Mozgásérzékelők kialakítása és működése
A mozgásérzékelő (érzékelő, detektor) olyan eszköz, amely érintkezés nélkül érzékeli a mozgó tárgyak jelenlétét az érzékelési területen. A legtöbb ilyen érzékelő nem mozgásra, hanem új tárgyak megjelenésére reagál. A név azonban jól bevált és széles körben használt.
Alkalmazási területek
A mozgásérzékelőket az automatizálási alkalmazások széles skáláján használják. Minden területen másfajta érzékelőt részesítenek előnyben.
Biztonsági rendszerek
A mozgásérzékelők leglogikusabb alkalmazási területe a objektum biztonsági rendszerek. Az érzékelő érzékeli a védett területre vagy helyiségbe történő behatolást, és riasztást ad vagy további eszközöket aktivál.
Készenléti világítás bekapcsolása
Ahol az emberek nincsenek rendszeresen jelen, ott ezek az érzékelők szintén jelentős energiamegtakarítást eredményezhetnek. Ezek a területek magukban foglalják a lakó- és ipari épületek, raktárak és egyéb területek bejáratait. Ezekben a helyiségekben a világítást csak akkor kell bekapcsolni, ha a lakók vagy a személyzet jelen van. Amikor egy érzékelő mozgást érzékel, jelet generál a lámpák aktiválásához.
Intelligens otthoni rendszerek
A Smart Home rendszerekben az érzékelőknek sokkal szélesebb körű alkalmazási lehetőségei vannak, mint a világítás egyszerű vezérlése. Az érzékelő jele ellenőrzés fűtési, szellőztetési, légkondicionálási és egyéb műszaki rendszerek. A működési mód a megfigyelt területen tartózkodó személyek jelenlététől függően változik.
Mozgásérzékelő és ajtónyitó az Aliexpressről (intelligens otthoni rendszer).
Az érzékelők típusai és munkájuk technológiája
A mozgásérzékelők különböző elveken alapulnak. Minden egyes mozgásérzékelő típusnak megvannak a maga előnyei és hátrányai, amelyek meghatározzák az eszközök alkalmazási körét.
Infravörös érzékelők
A leggyakoribb érzékelők az infravörös sugárzást érzékelő érzékelők. Ezek passzív érzékelők - a megfigyelendő teret nem "világítja meg" a megfelelő jel. Legegyszerűbb esetben két lencséből állnak, amelyek a megfigyelt terület két területéről érkező fénysugárzást (az infravörös sugárzás a fény tulajdonságaival rendelkezik, de szabad szemmel nem látható) fókuszálják. A lencséket úgy kell irányítani, hogy a zónák ne fedjék egymást. Normál üzemmódban azonos intenzitású sugárzást kapnak. Ha egy személy vagy más melegvérű lény jelenik meg az egyik zónában, a sugárzás szintje megnő, amit az egyik érzékelő "lát" - amelynek zónájában a tárgy található. Az összehasonlító áramkör látja az intenzitásbeli különbséget. Egy bizonyos szint elérésekor riasztást generál.
A gyakorlatban két zóna nem elegendő a megbízható zajvédelemhez, és a látószektort több lencse segítségével nagyszámú alszektorra osztják. Az érzékelő valójában egy jelenlétérzékelő - érzékeli egy személy jelenlétét, még akkor is, ha az illető mozdulatlanul áll. Ennek a készüléknek a hátrányai közé sorolják a hőhatások (forró légsugarak, a világítás változása miatti helyi felmelegedés stb.) miatti téves riasztásokra való hajlamot.
Ultrahangos érzékelők
A mozgásérzékelő működési elve az echolokáció jelenségén alapul. Az adó olyan hanghullámokat generál, amelyek az ember számára nem hallhatóak. Egy sor adás után az érzékelő átvált vételi üzemmódba. Ha a látómezőben nincsenek mozgó tárgyak, akkor a visszavert és az érzékelőhöz visszavezetett ultrahangjel frekvenciája megegyezik a kibocsátott jelével. Ha a jelet egy mozgó tárgy visszaveri, a visszavert ultrahang frekvenciája eltérő lesz (Doppler-effektus). Az áramkör elemzi a paramétereket, és mozgás észlelése esetén riasztást generál. Egy ilyen érzékelő immunisabb a zavaró hatásokkal szemben, mivel csak a mozgó tárgyakra reagál, függetlenül azok jellegétől és hőmérsékletétől. A lassan mozgó tárgyakat azonban nem képes érzékelni - azok nem fogják a frekvenciát a szükséges határértékeken belül eltolni.
Rádiófrekvenciás érzékelők
Ez az érzékelőtípus is ugyanazon az elven működik, mint a lokátor, de rádiófrekvenciákat használ. A kibocsátott jelnek elég magas frekvenciájúnak kell lennie ahhoz, hogy kis tárgyakat is érzékelhessen. A Doppler-effektus ebben a környezetben nem érvényesül - a tárgyaknak fénysebességgel kell haladniuk ahhoz, hogy elegendő elmozdulást érjenek el. Az érzékelők tehát csak az intenzitás változásait érzékelik, és valójában jelenlétérzékelők is. Ez az érzékelő akkor lép működésbe, amikor a jelet visszaverő objektumok megjelennek (vagy eltűnnek) a területen, függetlenül attól, hogy mozognak-e vagy sem.
Pozitívum, hogy a jel képes áthatolni a rádiót átlátszó (fa, tégla stb.) falakon és válaszfalakon, így nagy, több helyiségből álló helyiségek megfigyelésére is alkalmas. Hátránya a készülék magas ára, valamint az, hogy nem képes érzékelni a rádióhullámokat nem visszaverő tárgyakat. A használat további korlátja a rádiósugárzás élő szervezetekre gyakorolt hatása. A jelszintet minimalizálni kell.
Kombinált rendszerek
A megbízhatóság érdekében két vagy több érzékelési elv kombinálható egy érzékelőben. A biztonsági rendszerekben az infravörös érzékelőt gyakran kombinálják üvegtörés-érzékelővel vagy akusztikus relével. Ez megbízhatóan érzékeli az illetéktelen behatolást, és elkerüli a téves riasztásokat.
Egy másik lehetőség a mozgásérzékelő és a fotó váltó. Ez a rendszer bekapcsolja a fényt az előcsarnokban, amikor személyt észlel, de csak éjszaka. Napközben a fotószem kikapcsolja az érzékelőt, így az nem pazarol energiát a nappali órákban.
A mozgásérzékelővel ellátott kültéri kamerák szintén népszerűek. A rendszer csak akkor aktiválódik, ha egy tárgy kerül látótérbe. Ennek két előnye van:
- csak akkor rögzít, amikor szükség van rá, ami helyet takarít meg a tárolóeszközön;
- A felülvizsgálatot és az elemzést megkönnyíti, hogy nem kell hosszú időszakokat átvészelni esemény nélkül.
Más érzékelő kombinációk is lehetségesek. Ez a megközelítés javítja a tárgyfelismerő rendszerek teljesítményét.
Lehetőségek az érzékelő kiválasztásához
A mozgásérzékelő néhány jellemzője bármely elektromos meghajtású eszközre vonatkozik. Ezek a védelmi fok, a tápfeszültség, a méretek, a szerelési mód stb. Vannak azonban olyan speciális paraméterek is, amelyekkel csak ez a detektor-kategória rendelkezik. Ezek a jellemzők azok, amelyek leírása a legfontosabb.
Nézési szög
A betekintési szög az érzékelő kialakításától függ. A mennyezeti érzékelők 360 fokos látószöggel rendelkeznek, és az egész helyiséget "látják".
A fali érzékelők a kialakításuknál fogva kisebb, 120 és 180 fok közötti látószöggel rendelkeznek.
Közvetlenül az érzékelő alatt van a láthatatlanná tévő zóna. Egy betolakodó az érzékelőre lopakodhat, és megrongálhatja azt, így az érzékelőrendszer működésképtelenné válik. Ennek elkerülése érdekében válasszon extra látómezővel rendelkező érzékelőt - szaglás- vagy vandalizmus elleni érzékelőt.
Érzékelési tartomány
Az érzékelési tartomány az érzékelő felépítésétől függ. Ne feledje azonban, hogy a távolság, amelyen az érzékelő érzékelni tudja a mozgó tárgyat, függ attól, hogy milyen irányban mozog. A legtöbb érzékelő akkor a legérzékenyebb, ha a mozgás érintőleges ahhoz a körhöz, amelynek középpontjában az érzékelő áll (merőleges távolság). A legalacsonyabb érzékenység akkor van, amikor a tárgy az érzékelő irányában mozog (frontális vagy radiális távolság). Az előbbi esetben a tartomány nagyobb lesz. Az ultrahangos berendezésekre ennek az ellenkezője igaz. Ennek oka a Doppler-hatás különböző mértékű mértéke a különböző haladási irányokban. A gyártók nem mindig jelzik ezt a különbséget a specifikációkban, különösen az olcsó készülékek esetében. Az egyik számadat a specifikációban található - és a gyártó belátása szerint.
| Eszköz típusa | Működési elv | Deklarált tartomány, m |
| DD-024-W | Infravörös | 6 |
| Steinel US 360 COM2 | Ultrahangos | 10 sugárirányban |
| MW32S Fekete | Mikrohullám | 6 |
| MW03 | Mikrohullám | 8 |
| IEK DD 008 | Infravörös | 12 |
Felhasználás helye
A berendezés felhasználási helyét elsősorban a védelem mértéke határozza meg. Beltérben az IP minimális lehet. A kültéren az érzékelőket védeni kell a por és a víz behatolása ellen. A rögzítési mód is befolyásolhatja az alkalmazás kiválasztását.
Videó áttekintés: A Finder mozgásérzékelő belső felépítése és rendeltetése.
További funkciók
A rendszer teljesítményének javítása, hatékonyságának növelése és a téves riasztások elkerülése érdekében a mozgásérzékelők további funkciókkal is rendelkezhetnek. Már említettük a fotószemet, amellyel a rendszer nappali órákban kikapcsolható, valamint az opcionális sunyi zónaérzékelőt. De nem ezek az egyetlen kiegészítő lehetőségek.
Fény kikapcsolási késleltetés
A fényérzékelővel felszerelt érzékelők hasznos funkciót tölthetnek be. Ha egy mozgó tárgy eltűnik a látóteréből, a lámpák nem azonnal, hanem több tíz másodperces késleltetéssel kapcsolnak ki. A minimális teljesítménytúllépésért a kényelem fizet - az ember elhagyhatja az érzékelési területet, de nem hagyhatja el véglegesen a megfigyelt területet. Ezzel a funkcióval nem fogja ezt a sötétben tenni.
Védelem az állatokkal szemben
A kis állatok gyakran okozzák az érzékelők jogosulatlan aktiválását. Amikor megjelennek, a lámpák felkapcsolása felesleges, ahogy az őrök reakciója is. Egyes érzékelők ezért eleve érzéketlenek a kis mozgó tárgyakra. Az infravörös érzékelőkben ez a funkció a hőfolt minimális méretére vonatkozó határérték formájában valósul meg.
Fontos! Ha egy kis állat mozog az érzékelő közvetlen közelében, a hőfolt szögmérete elegendő lehet a téves riasztás kiváltásához. Az érzékelő körüli területre való bejutást ezért korlátozni kell.
Autonómia
Ha az érzékelők hálózati áramellátásával problémák vannak, az önálló egységek jó választásnak bizonyulnak. Az önellátás hagyományos akkumulátorokkal érhető el. Sok készülék akkumulátorának élettartama több hónap. Ebben az esetben érdemes vezeték nélküli jelátvitellel rendelkező érzékelőket választani - hogy teljesen megszabaduljunk a kábelektől.
A mozgásérzékelők univerzális eszközök. Ezek különböző biztonsági, figyelmeztető és szabályozó rendszerek kiépítésére használhatók. Nem szabványos alkalmazások is lehetségesek - mindennek csak a képzelet és a mérnöki lelemény szab határt.
