मोशन सेंसर का डिजाइन और संचालन

मोशन सेंसर (सेंसर, डिटेक्टर) एक ऐसा उपकरण है जो बिना संपर्क के पता लगाने वाले क्षेत्र में चलती वस्तुओं की उपस्थिति का पता लगाता है। इनमें से अधिकतर सेंसर गति पर प्रतिक्रिया नहीं करते हैं, लेकिन नई वस्तुओं की उपस्थिति के लिए प्रतिक्रिया करते हैं। लेकिन नाम अच्छी तरह से स्थापित है और व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

आवेदन के क्षेत्र

गति संसूचकों का उपयोग स्वचालन के विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है। प्रत्येक क्षेत्र में विभिन्न प्रकार के सेंसरों को प्राथमिकता दी जाती है।

सुरक्षा प्रणालियां

मोशन डिटेक्टरों का सबसे तार्किक अनुप्रयोग सिस्टम में है सुविधा सुरक्षा प्रणाली. सेंसर एक संरक्षित क्षेत्र या कमरे में घुसपैठ का पता लगा सकता है और अलार्म बजा सकता है या अतिरिक्त उपकरणों को सक्रिय कर सकता है।

अक्सर मोशन डिटेक्टर के साथ स्पॉटलाइट को सर्विलांस कैमरे के ऊपर रखा जाता है।

स्टैंडबाई लाइटिंग चालू करना

उन जगहों पर जहां लोग नियमित रूप से मौजूद नहीं होते हैं, ये सेंसर काफी मात्रा में ऊर्जा बचा सकते हैं। इन क्षेत्रों में आवासीय और औद्योगिक भवनों, गोदामों और अन्य क्षेत्रों के प्रवेश द्वार शामिल हैं। उनमें रोशनी केवल उस समय के लिए चालू करने की आवश्यकता है जब रहने वाले या कर्मचारी मौजूद हों। जब एक सेंसर गति का पता लगाता है, तो यह रोशनी को सक्रिय करने के लिए एक संकेत उत्पन्न करता है।

स्मार्ट होम सिस्टम

स्मार्ट होम सिस्टम में, आप साधारण प्रकाश नियंत्रण की तुलना में डिटेक्टरों के लिए अधिक व्यापक अनुप्रयोग क्षेत्र पा सकते हैं। एक सेंसर से एक संकेत कर सकते हैं नियंत्रण हीटिंग, वेंटिलेशन, एयर कंडीशनिंग और अन्य इंजीनियरिंग सिस्टम। निगरानी क्षेत्र में लोगों की उपस्थिति के आधार पर ऑपरेशन का तरीका बदलता है।

Aliexpress (स्मार्ट होम सिस्टम) से मोशन सेंसर और डोर ओपनिंग।

विभिन्न प्रकार के सेंसर और उनके काम की तकनीक

मोशन सेंसर विभिन्न सिद्धांतों पर बनाए गए हैं। प्रत्येक प्रकार के मोशन सेंसर के अपने फायदे और नुकसान होते हैं, जो उपकरणों के दायरे को निर्धारित करते हैं।

इन्फ्रारेड सेंसर

सबसे आम सेंसर वे हैं जो अवरक्त विकिरण को पकड़ते हैं। वे निष्क्रिय सेंसर से संबंधित हैं - नियंत्रित स्थान संबंधित सिग्नल द्वारा "रोशनी" नहीं है। सबसे सरल मामले में दो लेंस होते हैं जो नियंत्रित कमरे के दो क्षेत्रों से प्रकाश विकिरण (इन्फ्रारेड विकिरण में प्रकाश के गुण होते हैं, हालांकि नग्न आंखों के लिए अदृश्य) पर ध्यान केंद्रित करते हैं। लेंस को निर्देशित किया जाता है ताकि ज़ोन ओवरलैप न हों। सामान्य मोड में वे समान तीव्रता का विकिरण प्राप्त करते हैं। यदि कोई व्यक्ति या अन्य गर्म रक्त वाला प्राणी किसी एक क्षेत्र में दिखाई देता है, तो विकिरण का स्तर बढ़ जाता है, जिसे सेंसर में से एक द्वारा "देखा" जाता है - जिसके क्षेत्र में वस्तु स्थित है। तुलना सर्किट तीव्रता में अंतर देखता है। जब एक निश्चित स्तर पर पहुंच जाता है, तो अलार्म उत्पन्न होता है।

स्पेक्ट्रम के अवरक्त भाग में एक व्यक्ति की छवि।

व्यवहार में, विश्वसनीय शोर प्रतिरक्षा के लिए दो क्षेत्र पर्याप्त नहीं हैं, और देखने के क्षेत्र को कई लेंसों के माध्यम से बड़ी संख्या में उप-क्षेत्रों में विभाजित किया गया है। वास्तव में, यह सेंसर एक उपस्थिति डिटेक्टर है - यह किसी व्यक्ति की उपस्थिति दर्ज करेगा, भले ही वह गतिहीन हो। इस तरह के एक उपकरण के नुकसान को थर्मल हस्तक्षेप (गर्म हवा के जेट, प्रकाश में परिवर्तन के कारण स्थानीय हीटिंग, आदि) के कारण झूठे अलार्म की प्रवृत्ति माना जाता है।

अल्ट्रासोनिक डिटेक्टर

इस मोशन डिटेक्टर के संचालन का सिद्धांत इकोलोकेशन की घटना के आधार पर. ट्रांसमीटर ध्वनि तरंगें उत्पन्न करता है जो मनुष्यों के लिए अश्रव्य हैं। प्रसारण की एक श्रृंखला के बाद, डिटेक्टर रिसेप्शन मोड में प्रवेश करता है। यदि देखने के क्षेत्र में कोई गतिमान वस्तु नहीं है, तो परावर्तित और सेंसर में वापस आने वाले अल्ट्रासोनिक सिग्नल की आवृत्ति उत्सर्जित के समान होगी। यदि संकेत किसी गतिमान वस्तु से परावर्तित होता है, तो लौटाए गए अल्ट्रासाउंड की आवृत्ति भिन्न होगी (डॉप्लर प्रभाव)। सर्किट मापदंडों का विश्लेषण करता है और, यदि गति का पता चलता है, तो अलार्म उत्पन्न करता है। ऐसा सेंसर इस तथ्य के कारण हस्तक्षेप के प्रति अधिक प्रतिरक्षित है कि यह केवल गतिमान वस्तुओं पर प्रतिक्रिया करता है, चाहे उनकी प्रकृति और तापमान कुछ भी हो। लेकिन यह धीरे-धीरे चलती वस्तुओं का पता लगाने में असमर्थ है - वे आवश्यक सीमा के भीतर आवृत्ति को स्थानांतरित नहीं करेंगे।

डॉपलर प्रभाव का एक उदाहरण वस्तु की गति के रूप में आवृत्ति में परिवर्तन है।

रेडियो फ्रीक्वेंसी सेंसर

इस प्रकार का सेंसर लोकेटर सिद्धांत पर भी कार्य करता है, लेकिन रेडियो फ्रीक्वेंसी पर काम करता है। उत्सर्जित सिग्नल में छोटी वस्तुओं का पता लगाने के लिए पर्याप्त उच्च आवृत्ति होनी चाहिए। ऐसी स्थितियों में डॉप्लर प्रभाव का उपयोग नहीं किया जाता है - पर्याप्त बदलाव प्राप्त करने के लिए, वस्तुओं को प्रकाश की गति के बराबर गति से चलना चाहिए। इसलिए, सेंसर केवल तीव्रता में परिवर्तन का पता लगाते हैं और वास्तव में उपस्थिति डिटेक्टर भी होते हैं। ऐसा डिटेक्टर तब चालू हो जाएगा जब सिग्नल को प्रतिबिंबित करने वाली वस्तुएं क्षेत्र में दिखाई दें (या गायब हो जाएं), भले ही वे चल रही हों या नहीं।

लाभ रेडियो-पारदर्शी (लकड़ी, ईंट, आदि) दीवारों और विभाजन के माध्यम से प्रवेश करने के लिए सिग्नल की क्षमता है, इसलिए उनका उपयोग कई कमरों वाले बड़े कमरों को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है। नुकसान डिवाइस की उच्च लागत है, साथ ही उन वस्तुओं का पता लगाने में असमर्थता है जो रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित नहीं करते हैं। उपयोग के लिए एक और सीमा जीवित जीवों पर रेडियो विकिरण का प्रभाव है। सिग्नल का स्तर कम से कम होना चाहिए।

रेक्सेंट डीडीपीएम 02 माइक्रोवेव डिटेक्टर।

संयुक्त प्रणाली

विश्वसनीयता के लिए, आप एक सेंसर में आपातकालीन स्थिति का पता लगाने के दो या अधिक सिद्धांतों को जोड़ सकते हैं। सुरक्षा प्रणालियों में, इन्फ्रारेड सेंसर को अक्सर ग्लास ब्रेक डिटेक्टर या ध्वनिक रिले के साथ जोड़ा जाता है। यह आपको अपार्टमेंट में अनधिकृत प्रवेश का मज़बूती से पता लगाने और झूठे अलार्म से बचने की अनुमति देता है।

एक अन्य विकल्प मोशन सेंसर का संयोजन है और फोटो रिले. ऐसी प्रणाली किसी व्यक्ति का पता चलने पर प्रवेश कक्ष में प्रकाश चालू करती है, लेकिन केवल रात में। दिन के दौरान, फोटो रिले डिटेक्टर को बंद कर देता है, ताकि दिन के उजाले के दौरान ऊर्जा बर्बाद न हो।

मोशन डिटेक्शन सेंसर के साथ लोकप्रिय आउटडोर सर्विलांस कैमरे। सिस्टम तभी सक्रिय होता है जब कोई वस्तु परिसर के दृश्य क्षेत्र में प्रवेश करती है। इसके दो फायदे हैं:

• रिकॉर्डिंग केवल उन क्षणों में की जाती है जिनकी आपको आवश्यकता होती है, जो स्टोरेज डिवाइस पर जगह बचाता है;
• लंबे समय तक निर्बाध अवधि के माध्यम से न देखने के द्वारा समीक्षा और विश्लेषण की सुविधा प्रदान की जाती है।

सेंसर को संयोजित करने के अन्य तरीके हैं। यह दृष्टिकोण ऑब्जेक्ट डिटेक्शन सिस्टम के प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।

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सेंसर के चयन के लिए पैरामीटर

गति संवेदक की विशेषताओं का एक हिस्सा बिजली द्वारा संचालित किसी भी उपकरण पर लागू होता है। ये सुरक्षा की डिग्री, आपूर्ति वोल्टेज, आयाम, माउंटिंग का प्रकार आदि हैं। लेकिन ऐसे विशिष्ट पैरामीटर भी हैं जो केवल इस श्रेणी के डिटेक्टरों के पास हैं। यह ऐसी विशेषताएं हैं जिनका विवरण देना सबसे महत्वपूर्ण है।

देखने का कोण

देखने का कोण सेंसर के डिजाइन पर निर्भर करता है। सीलिंग सेंसर में 360-डिग्री आरेख होता है और पूरे कमरे को "देखें"।

सीलिंग सेंसर का व्यूइंग एरिया।

वॉल सेंसर के डिजाइन के आधार पर देखने का एक छोटा कोण होता है - 120 से 180 डिग्री तक।

वॉल डिटेक्टर का व्यूइंग एरिया।

सेंसर के ठीक नीचे अदृश्यता क्षेत्र है। एक घुसपैठिया सेंसर पर चुपके से जा सकता है और उसे नुकसान पहुंचा सकता है, जिससे डिटेक्शन सिस्टम निष्क्रिय हो जाता है।इससे बचने के लिए, आपको एक अतिरिक्त क्षेत्र के साथ एक सेंसर चुनना चाहिए - एंटी-स्नीकिंग या एंटी-वैंडल।

अनुसंधान का विस्तार

रेंज सेंसर के डिजाइन पर निर्भर करती है। लेकिन याद रखें कि जिस दूरी पर सेंसर किसी गतिमान वस्तु का पता लगा सकता है, वह गति की दिशा पर निर्भर करता है। अधिकांश सेंसर सबसे संवेदनशील होते हैं यदि आंदोलन उस सर्कल के लिए स्पर्शरेखा है जिसके केंद्र में सेंसर खड़ा है (लंबवत दूरी)। सबसे कम संवेदनशीलता तब होती है जब वस्तु डिटेक्टर (ललाट या रेडियल दूरी) की दिशा में चलती है। पहले मामले में, सीमा अधिक होगी। अल्ट्रासोनिक उपकरणों के लिए विपरीत सच है। यह अलग-अलग दिशाओं में डॉपलर प्रभाव के प्रकट होने की अलग-अलग डिग्री के कारण है। निर्माता हमेशा विनिर्देशों में इस अंतर को इंगित नहीं करते हैं, खासकर सस्ते उपकरणों के लिए। विनिर्देश में एक आंकड़ा पाया जा सकता है - और यह निर्माता के विवेक पर है।

वस्तु की गति की अलग दिशा।

उपयोग की जगह

जिस स्थान पर उपकरण का उपयोग किया जा सकता है वह मुख्य रूप से सुरक्षा की डिग्री से निर्धारित होता है। घर के अंदर आईपी न्यूनतम हो सकता है। बाहर, डिटेक्टरों को धूल और पानी के प्रवेश से बचाया जाना चाहिए। साथ ही स्थान का चुनाव लगाव की विधि से प्रभावित हो सकता है।

वीडियो अवलोकन: आंतरिक उपकरण और खोजक गति डिटेक्टर का उद्देश्य।

अतिरिक्त प्रकार्य

सिस्टम के प्रदर्शन में सुधार करने, इसकी दक्षता बढ़ाने और झूठे अलार्म से बचने के लिए, डिटेक्टरों के अतिरिक्त कार्य हो सकते हैं। हमने पहले ही फोटोरिलीज का उल्लेख किया है, जो आपको दिन के उजाले के दौरान सिस्टम को संचालन से बाहर करने की अनुमति देता है, साथ ही स्टाकिंग ज़ोन के लिए एक अतिरिक्त सेंसर भी।लेकिन सहायक विकल्पों की यह सूची संपूर्ण नहीं है।

लाइट-ऑफ देरी

ल्यूमिनेन्स रिले से लैस सेंसर का एक उपयोगी कार्य हो सकता है। जब कोई चलती हुई वस्तु दृश्य से गायब हो जाती है, तो रोशनी तुरंत बंद नहीं होती है, बल्कि कुछ दसियों सेकंड की देरी के बाद होती है। बिजली की मामूली अधिक खपत सुविधा के साथ भुगतान करती है - एक व्यक्ति डिटेक्टर के क्षेत्र को छोड़ सकता है, लेकिन निगरानी क्षेत्र को स्थायी रूप से नहीं छोड़ सकता है। इस फीचर के साथ वह इसे अंधेरे में नहीं करेगा।

जानवरों से सुरक्षा

छोटे जानवरों के लिए सेंसर के अनधिकृत सक्रियण का कारण बनना असामान्य नहीं है। जब वे प्रकट होते हैं, तो रोशनी चालू करना अनावश्यक है, जैसा कि गार्ड की प्रतिक्रिया है। इसलिए, कुछ सेंसर छोटी चलती वस्तुओं की उपस्थिति के प्रति स्वाभाविक रूप से असंवेदनशील होते हैं। इन्फ्रारेड सेंसर में, यह फ़ंक्शन ताप स्थान के न्यूनतम आकार की सीमा के रूप में कार्यान्वित किया जाता है।

दूर क्षेत्र में एक व्यक्ति और एक जानवर से हीट स्पॉट की तुलना।

महत्वपूर्ण! यदि कोई छोटा जानवर सेंसर के करीब जाता है, तो झूठे अलार्म के लिए हीट स्पॉट का कोणीय आकार पर्याप्त हो सकता है। इसलिए, सेंसर इंस्टॉलेशन साइट के आसपास के क्षेत्र तक पहुंच को प्रतिबंधित करें।

स्वायत्तता

यदि घरेलू बिजली आपूर्ति नेटवर्क से सेंसर की बिजली आपूर्ति के संगठन में समस्याएं हैं, तो स्टैंड-अलोन डिवाइस एक अच्छा विकल्प हो सकता है। पारंपरिक बैटरी द्वारा ऊर्जा स्वतंत्रता प्रदान की जाती है। एक गैल्वेनिक सेल के कई उपकरण कई महीनों तक काम करते हैं। इस मामले में, वायरलेस सिग्नल ट्रांसमिशन के साथ सेंसर चुनना समझ में आता है - पूरी तरह से केबल से छुटकारा पाने के लिए।

वायरलेस स्टैंड-अलोन मोशन सेंस 02 सेंसर।

मोशन डिटेक्टर सार्वभौमिक उपकरण हैं। उनका उपयोग विभिन्न सुरक्षा, चेतावनी और नियंत्रण प्रणालियों के निर्माण के लिए किया जा सकता है। उपकरणों का गैर-मानक उपयोग भी संभव है - सब कुछ केवल कल्पना और इंजीनियरिंग सरलता से सीमित है।