Utformning och funktion av rörelsedetektorer
En rörelsesensor (sensor, detektor) är en anordning som utan kontakt upptäcker närvaron av rörliga föremål i detektionsområdet. De flesta av dessa sensorer reagerar inte på rörelse, utan på nya objekt. Men namnet är väletablerat och används allmänt.
Tillämpningsområden
Rörelsedetektorer används i många olika automatiseringstillämpningar. I varje område föredras olika sorters sensorer.
Säkerhetssystem
Den mest logiska tillämpningen för rörelsedetektorer är i system för objektsäkerhet. Sensorn kan upptäcka ett intrång i ett skyddat område eller rum och utlösa ett larm eller aktivera ytterligare enheter.
Slå på standby-belysning
När människor inte är närvarande regelbundet kan dessa sensorer också ge stora energibesparingar. Dessa områden omfattar ingångar till bostads- och industribyggnader, lagerlokaler och andra områden. Belysningen i dessa områden behöver bara vara tänd när de boende eller personalen är närvarande. När en sensor upptäcker rörelse genererar den en signal som aktiverar lamporna.
System för smarta hem
Det finns många fler användningsområden för detektorer i smarta hem-system än enkel belysningsstyrning. En sensorsignal kan kontroll uppvärmning, ventilation, luftkonditionering och andra tekniska system. Driftläget ändras beroende på om det finns personer i det övervakade området.
Rörelsesensor och dörröppnare från Aliexpress (Smart Home System).
Typer av sensorer och tekniken för deras arbete
Rörelsesensorer bygger på olika principer. Varje typ av rörelsesensor har sina egna för- och nackdelar som bestämmer enheternas användningsområde.
Infraröda sensorer
De vanligaste sensorerna är de som känner av infraröd strålning. De är passiva sensorer - det utrymme som ska övervakas "lyses" inte upp av motsvarande signal. I det enklaste fallet består de av två linser som fokuserar ljusstrålning (infraröd strålning har ljusets egenskaper men är osynlig för blotta ögat) från två områden i det övervakade området. Linserna är riktade så att zonerna inte överlappar varandra. Vid normal drift får de strålning av samma intensitet. Om en person eller annan varmblodig varelse dyker upp i en av zonerna ökar strålningsnivån, vilket "ses" av en av sensorerna - i vars zon föremålet befinner sig. En jämförelsekrets ser skillnaden i intensitet. När en viss nivå uppnås genereras ett larm.
I praktiken räcker det inte med två zoner för att uppnå tillförlitlig bullerimmunitet, och visningssektorn delas upp i ett stort antal undersektorer med hjälp av flera linser. Sensorn är i själva verket en närvarodetektor - den känner av närvaron av en person, även om den står stilla. Nackdelarna med denna anordning anses vara tendensen till falska larm på grund av termiska störningar (varmluftsstrålar, lokal uppvärmning på grund av ändrad belysning osv.)
Ultraljudsdetektorer
Principen för hur denna rörelsedetektor fungerar bygger på fenomenet ekolokalisering.. En sändare genererar ljudvågor som är ohörbara för människor. Efter en serie sändningar växlar detektorn till mottagningsläge. Om det inte finns några rörliga objekt i synfältet kommer den ultraljudssignal som reflekteras och återkommer till sensorn att ha samma frekvens som den utsända signalen. Om signalen reflekteras av ett rörligt föremål kommer frekvensen för det återkommande ultraljudet att vara annorlunda (Dopplereffekt). Kretsen analyserar parametrarna och genererar ett larm om rörelse upptäcks. En sådan sensor är mer immun mot störningar eftersom den bara reagerar på rörliga föremål, oavsett deras beskaffenhet och temperatur. Men den kan inte upptäcka långsamt rörliga objekt - de kommer inte att flytta frekvensen inom de nödvändiga gränserna.
Radiofrekvenssensorer
Den här typen av sensor fungerar enligt samma princip som en lokaliserare, men använder radiofrekvenser. Den utsända signalen måste vara tillräckligt högfrekvent för att små föremål ska kunna upptäckas. Dopplereffekten används inte i den här miljön - objekt måste färdas med ljusets hastighet för att få tillräcklig förskjutning. Sensorer registrerar därför endast förändringar i intensitet och är i själva verket också närvarodetektorer. Detektorn utlöses när objekt som reflekterar signalen dyker upp (eller försvinner) i området, oavsett om de rör sig eller inte.
På plussidan finns signalens förmåga att tränga igenom radiotransparenta (trä, tegel etc.) väggar och skiljeväggar, vilket gör att den kan användas för att övervaka stora rum med flera rum. Nackdelarna är den höga kostnaden för apparaten och oförmågan att upptäcka föremål som inte reflekterar radiovågor. Ytterligare en begränsning av användningen är radiostrålningens inverkan på levande organismer. Signalnivån bör minimeras.
Kombinerade system
Två eller flera detektionsprinciper kan kombineras i en sensor för att garantera tillförlitlighet. I säkerhetssystem kombineras den infraröda sensorn ofta med en glasbrottsdetektor eller ett akustiskt relä. På så sätt upptäcks obehörigt intrång på ett tillförlitligt sätt och falska larm undviks.
Ett annat alternativ är en kombination av rörelsesensor och foto relä. Detta system tänder ljuset i entrén när en person upptäcks, men bara på natten. Under dagen stänger fotoögat av detektorn så att den inte slösar energi under dagsljuset.
Utomhuskameror med en rörelsedetektor är också populära. Systemet aktiveras endast om ett objekt kommer i synhåll. Det har två fördelar:
- Inspelningen görs bara när den behövs, vilket sparar utrymme på lagringsenheten;
- Granskning och analys underlättas genom att man inte behöver gå igenom långa perioder utan en händelse.
Andra kombinationer av detektorer är också möjliga. Detta tillvägagångssätt förbättrar prestandan hos system för objektdetektering.
Alternativ för val av sensor
En del av egenskaperna hos en rörelsesensor gäller för alla elektriskt drivna enheter. Dessa är skyddsgrad, matningsspänning, mått, monteringstyp osv. Men det finns också specifika parametrar som endast denna kategori av detektorer har. Det är dessa egenskaper som är viktigast att beskriva.
Betraktningsvinkel
Betraktningsvinkeln beror på sensorns utformning. Takgivare har en 360 graders synvinkel och kan "se" hela rummet.
Väggsensorer har av naturliga skäl en mindre betraktningsvinkel på mellan 120 och 180 grader.
Omedelbart under sensorn finns osynlighetszonen. En inkräktare kan smyga sig på sensorn och skada den, vilket gör att detekteringssystemet inte fungerar. För att undvika detta kan du välja en sensor med ett extra synfält, som är sniffningsskyddad eller vandalskyddad.
Detektionsområde
Detektionsområdet beror på sensorns konstruktion. Tänk dock på att avståndet på vilket sensorn kan upptäcka ett rörligt objekt beror på i vilken riktning det rör sig. De flesta sensorer är känsligast om rörelsen är tangentiell till den cirkel i vars centrum sensorn står (vinkelrätt avstånd). Den lägsta känsligheten är när föremålet rör sig i detektorns riktning (frontalt eller radiellt avstånd). I det förstnämnda fallet kommer räckvidden att vara större. Motsatsen gäller för ultraljudsutrustning. Detta beror på att dopplereffekten är olika stark i olika körriktningar. Tillverkarna anger inte alltid denna skillnad i specifikationerna, särskilt när det gäller billiga enheter. En siffra finns i specifikationen - och det är tillverkarens val.
| Typ av enhet | Arbetsprincip | Deklarerat intervall, m |
| DD-024-W | Infraröd | 6 |
| Steinel US 360 COM2 | Ultraljud | 10 i radiell riktning |
| MW32S Svart | Mikrovågsugn | 6 |
| MW03 | Mikrovågsugn | 8 |
| IEK DD 008 | Infraröd | 12 |
Plats för användning
Var utrustningen kan användas bestäms främst av skyddsgraden. Inomhus kan undersökningsperioden vara minimal. Utomhus måste detektorerna skyddas mot damm och vatteninträngning. Monteringsmetoden kan också påverka valet av tillämpning.
Videoöversikt: Finder-rörelsedetektorns interna konstruktion och syfte.
Ytterligare funktioner
För att förbättra systemets prestanda, öka effektiviteten och undvika falska larm kan rörelsedetektorer ha ytterligare funktioner. Vi har redan nämnt fotoögat för att stänga av systemet under dagsljus, liksom den valfria smygzonssensorn. Men detta är inte de enda alternativen.
Fördröjning av släckning av ljuset
Sensorer som är utrustade med en ljussensor kan ha en användbar funktion. Om ett rörligt objekt försvinner ur sikte släcks inte ljuset omedelbart, utan först efter tiotals sekunder. Den minimala strömförbrukningen kompenseras av bekvämligheten - en person kan lämna detekteringsområdet, men inte permanent lämna det övervakade området. Med den här funktionen kan han inte göra det i mörkret.
Skydd mot djur
Små djur är ofta orsaken till obehörig aktivering av detektorer. När de dyker upp är det onödigt att tända ljuset och vakterna reagerar inte heller. Vissa sensorer är därför av naturliga skäl okänsliga för små rörliga föremål. I infraröda sensorer genomförs denna funktion i form av en gräns för värmespots minimistorlek.
Viktigt! Om ett litet djur rör sig i sensorns omedelbara närhet kan värmespillets vinkelstorlek vara tillräcklig för att utlösa ett falsklarm. Tillträdet till området runt sensorn bör därför begränsas.
Autonomi
Om det finns problem med elnätet till detektorerna är fristående enheter ett bra alternativ. Självförsörjande är möjligt med konventionella batterier. Många apparater har en batteritid på flera månader. I det här fallet är det vettigt att välja sensorer med trådlös signalöverföring - för att bli av med kablarna helt och hållet.
Rörelsedetektorer är universella enheter. De kan användas för att bygga olika säkerhets-, varnings- och regleringssystem. Det är också möjligt att använda icke-standardiserade tillämpningar - allt begränsas endast av fantasin och den tekniska uppfinningsrikedomen.
