모션 센서의 설계 및 작동
모션 센서(센서, 감지기)는 비접촉으로 감지 영역에서 움직이는 물체의 존재를 감지하는 장치입니다. 이러한 센서의 대부분은 움직임에 반응하지 않고 새로운 물체의 출현에 반응합니다. 그러나 이름은 잘 정립되어 널리 사용됩니다.
적용 분야
모션 감지기는 자동화의 다양한 영역에서 사용됩니다. 각 영역에서 서로 다른 다양한 센서가 선호됩니다.
보안 시스템
모션 감지기의 가장 논리적인 응용은 시스템에 있습니다. 시설 보안 시스템. 센서는 보호 구역이나 방에 대한 침입을 감지하고 경보를 울리거나 추가 장치를 활성화할 수 있습니다.
대기 조명 켜기
사람들이 정기적으로 존재하지 않는 장소에서 이러한 센서는 많은 에너지를 절약할 수 있습니다. 이러한 영역에는 주거 및 산업 건물, 창고 및 기타 영역의 입구가 포함됩니다. 그 안에 있는 조명은 거주자나 직원이 있을 때만 켜야 합니다. 센서가 움직임을 감지하면 신호를 생성하여 조명을 활성화합니다.
스마트 홈 시스템
스마트 홈 시스템에서는 단순한 조명 제어보다 훨씬 더 넓은 감지기 적용 영역을 찾을 수 있습니다. 센서의 신호는 제어 난방, 환기, 에어컨 및 기타 엔지니어링 시스템. 모니터링 영역에 사람이 있는지 여부에 따라 작동 모드가 변경됩니다.
알리익스프레스(스마트 홈 시스템)의 모션 센서 및 도어 열림.
다양한 센서 및 작업 기술
모션 센서는 다양한 원리를 기반으로 합니다. 각 유형의 모션 센서에는 장치의 범위를 결정하는 고유한 장단점이 있습니다.
적외선 센서
가장 일반적인 센서는 적외선을 포착하는 센서입니다. 그것들은 수동 센서에 속합니다. 제어된 공간은 해당 신호에 의해 "조명"되지 않습니다. 가장 단순한 경우에 제어실의 두 구역에서 빛의 복사(적외선 복사는 빛의 속성을 갖지만 육안으로는 볼 수 없음)를 집중시키는 두 개의 렌즈로 구성됩니다. 렌즈는 영역이 겹치지 않도록 지향됩니다. 일반 모드에서는 동일한 강도의 방사선을 받습니다. 사람이나 다른 온혈 생물이 구역 중 하나에 나타나면 방사선 수준이 증가하며 이는 물체가 위치한 구역에 센서 중 하나가 "보게됩니다". 비교 회로는 강도의 차이를 봅니다. 특정 레벨에 도달하면 알람이 생성됩니다.
실제로 두 영역은 안정적인 노이즈 내성을 위해 충분하지 않으며 시청 섹터는 여러 렌즈를 통해 많은 수의 하위 섹터로 나뉩니다. 사실, 이 센서는 존재 감지기입니다. 사람이 움직이지 않더라도 존재를 감지합니다. 이러한 장치의 단점은 열 간섭(가열 공기 분사, 조명 변화로 인한 국부 가열 등)으로 인한 오경보 경향으로 간주됩니다.
초음파 검출기
이 동작 감지기의 작동 원리 반향정위 현상을 기반으로. 송신기는 사람이 들을 수 없는 음파를 생성합니다. 일련의 전송 후에 감지기는 수신 모드로 들어갑니다. 관찰 영역에 움직이는 물체가 없으면 반사되어 센서로 되돌아오는 초음파 신호는 방출된 것과 동일한 주파수를 갖습니다. 신호가 움직이는 물체에서 반사되면 반환되는 초음파의 주파수가 달라집니다(도플러 효과). 회로는 매개변수를 분석하고 움직임이 감지되면 알람을 생성합니다. 이러한 센서는 특성과 온도에 관계없이 움직이는 물체에만 반응하기 때문에 간섭에 더 내성이 있습니다. 그러나 천천히 움직이는 물체는 감지할 수 없습니다. 필요한 한계 내에서 주파수를 이동하지 않습니다.
무선 주파수 센서
이 유형의 센서는 로케이터 원리에 따라 작동하지만 무선 주파수에서 작동합니다. 방출된 신호는 작은 물체를 감지할 수 있을 만큼 충분히 높은 주파수를 가져야 합니다. 도플러 효과는 이러한 조건에서 사용되지 않습니다. 충분한 이동을 얻으려면 물체가 빛의 속도와 비슷한 속도로 움직여야 합니다. 따라서 센서는 강도의 변화만 감지하며 실제로 존재 감지기이기도 합니다. 이러한 감지기는 신호를 반사하는 물체가 이동 여부에 관계없이 해당 영역에 나타나거나 사라질 때 트리거됩니다.
장점은 신호가 무선 투과성(나무, 벽돌 등) 벽과 칸막이를 통과할 수 있다는 점입니다. 따라서 여러 방이 있는 큰 방을 제어하는 데 사용할 수 있습니다. 단점은 장치의 높은 비용과 전파를 반사하지 않는 물체를 감지할 수 없다는 것입니다. 사용에 대한 또 다른 제한은 생체에 대한 방사선의 영향입니다. 신호 레벨을 최소화해야 합니다.
결합 시스템
신뢰성을 위해 하나의 센서에서 두 가지 이상의 비상 상황 감지 원칙을 결합할 수 있습니다. 보안 시스템에서 적외선 센서는 종종 유리 파손 감지기 또는 음향 릴레이와 결합됩니다. 이를 통해 아파트에 대한 무단 침입을 안정적으로 감지하고 잘못된 경보를 피할 수 있습니다.
또 다른 옵션은 모션 센서와 사진 릴레이. 이러한 시스템은 사람이 감지되면 현관의 조명을 켭니다. 그러나 밤에만 켜집니다. 낮에는 포토 릴레이가 감지기를 끄므로 일광 시간 동안 에너지를 낭비하지 않습니다.
모션 감지 센서가 있는 인기 있는 실외 감시 카메라. 시스템은 개체가 단지의 시야에 들어갈 때만 활성화됩니다. 두 가지 장점이 있습니다.
- 필요한 순간에만 녹음이 이루어지므로 저장 장치의 공간이 절약됩니다.
- 긴 시간 동안 중단 없이 살펴보지 않아도 되므로 검토 및 분석이 용이합니다.
센서를 결합하는 다른 방법이 있습니다. 이 접근 방식은 물체 감지 시스템의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
센서 선택을 위한 매개변수
모션 센서의 특성 중 일부는 전기로 구동되는 모든 장치에 적용됩니다. 이들은 보호 수준, 공급 전압, 치수, 장착 유형 등입니다. 그러나 이 범주의 감지기에만 있는 특정 매개변수도 있습니다. 설명을 제공하는 가장 중요한 것은 이러한 특성입니다.
시야각
시야각은 센서의 설계에 따라 다릅니다. 천장 센서에는 360도 다이어그램이 있으며 전체 방을 "볼"수 있습니다.
벽 센서는 120도에서 180도까지의 디자인으로 인해 더 작은 화각을 가지고 있습니다.
센서 바로 아래에는 보이지 않는 영역이 있습니다. 침입자가 센서에 몰래 들어와 센서를 손상시켜 감지 시스템을 작동하지 못하게 할 수 있습니다.이를 방지하려면 은닉 방지 또는 파손 방지와 같은 추가 시야 영역이 있는 센서를 선택해야 합니다.
감지 범위
범위는 센서 설계에 따라 다릅니다. 그러나 센서가 움직이는 물체를 감지할 수 있는 거리는 이동 방향에 따라 다릅니다. 움직임이 센서가 서 있는 중심의 원에 접하는 경우 대부분의 센서가 가장 민감합니다(수직 거리). 가장 낮은 감도는 물체가 감지기의 방향(정면 또는 반경 거리)으로 이동할 때입니다. 첫 번째 경우에는 범위가 더 커집니다. 초음파 장치의 경우 반대입니다. 이것은 다른 방향에서 도플러 효과의 발현 정도가 다르기 때문입니다. 제조업체는 특히 저렴한 장치의 경우 사양에서 이러한 차이를 항상 표시하지는 않습니다. 사양에서 하나의 그림을 찾을 수 있으며 이는 제조업체의 양심에 달려 있습니다.
장치 유형 | 작동 원리 | 선언된 범위, m |
DD-024-W | 적외선 | 6 |
스타이넬 US 360 COM2 | 초음파 | 10 반경 방향 |
MW32S 블랙 | 마이크로파 | 6 |
MW03 | 마이크로파 | 8 |
IEK DD 008 | 적외선 | 12 |
사용 장소
장비를 사용할 수 있는 장소는 주로 보호 등급에 따라 결정됩니다. 실내에서는 IP가 최소화될 수 있습니다. 실외에서 감지기는 먼지와 물 침투로부터 보호되어야 합니다. 또한 위치 선택은 부착 방법에 영향을 받을 수 있습니다.
비디오 개요: Finder 동작 감지기의 내부 장치 및 용도.
추가 기능
시스템의 성능을 개선하고 효율성을 높이며 잘못된 경보를 피하기 위해 감지기에 추가 기능이 있을 수 있습니다. 우리는 이미 일광 시간 동안 시스템을 작동 중지시킬 수 있는 포토릴리즈와 스토킹 구역을 위한 추가 센서에 대해 언급했습니다.그러나 이 보조 옵션 목록은 완전하지 않습니다.
소등 지연
휘도 릴레이가 장착된 센서는 유용한 기능을 가질 수 있습니다. 움직이는 물체가 시야에서 사라지면 조명이 즉시 꺼지지 않고 수십 초 지연됩니다. 약간의 전기 과잉 소비는 편리함을 제공합니다. 사람이 감지기 영역을 떠날 수 있지만 모니터링 영역을 영구적으로 떠날 수는 없습니다. 이 기능으로 그는 어둠 속에서 그것을 하지 않을 것입니다.
동물로부터 보호
작은 동물이 무단으로 센서를 활성화하는 것은 드문 일이 아닙니다. 그들이 나타나면 경비원의 반응과 마찬가지로 불을 켤 필요가 없습니다. 따라서 일부 센서는 본질적으로 움직이는 작은 물체의 모양에 둔감합니다. 적외선 센서에서 이 기능은 열점의 최소 크기를 제한하는 형태로 구현됩니다.
중요한! 작은 동물이 센서에 가까이 접근하면 열점의 각도 크기가 오경보에 충분할 수 있습니다. 따라서 센서 설치 장소 주변의 접근을 제한하십시오.
자치
국내 전원 공급 장치 네트워크의 센서 전원 공급 장치 구성에 문제가 있는 경우 독립 실행형 장치가 좋은 선택이 될 수 있습니다. 에너지 독립성은 기존 배터리에 의해 제공됩니다. 하나의 갈바니 전지의 많은 장치가 몇 달 동안 작동합니다. 이 경우 무선 신호 전송이 가능한 센서를 선택하여 케이블을 완전히 제거하는 것이 좋습니다.
동작 감지기는 보편적인 장치입니다. 다양한 보안, 경고 및 제어 시스템을 구축하는 데 사용할 수 있습니다. 장치의 비표준 사용도 가능합니다. 모든 것은 상상력과 엔지니어링 독창성에 의해서만 제한됩니다.