Что такое датчик движения и зачем он нужен

Что такое датчик движения и для чего он

Различные охранные системы, предназначенные для обеспечения безопасности, а также освещение со специальным таймером, который регулирует расход электричества, не могут обойтись без использования датчиков движения.

Так, датчиком движения называется устройство, которое позволяет следить за передвижением объектов, в частности – людей, и своевременно передавать данные о передвигающихся объектах в так называемую электронную систему. Этот прибор помогает автоматизировать функции электроприборов и камер видеонаблюдения.

Датчики движения применяют в качестве охранных систем для защиты той или иной территории, для управления автоматическим освещением (в целях комфорта и экономии электричества), в системе «умный дом».

Принцип действия датчика движения

Принцип действия датчика движения основан на пересечении излучений. Так, по принципу работы с сигналом, различают три типа сенсоров: прерывающие, пассивные, отражающие.

• Прерывающие: это самая простая по реализации технология. Она основывается на излучателе, в качестве которого выступает лазерный луч, и приемнике. Пока фотодатчик фиксирует излучение – прибор в состоянии покоя. При пересечении луча движущимся объектом – устройство подает сигнал. Технология имеет существенный недостаток – одиночный луч достаточно просто обойти.

• Пассивные датчики движения имеют чувствительные сенсоры, которые улавливают волны от других предметов. Они являются самыми недорогими и простыми в эксплуатации. Их минус – они способны улавливать только живые объекты.

• Принцип работы отражающих датчиков заключается в том, что излучатель отправляет рассеянный или концентрированный сигнал (зависит от выбора заказчика). Если на пути сигнала нет препятствий, датчик остаётся в состоянии покоя, а если есть, то он отразит излучение. В этот момент приемник переведёт сенсор в состояние тревоги. К плюсам такого типа датчиков относятся: удобная система настройки, широкий угол обзора.

Виды датчиков: их достоинства и недостатки

• Инфракрасные датчики позволяют обнаруживать перепады теплового излучения объектов, которые присутствую в их зоне работы. Преимуществами такого типа датчиков являются: лёгкость в использовании, устойчивость к звукам и вибрациям, удобная и точная настройка параметров, невысокая чувствительность к внезапным изменениям вокруг, а также абсолютная безопасность для объектов. Инфракрасный датчик срабатывает именно на движение теплового пятна, не реагируя на нетеплокровные предметы типа робота-пылесоса или двигающейся шторы. Из отрицательных сторон можно отметить не слишком широкую зону охвата (до десяти метров), плохую работу на ветру, возможные сбои в работе при слишком высоких/низких температурах. Но один из самых существенных недостатков в том, что инфракрасный датчик не обнаруживает передвижение скрытых за стеной объектов. Этот тип находит своё применение в системе «умного дома», а также для более экономной системы освещения в подъездах, дворах, лестничных площадках.

• Микроволновые датчики предлагают потребителям расширенный функционал и имеют множество сфер применения. Устройства такого типа определяют перемещающиеся объекты при помощи транслируемых ими электромагнитных волн высокой частоты, функционируя по принципу локации СВЧ излучения на процесс отражения. Это устройство может внутри или снаружи управлять освещением, нередко применяется в целях управления бытовой электроникой и сигнализацией. Поскольку микроволновые датчики движения изготовлены из пластика, они безопасны при возгораниях. Ещё одна положительная сторона в том, что этот тип датчика умеет распознавать объекты даже через препятствия (например, тонкие стены), поэтому его можно очень удобно прятать в помещении. Среди минусов: возможность ложной реакции, небезопасность волн датчика для человека, завышенная цена.

• Ультразвуковые устройства применяются для включения освещения или вентиляции в автоматическом режиме. Это не только обеспечивает комфорт и упрощает жизнь людей, но и значительно экономит электрическую энергию. Такой тип датчиков функционирует по принципу излучения, восприятия и анализа ультразвуковых волн, отображающихся от располагающихся в области охвата объектов. Плюсы УЗ датчиков: они проявляют «чувствительность» к любым объектам вне зависимости от материалов, могут работать в любых условиях окружающей среды, обеспечивают бесперебойную работу за счёт проводного питания, а также не реагируют на природные явления. Однако ультразвуковое устройство может не отреагировать на очень медленные колебания и отрицательно сказаться на животных, которые улавливают ультразвук.

• Комбинированные датчики движения – самый дорогостоящий и функциональный тип, который сочетают в себе сразу несколько технологий считывания перемещающихся объектов. Одна из самых результативных моделей – это датчик, который объединяет инфракрасный тип и микроволновый тип. Комбинированный датчик проявляет мгновенную реакцию и минимальную вероятность ложного реагирования.

• Ещё один вид датчиков движения – акустический. Это устройство позволяет обнаружить посторонние шумы. Для того, чтобы его работа была эффективной, нужно установить пределы шума и включить фильтры, которые исключат ложное реагирование. Прибор создает в пространстве безопасное электрическое поле, поэтому на его установку не нужно разрешение. Чаще всего акустический датчик нужен для обнаружения разбивания окон. Плюсы: абсолютная безопасность, возможность контролировать сразу несколько окон. Недостатки: высокий риск ложного срабатывания, ограниченный диапазон действия.

Как выбрать 

Зная основные параметры датчиков и разбираясь в маркировке, вы сможете самостоятельно выбрать датчик движения для своих целей:

• Первый показатель, который вы должны уметь расшифровывать – это степень защиты IP. Параметр обозначается двумя цифрами. Рынок электроприборов реализует различные датчики, каждый из которых подходит для тех или иных условий использования. Итак, первая цифра IP символизирует защиту от проникания вглубь устройства твёрдых предметов и пыли, а вторая – защиту от влаги. Таким образом, если вы выбираете датчик для офиса или дома, со своими задачами справится прибор с маркировкой IP20, где «2» говорит о том, что корпус обеспечит защиту от контакта с посторонними предметами, а «0» – нулевой показатель влагозащищённости, то есть её отсутствие. Для комнат, где предполагается контакт с влагой (например, ванная комната), необходимо приобретать датчик движения с маркировкой IP44.

• Следующий параметр – это его диаграмма направленности. Обязательно проанализируйте геометрию пространства перед покупкой защитного устройства. Зачастую датчик может на находить те или иные объекты движения именно по причине ошибочно выбранной зоны его расположения. Обязательно проведите замеры, чтобы определить необходимый угол обзора и максимальную дистанцию, на которой датчик сможет уловить передвигающиеся объекты. На представленном ниже рисунке вы можете увидеть осветлённая область, которая показывает общую зона обзора датчика, а белая пунктирная линия показывает область точной фиксации движения.

Угол обзора измеряется в градусах и может составлять от 60 до 360°С в области потолка, 15-20°С в области стены. Для уличных устройств угол обзора составляет более 180°С, поскольку такие датчики применяются для широкого охвата территории.

Помните, что ключевым условием для эффективной работы датчика является правильное место его размещения. Если датчик устанавливает в целях освещения, то важно вмонтировать его в том промежутке, где человек входит и попадает в неосвещённый, темный участок. При перемещениях человека свет должен гореть во всех областях помещения, пока человек не выйдет из него.

Установка датчиков движения

При подключении датчика важно понимать один ключевой момент. Если вы хотите управлять посредством датчика движения осветительными приборами (или одним прибором), они должны быть подключены в обособленный кабель.

Непосредственно в подключении нет ничего сложного. Первое, на что нужно обратить внимание, - количество проводов. Если датчик оснащён четырьмя проводами, значит он имеет два входных провода (фаза и ноль) и два выходных. В таком случае необходимо к входным проводам подключить электропитание, а к выходным – сам осветительный прибор.

Если перед вам трёхпроводной датчик движения, значит один провод является выходным, а другие два – входными. Тогда осветительный прибор подключается к выходной фазе и к входному нулю.

Как различить провода между собой? Каждый провод имеет традиционной цветовое обозначение, которое поможет разобраться в подключении:

• Входную фазу означает провод сиреневого или коричневого цвета

• Нулевой провод окрашен в синий цвет

• Выходящая фаза представляет собой провод красного цвета

 Так, по месторасположению приборов есть модели:

• Корпусные датчики, которые применяются для наружного использования

• Настенные датчики охватывают определённую часть территории

• Датчики, которые устанавливаются на потолке – устройство сканирует более широкую зону, охватывая весь периметр по окружности.

Если вам нужно установить датчик на кухне, обязательно проверьте, что попадает в зону его обзора. Дело в том, что различные нагревательные приборы не позволят устройству функционировать нормально. Например, если под угол обзора датчика попадает чайник, тогда при каждом его закипании будет автоматически включаться свет, что, согласитесь, не очень удобно.

Настройка самих датчиков производится по трём параметрам.

• Уровень освещённости измеряется в люксах (LUX). Это тот предел освещенности, когда датчик движения либо начинает, либо перестаёт срабатывать. Грамотная настройка позволит сделать так, чтобы свет не включался автоматически в светлое время суток. Этот пункт можно легко установить вручную. Просто дождитесь времени, когда вам необходимо включить свет, и с помощью регулятора найдите на шкале такое положение.

• Следующий пункт настройки – уровень чувствительности или SENS. Этот параметр определяет дальность, на которой он сможет распознать перемещающиеся объекты. На рисунке ниже показано, когда датчик имеет самую высокую чувствительность, а когда – наименьшую.

• Следующий важный параметр – это поворотный механизм, который показывает время отключения и обозначается как «TIME». Это тот период времени, который показывает, через сколько минут освещение выключится в автоматическом режиме после остановки какого-либо движения в сканируемой датчиком области. Этот промежуток может быть разным – от одной до десяти минут в зависимости от прибора.