waktu tanpa mengira pergerakan manusia, suis juga disertakan dalam litar selari dengan peranti IR.

Skop aplikasi sensor inframerah

Perekam gerakan digunakan untuk mengatur sistem pencahayaan dan keselamatan. Pemasangan dibenarkan di dalam bangunan dan di luar:

• di pejabat, bangunan awam dan swasta;
• di tangga bangunan pangsapuri dan di pintu masuk;
• di bilik jenis apa pun;
• di gudang;
• di mana-mana kawasan yang dilindungi dengan kawasan terhad.

Peranti yang dirancang untuk beroperasi dalam keadaan cuaca yang teruk dilengkapi dengan alat pelindung tambahan.

Ciri dan kriteria pemilihan

Parameter di mana sensor dipilih ditentukan oleh ciri teknikalnya. Penting untuk menilai jenis petunjuk yang diperlukan untuk peranti yang berfungsi di rumah, di luar rumah atau di kawasan terbuka:

• Untuk ruangan besar atau halaman, dipilih perangkat dengan area pengesanan yang besar. Model sederhana dengan jarak 10, 6 dan 4 m dibeli di bilik kecil atau di tangga.
• Untuk ruang tamu, pilihan dengan perlindungan kelembapan rendah sesuai. Bilik luar atau basah (kolam renang, hospital) memerlukan produk dengan IP yang tinggi.
• Sekiranya peranti dipasang di dinding, lebih baik membeli model dengan perlindungan anti-menyelinap. Jika tidak, bergerak di sepanjang dinding, penceroboh akan dapat memasuki rumah.
• Tahap kepekaan - menentukan bagaimana pergerakan perlahan dan kecil yang dapat diambil oleh sensor. Untuk melindungi apartmen daripada pencuri atau menyalakan pencahayaan di dalam bilik ketika mereka memasukinya, terdapat cukup alat "kasar". Sensor sensitif dibeli di gudang di mana produk mahal atau berbahaya disimpan.

Menilai kos peranti, terutamanya jika beberapa daripadanya diperlukan untuk sistem keselamatan.

Kelebihan dan kekurangan sensor gerakan inframerah

Populariti model IR adalah kerana kelebihannya:

• peranti berfungsi di dalam bangunan dan di luar;
• sudut dan jarak pandangan dapat disesuaikan dengan tepat;
• Sensor inframerah, terutamanya jenis pasif, selamat untuk kesihatan, operasi sistem keselamatan tidak menakutkan haiwan peliharaan;
• kos rendah;
• pelbagai produk: peranti lantai dan dinding, analog, digital, dan lain-lain dihasilkan.

Kelemahan utama:

• apabila terdedah kepada cahaya matahari langsung, sensitiviti menurun - semasa memilih tapak pemasangan, ini mesti diambil kira;
• apabila penghawa dingin atau pemanas diletakkan berdekatan, gangguan ketara berlaku;
• kaca menyekat laluan isyarat, jadi ada bintik buta yang dapat digunakan penyerang;
• sindrom sarang laba-laba - sensor yang terjebak dalam sarang laba-laba selalu dicetuskan.

Sensor gerakan tunggal tidak menjamin keselamatan bilik. Namun, sebagai elemen sistem perlindungan, peranti inframerah tidak dapat diganti. Untuk rumah atau pangsapuri negara, peranti seperti itu lebih disukai.