Design og funktion af bevægelsesdetektorer
En bevægelsessensor (sensor, detektor) er en anordning, der registrerer tilstedeværelsen af bevægelige genstande i detektionsområdet uden kontakt. De fleste af disse sensorer reagerer ikke på bevægelse, men på nye genstande. Men navnet er veletableret og meget udbredt.
Anvendelsesområder
Bevægelsesdetektorer anvendes i en lang række forskellige automatiseringsapplikationer. I hvert område foretrækkes en anden type sensor.
Sikkerhedssystemer
Den mest logiske anvendelse af bevægelsesdetektorer er i objektsikkerhedssystemer. Sensoren kan registrere en indtrængen i et beskyttet område eller rum og udløse en alarm eller aktivere yderligere enheder.
Tænding af standby-belysning
Hvor der ikke regelmæssigt er mennesker til stede, kan disse sensorer også give store energibesparelser. Disse områder omfatter indgange til bolig- og industribygninger, lagerbygninger og andre områder. Lyset i disse områder behøver kun at være tændt, når beboerne eller personalet er til stede. Når en sensor registrerer bevægelse, genererer den et signal, som aktiverer lyset.
Smart home-systemer
Der er mange flere anvendelsesmuligheder for detektorer i Smart Home-systemer end blot lysstyring. Et sensorsignal kan kontrol varme-, ventilations- og klimaanlæg og andre tekniske systemer. Driftstilstanden ændres afhængigt af tilstedeværelsen af personer i det overvågede område.
Bevægelsessensor og døråbner fra Aliexpress (Smart home system).
Typer af sensorer og teknologi til deres arbejde
Bevægelsessensorer er bygget på forskellige principper. Hver type bevægelsessensor har sine egne fordele og ulemper, der bestemmer omfanget af enhederne.
Infrarøde sensorer
De mest almindelige sensorer er dem, der registrerer infrarød stråling. De er passive sensorer - det rum, der skal overvåges, "belyses" ikke af det tilsvarende signal. I deres enkleste tilfælde består de af to linser, der fokuserer lysstråling (infrarød stråling har lysets egenskaber, men er usynlig for det blotte øje) fra to områder af det overvågede område. Linserne er rettet således, at zonerne ikke overlapper hinanden. Under normal drift modtager de stråling af samme intensitet. Hvis en person eller et andet varmblodet væsen optræder i en af zonerne, stiger strålingsniveauet, hvilket "ses" af en af sensorerne - i hvis zone objektet befinder sig. Et sammenligningskredsløb ser forskellen i intensitet. Når et bestemt niveau er nået, udløses en alarm.
I praksis er to zoner ikke nok til at opnå pålidelig støjimmunitet, og visningssektoren er opdelt i et stort antal undersektorer ved hjælp af flere linser. Sensoren er faktisk en tilstedeværelsesdetektor - den registrerer tilstedeværelsen af en person, selv om den er stationær. Ulemperne ved denne anordning anses for at være tendensen til falske alarmer på grund af termisk interferens (varm luftstråler, lokal opvarmning på grund af ændringer i belysningen osv.)
Ultralydsdetektorer
Funktionsprincippet for denne bevægelsesdetektor baseret på fænomenet ekkolokalisering. En sender genererer lydbølger, der er uhørlige for mennesker. Efter en række transmissioner skifter detektoren til modtagelsestilstand. Hvis der ikke er nogen objekter i bevægelse i synsfeltet, vil det ultralydssignal, der reflekteres og returneres til sensoren, have samme frekvens som det udsendte signal. Hvis signalet reflekteres af et objekt i bevægelse, vil frekvensen af den tilbagevendende ultralyd være forskellig (Doppler-effekt). Kredsløbet analyserer parametrene, og hvis der registreres bevægelse, udløses en alarm. En sådan sensor er mere immun over for forstyrrelser, da den kun reagerer på bevægelige genstande uanset deres art og temperatur. Men den er ikke i stand til at registrere langsomt bevægelige objekter - de vil ikke flytte frekvensen inden for de krævede grænser.
Radiofrekvenssensorer
Denne type sensor fungerer også efter samme princip som en lokalisator, men anvender radiofrekvenser. Det udsendte signal skal have en tilstrækkelig høj frekvens til at kunne registrere små genstande. Dopplereffekten anvendes ikke i dette miljø - objekter skal bevæge sig med lysets hastighed for at opnå tilstrækkelig forskydning. Sensorer registrerer derfor kun ændringer i intensiteten og er i virkeligheden også tilstedeværelsesdetektorer. Denne detektor udløses, når objekter, der reflekterer signalet, vises (eller forsvinder) i området, uanset om de er i bevægelse eller ej.
På den positive side er signalets evne til at gennemtrænge radiotransparente (træ, mursten osv.) vægge og skillevægge, så det kan bruges til at overvåge store rum med flere rum. Ulemperne er de høje omkostninger ved apparatet samt den manglende evne til at registrere objekter, der ikke reflekterer radiobølger. En yderligere begrænsning af anvendelsen er radiostrålingens virkning på levende organismer. Signalniveauet bør minimeres.
Kombinerede systemer
To eller flere detektionsprincipper kan kombineres i én sensor for at sikre pålidelighed. I sikkerhedssystemer er den infrarøde sensor ofte kombineret med en glasbrudsdetektor eller et akustisk relæ. Dette registrerer pålideligt uautoriseret adgang og undgår falske alarmer.
En anden mulighed er en kombination af bevægelsessensor og foto relay. Dette system tænder lyset i entréen, når der registreres en person, men kun om natten. Om dagen slukker fotoøjet for detektoren, så den ikke spilder energi i dagtimerne.
Udendørs kameraer med en bevægelsesdetekteringssensor er også populære. Systemet aktiveres kun, hvis der kommer et objekt i syne. Det har to fordele:
- optagelse kun når det er nødvendigt, hvilket sparer plads på lagerenheden;
- Gennemgang og analyse lettes ved ikke at skulle gennemgå lange perioder uden en begivenhed.
Andre kombinationer af detektorer er også mulige. Denne fremgangsmåde forbedrer objektdetektionssystemernes ydeevne.
Muligheder for valg af sensor
Nogle af bevægelsessensorens egenskaber gælder for enhver elektrisk drevet enhed. Det drejer sig om beskyttelsesgrad, forsyningsspænding, dimensioner, monteringstype osv. Men der er også specifikke parametre, som kun denne kategori af detektorer har. Det er disse egenskaber, der er vigtigst at beskrive.
Visningsvinkel
Visningsvinklen afhænger af sensorens udformning. Loftsensorer har en 360 graders synsvinkel og kan "se" hele rummet.
Vægsensorer har en mindre synsvinkel på mellem 120 og 180 grader.
Umiddelbart under sensoren er der en usynlighedszone. En ubuden gæst kan snige sig ind på sensoren og beskadige den, hvilket gør detektionssystemet ubrugeligt. For at undgå dette skal du vælge en sensor med et ekstra synsfelt - anti-sniffing eller anti-vandal - for at undgå dette.
Detekteringsområde
Detektionsområdet afhænger af sensorens konstruktion. Du skal dog huske, at den afstand, hvor sensoren kan registrere et objekt i bevægelse, afhænger af den retning, det bevæger sig i. De fleste sensorer er mest følsomme, hvis bevægelsen er tangentiel til den cirkel, som sensoren står i centrum af (vinkelret afstand). Den laveste følsomhed er, når objektet bevæger sig i detektorens retning (frontal eller radial afstand). I førstnævnte tilfælde vil rækkevidden være større. Det modsatte er tilfældet med ultralydsudstyr. Dette skyldes den forskellige grad af Dopplereffekt i de forskellige kørselsretninger. Producenterne angiver ikke altid denne forskel i specifikationerne, især ikke for billige enheder. Et tal kan findes i specifikationen - og det er op til fabrikantens skøn.
| Enhedstype | Arbejdsprincip | Angivet område, m |
| DD-024-W | Infrarød | 6 |
| Steinel US 360 COM2 | Ultralyd | 10 i radial retning |
| MW32S sort | Mikrobølgeovn | 6 |
| MW03 | Mikrobølgeovn | 8 |
| IEK DD 008 | Infrarød | 12 |
Anvendelsessted
Det sted, hvor udstyret kan anvendes, bestemmes hovedsagelig af beskyttelsesgraden. Indendørs kan IP være minimal. Udendørs skal detektorerne beskyttes mod støv og vandindtrængning. Monteringsmetoden kan også påvirke valget af anvendelse.
Videooverblik: Finder-bevægelsesdetektorens interne opbygning og formål.
Yderligere funktioner
For at forbedre systemets ydeevne, øge dets effektivitet og undgå falske alarmer kan bevægelsesdetektorer have ekstra funktioner. Vi har allerede nævnt fotoøjet til at sætte systemet ud af funktion i dagtimerne samt den valgfrie snigende zonesensor. Men det er ikke de eneste supplerende muligheder.
Forsinkelse af slukning af lyset
Sensorer udstyret med en lyssensor kan have en nyttig funktion. Hvis et bevægeligt objekt forsvinder ud af syne, slukkes lyset ikke med det samme, men først med en forsinkelse på nogle ti sekunder. Det minimale strømforbrug opvejes af bekvemmeligheden - en person kan forlade detekteringsområdet, men ikke permanent forlade det overvågede område. Med denne funktion vil han ikke gøre det i mørke.
Beskyttelse mod dyr
Små dyr er ofte årsag til uautoriseret aktivering af detektorer. Når de dukker op, er det unødvendigt at tænde lyset, og det samme gælder for vagternes reaktion. Nogle sensorer er derfor i sagens natur ufølsomme over for små objekter i bevægelse. I infrarøde sensorer er denne funktion i form af en grænse for varmeplettens mindste størrelse.
Vigtigt! Hvis et lille dyr bevæger sig i umiddelbar nærhed af sensoren, kan varmeplettens vinkelstørrelse være tilstrækkelig til at udløse en falsk alarm. Adgangen til området omkring sensoren bør derfor være begrænset.
Autonomi
Hvis der er problemer med strømforsyningen til detektorerne, er stand-alone-enheder en god mulighed. Selvstændig er opnået med konventionelle batterier. Mange enheder har en batterilevetid på flere måneder. I dette tilfælde giver det mening at vælge sensorer med trådløs signaloverførsel - for at slippe helt af med kabler.
Bevægelsesdetektorer er universelle enheder. De kan bruges til at opbygge forskellige sikkerheds-, advarsels- og reguleringssystemer. Der er også mulighed for ikke-standardiserede anvendelser - det hele er kun begrænset af fantasien og den tekniske opfindsomhed.
