Posted on
Инфракрасный датчик — ИК-датчик: разновидности, принцип работы, подключение, применение, особенности

Использование электронных устройств регистрирующих изменения каких-либо физических параметров, позволяет в автоматическом режиме контролировать работу многих приборов и механизмов. Инфракрасные датчики применяются именно для этих целей, но с появлением «умных» устройств, сфера применения изделий значительно расширилась.

Инфракрасный датчик

В этой статье будет подробно рассмотрен принцип работы сенсора, реагирующего на ИК-излучение, а также приборов, в которые устанавливаются изделия этого типа.

Содержание

Что представляет собой ИК-датчик

Ик датчики — это устройства, способные реагировать на фоновое инфракрасное излучение. Прибор регистрирует любое тепловое излучение. Это значит, что сработать такое устройство может не только при нахождении в зоне действия датчика теплокровных животных или человека, но и даже на перемещающийся неодушевлённый предмет.

Инфракрасный тепловой датчик может использоваться в различных условиях. Если эксплуатация осуществляется в местах, где устройство может подвергнуться физическому воздействию, то его изготавливают в защищённом корпусе. В различных гаджетах, например в смартфонах, ИК-детектор размещается на передней панели, чтобы обеспечить возможность реагирования сенсора на движение рук владельца телефона.

Принцип работы ИК датчика

Инфракрасные датчики могут иметь различную конструкцию, а принцип работы таких устройств может отличаться в зависимости от способа регистрации инфракрасного излучения. В такие приборы могут устанавливаться активные или пассивные ИК-элементы, а также комбинация этих двух типов детекторов ИК-излучения.

Активные

Работа активных датчиков похожа на систему радарного обнаружения самолётов, но только в инфракрасном диапазоне. Система этого типа состоит из двух основных элементов: генератора и приёмника ик-излучения.  Первый элемент излучает сигнал в инфракрасном диапазоне, а второй — обрабатывает отражённый сигнал.

Активные

Если в зоне действия системы этого типа появляется какое-либо движение, то происходит доплеровский сдвиг частоты, на который и реагирует приёмник сигнала. Благодаря высокой степени чувствительности таких сенсоров они получили большее распространение, но по этой же причине такие устройства часто срабатывают ложно, например, при качании ветвей деревьев во время сильного ветра.

Пассивные

Пассивные устройства состоят только из приёмников сигнала. Излучателя в таких приборах нет, но благодаря высокой чувствительности сенсоров и применению линзы Френаля, удаётся добиться высоких результатов по обнаружению инфракрасного излучения, как в помещениях, так и на открытых площадках. Оптическая система разбивает детектируемое пространство на большое количество отдельных частей, что позволяет электронной системе сопоставлять уровень ИК излучения, исходящего из разных точек пространства. При обнаружении значительных расхождений в уровне излучения прибор срабатывает, и сигнал о наличии движения передаётся в систему звукового оповещения.

Пассивные датчики

В качестве сенсора в пассивных устройствах используются пироэлектрические преобразователи. В приборе применяется чётное количество полупроводниковых элементов. Это необходимо, чтобы разделить между собой сигнал, поступающий от различных секторов линзы.

Комбинированные

В комбинированных инфракрасных системах применяются одновременно активный и пассивный датчики. Таким образом значительно снижается количество ложных срабатываний, ведь для включения электрического света, сирены сигнализации или других устройств необходимо получить «добро» от обоих сенсоров.

Комбинированные инфракрасные детекторы не лишены недостатков. Если по тем или иным причинам, какой либо датчик не сработает при наличии движения в зоне действия устройства, то подобные действия не приведут к срабатыванию охранной или пожарной системы.

Применение в охранных и пожарных сигнализациях

Наиболее часто инфракрасные датчики применяются в охранных системах. Наличие движения легко определяется как пассивными, так и активными устройствами. Сигнализации этого типа являются достаточно надёжными, что позволяет оперативно передавать информацию о возможном нарушении периметра на звуковое устройство или на пульт охраны. Аналогичным образом действуют приборы, установленные перед раздвижными дверьми супермаркетов. При выявлении движения детектор включает электрическое реле привода электродвигателя.

Раздвижная дверь

Способность эффективно регистрировать инфракрасное излучение является незаменимым в противопожарных системах. При обнаружении открытого огня или значительного нагрева, такая система также начинает подавать тревожный сигнал либо включает автоматическую установку пожаротушения. Противопожарные ИК-устройства широко используются в заводских залах, на объектах, где хранятся взрывоопасные и легковозгораемые вещества.

Противопожарные устройства этого типа имеют серьёзные недостатки. Ложное срабатывание датчика может произойти в результате воздействия прямых или отражённых солнечных лучей, а также тепловых приборов. По этой причине инфракрасные детекторы пламени часто объединяются в системы, в которых используются иные принципы обнаружения возгораний.

Противопожарные устройства

Как известно, не бывает дыма без огня. По этой причине, установить факт возгорания можно с помощью миниатюрные инфракрасных устройств, с помощью которых регистрируется наличие газообразных продуктов горения. Приборы этого типа также имеют излучатель и приёмник ИК-излучения, но только в этом случае они располагаются напротив. Дым, проходя через инфракрасный луч, отражает большую часть сигнала. Приёмник, в свою очередь, регистрируют «недостачу» и включает электрическую цепь звукового устройства или системы пожаротушения.

Применение ИК-датчиков в быту и на производстве

В современных приборах и на производственных установках инфракрасные датчики используются для дистанционного управления, передачи информации, измерения расстояния, скорости и температуры.

Для регулировки температуры

При организации многих технологических процессов важно поддерживать температуру в заданных пределах. Механические устройства имеют значительные погрешности, поэтому если необходимо регулировать нагрев или охлаждение веществ с точностью до 0.1˚С, применяются специальные инфракрасные устройства. Такие приборы, объединённые в электрическую цепь с микропроцессорной платой, могут изменять температурный режим в автоматическом режиме.

Основное достоинство таких устройств заключается в возможности дистанционного измерения тепловых показателей. Например, при выплавке стали благодаря использованию инфракрасных пирометров можно точно определить температуру без непосредственного контакта с жидким металлом.

Температурные инфракрасные датчики

Температурные инфракрасные датчики могут быть выполнены в виде портативного устройства. Благодаря наличию низкого уровня искажения, такие изделия используются, в том числе, в качестве медицинских приборов для моментального определения температуры тела человека.

Инфракрасные ПДУ

Принцип работы пульта дистанционного управления также основан на инфракрасном излучении. На передающем сигнал устройстве устанавливается передатчик, который, при нажимании какой-либо кнопки, посылает зашифрованный сигнал на приёмник. Принявшее сигнал устройство обрабатывает полученную информацию и выполняет необходимое действие.

Инфракрасный ПДУ

В современных устройствах принимающий сигнал от ПДУ датчик представляет собой объединённый в одном корпусе чувствительный элемент и усилитель. Таким образом экономится место на печатной плате, а также решается проблема, при необходимости, быстрой замены приёмного устройства.

Инфракрасные датчики в системах дистанционного управления позволяют организовать эффективный способ передачи информации на небольшом расстоянии. Среди основных плюсов такого способа можно назвать высокие показатели помехоустойчивости. Направленность системы в одну сторону является её серьёзным недостатком, но, при необходимости, можно увеличить угол эффективного использования ПДУ с помощью отражения от зеркальных поверхностей.

Датчик расстояния

Излучая и улавливая инфракрасный луч можно достаточно точно измерить расстояние от датчика к неподвижному объекту. Специальные устройства, выполняющие такую функцию состоят из ИК-светодиода и принимающего отражённое излучение сенсора.

Датчик расстояния

Чувствительный элемент генерирует электрическое напряжение, величина которого зависит от угла падения отражённого инфракрасного луча. Эта зависимость, при измерении расстояния в определённых значениях, линейна. При удалении ИК-приёмника от объекта, напряжение уменьшается. Процессор обрабатывает сигнал от приёмника и выводит на дисплей значение расстояния либо активирует какую-либо электрическую систему.

Приобрести инфракрасные датчики  можно в Москве, а также на Алиэкспресс либо других аналогичных торговых площадках.

Счётчик оборотов двигателя

Во многих системах оборудованных двигателями возникает необходимость вести подсчёт оборотов вращения подвижных частей силовых агрегатов. Механические устройства для этой цели уже давно не используются по причине отсутствия устойчивости к износу.

Инфракрасные датчики являются отличной заменой таким приборам.

Принцип работы бесконтактного устройства подсчёта оборотов очень прост:

  • Инфракрасный луч направляется на вращающееся колесо, в котором имеется прорезь.
  • После совершения полного оборота луч свободно проходит через отверстие и регистрируется приёмником.
  • Процессор осуществляет подсчёт частоты электрических импульсов и выводит значение на цифровой дисплей.

Счётчик оборотов двигателя

Если по каким либо причинам такую конструкцию инфракрасного подсчёта частоты вращения невозможно реализовать на практике, то на валу размещают светоотражающий материал, который будет возвращать ИК-луч после каждого полного оборота.

Подключение датчика

Если монтаж инфракрасного датчика осуществляется своими руками, то прежде чем организовать подключение, необходимо ознакомиться с основными правилами установки таких устройств. Наиболее часто такие устройства устанавливаются самостоятельно для автоматического включения света в комнате либо для автоматического запуска уличных светильников, работающих от солнечных батарей.

Работа датчика

Работа по подключению ИК датчика выполняется в такой последовательности:

  • Правильно подобрать место для установки. Чувствительный элемент лучше регистрирует движения, осуществляемые поперёк контролируемой области. Высота монтажа зависит от модели датчика (2.5–4.0 м).
  • Отключить электричество в доме и подвести провода от щитка или распределительной коробки к месту подсоединения датчика.
  • Снять защитную пластиковую оболочку детектора.
  • Подключить проводники к устройству согласно схеме указанной в инструкции или на самом приборе.
  • Установить датчик на заранее подготовленное место, используя встроенный пружинный фиксатор.
  • Проверить и настроить инфракрасный выключатель.

Большая часть производимых датчиков имеет встроенные элементы регулировки времени свечения лампы и порога срабатывания. На плате переменные резисторы обозначаются соответственно TIME и LUXE.

Чувствительность устройства следует настроить в первую очередь. Для этой цели необходимо установить регулировку времени свечения лампы на минимальное значение. Затем, вращением регулятора чувствительности в различные положения, подобрать наиболее подходящий режим работы осветительного прибора.

Когда чувствительность датчика будет настроена, следует установить реле времени на наиболее подходящий промежуток работы осветительного прибора.

Установку сигнализаций и пожарного оборудования следует доверить квалифицированным специалистам. Ошибки в монтаже таких устройств могут обойтись значительно дороже стоимости услуг профессионального монтажника.

Вывод

Инфракрасные датчики являются недорогими, надёжными устройствами, с помощью которых можно сделать свою жизнь более безопасной и комфортной. Покупка таких изделий в проверенных местах и правильный монтаж оборудования позволят прослужить системам этого типа в течение многих лет без необходимости проведения ремонта и замены основных компонентов.

Видео по теме

Хорошая реклама

что это такое и как работает, сравнение с микроволновым

Содержание статьи:

В основе охранной системы лежат разного рода фиксирующие устройства: измерители звука, регистраторы движения. Инфракрасный датчик – самый популярный прибор, предназначенный для фиксации перемещающихся тепловых объектов. Они просты в обслуживании, надежны и довольно чувствительны.

Принцип работы устройства

ИК датчики движения обычно используют в системах освещения

Любой объект, температура которого не ниже температуры воздуха, излучает тепло. Задача инфракрасного датчика – выделить его на общем тепловом фоне и при перемещении в заданной зоне подать сигнал.

Человек – тепловой объект достаточно «горячий» по сравнению со стенами квартиры или дома, землей или деревьями. Это и позволяет сенсору выделить его на общем фоне. Это же приводит к сбоям в работе сигнализации, если тепловой фон в здании сильно повышен.

Когда тепловой объект подходящего размера и температуры пересекает обслуживаемый сектор, измеритель регистрирует движение. Затем датчик подает сигнал на блок управления. В зависимости от того, для чего предназначен рабочий прибор с датчиком, управляющий модуль включает свет, активирует охранную сигнализацию и прочее.

Зона работы регистратора ограничена. Радиус обнаружения должен дотягиваться до всех углов помещения либо до конца зоны в саду. Если это не так, монтируют 2 или больше измерителей. Если устройство подает сигнал на блок включения света, радиус может быть меньше.

Устройство и конструкция инфракрасного датчика

Устройство датчика движения

Конструкция большинства устройств от разных производителей уникальна. Однако общая схема обязательно включает несколько элементов.

Оптическая система

Чаще всего это линза Френеля. Она представляет собой совокупность призматических фасеток – микролинз, закрепленных на выпуклую пластинку – цилиндр. Каждая линза фиксирует ИК-излучение на своем участке и передает данные на пирочувствительный элемент. Таким образом создается определенная конфигурация теплового объекта. Если последний не перемещается, она не изменяется. Но если объект движется, тот же ИК-поток при перемещении попадает уже на следующую микролинзу, и конфигурация изменяется. То есть, на пироприемник свет то падает, то нет. Это и есть условие срабатывания датчика: устройство реагирует на перемещение человека в поле действия.

Чем больше сегментов в линзе и чем выше их чувствительность, тем точнее работает ИК-датчик.

Если человек в зоне работы датчика перемещается медленно, устройство может не сработать, так как рассматривает колебания ИК-потока как случайные изменения фона.

Пирочувствительные элементы

Сигнал с линзы идет на пироэлемент – преобразователь на полупроводниках. Он включает 2 сенсора, каждый из них получает сигнал от своей линзы. Если поток на обоих элементах одинаков – сенсор бездействует, если сигнал разный – срабатывает.

В современных моделях используют счетверенные сенсоры, обслуживающие 4 линзы. Они точнее отфильтровывают случайные световые помехи и исключают ложные срабатывания.

Обрабатывающий модуль

Блок обработки воспринимает информацию со всех пироэлементов и анализирует. Его задача – отделить данные о перемещающемся тепловом объекте от помех: движения воздуха, солнечных лучей, конвекции, возникающей при работе кондиционера или обогревателя, вибрации. Датчик должен срабатывать только на появление человека, а не на животных, что требует дополнительной настройки.

Обрабатывающий модуль оценивает форму и длительность сигнала, его амплитуду. Обычные помехи вызывают несимметричные двухполярные импульсы, нарушитель – симметричные. Если характер сигнала совпадает с пороговым значением, датчик срабатывает и подает импульс на управляющую панель. Последний обрабатывается аналоговыми или цифровыми устройствами и активирует какую-либо программу: включить свет, увеличить интенсивность, включить сирену.

В современных моделях датчик дополнительно измеряет длительность сигнала, количество превышений порога. Это позволяет снизить число ложных срабатываний и зафиксировать объект при медленной скорости движения.

Технические характеристики и особенности

Правильно выбрать ИК-датчик помогут его технические характеристики. Данные представлены в паспорте прибора:

  • Сетевое напряжение – обычное 230 В. Любая из моделей работает от обычной сети.
  • Потребляемая мощность – в пределах 0,5 кВт. Это позволяет оснастить даже большой дом достаточным количеством датчиков.
  • Диапазон обнаружения – угол обзора прибора. Измеряется в градусах. У настенных устройств он составляет диапазон от 120 до 280 градусов, у потолочного – 360.
  • Дальность действия – измеряется в метрах. Это расстояние, на котором датчик фиксирует движение. Показатель оценивают по 3 параметрам. Перпендикулярное – самая большая зона, определяется при движении объекта по касательной к сектору. Фронтальная измеряется при перемещении прямо на датчик, дальность присутствия находят, когда человек оказывается под датчиком.
  • Степень защиты – IP. Первая цифра обозначит защиту от пыли, вторая – от воды. Минимальный показатель 20. Прибор защищен от касания пальцами, но не защищен от воды. Самый высокий показатель – 65, такой датчик монтируют во влажных помещениях.
  • Защита от подкрадывания – стандартная слепая зона датчика – пространство под ним. В современных моделях система исключает такую возможность.
  • Температура воздуха – от -25 до +50°С. При более высокой температуре возможны сбои.
  • Коммутационная способность – указывает на число подключаемых осветительных приборов – до 40 до 3000 Вт.
  • Настройки – вручную в зависимости от места монтажа настраиваются показатели чувствительности, освещенности и времени. Для разных зон рекомендуются разные значения: для проходной время отключения составляет 5 минут, для рабочей зоны – 15. Чувствительность тоже определяется в соответствии с местом установки.

Есть и другие менее значимые параметры – материал корпуса, размеры и прочее.

Сравнение с микроволновым датчиком

Принцип работы микроволнового датчика

В качестве сенсора движения используют также микроволновый датчик. Он работает по радиолокационному принципу: прибор излучает сигнал, тот отражается и улавливается чувствительным элементом датчика. Если отраженный сигнал выше порогового, включается световое или звуковое устройство.

Отличия микроволнового датчика:

  • работает в диапазоне сверхвысоких частот, что гарантирует очень высокую чувствительность;
  • обнаруживает объект через диэлектрические препятствия: стекло, тонкую стену, деревянную дверь;
  • независим от температуры среды или степени освещенности рабочего участка;
  • улавливает медленное и незначительное перемещение.

Есть и недостатки:

  • высокая цена – приборы устанавливают на важных хозяйственных объектах;
  • работа устройства влияет на самочувствие людей и животных.

Для слежения за обычным частным домом ИК-датчиков вполне достаточно.

Схема подключения

Датчики инфракрасного излучения подключается просто – нужно организовать лишь включение и выключение цепи. Подсоединение устройства к подсветке или контуру безопасности происходит по одинаковому принципу.

Схема подключения есть в инструкции к любому прибору:

  • Ток приходит на ИК-датчик от сети по нулевому и фазному проводу. Чтобы подключить устройство к электролампочке, фазный провод подсоединяют к одному из выводов осветительного прибора. Второй вывод крепят к нулевому кабелю.
  • Кабели от устройств подключают к распределительному щитку: 2 провода от светильника, 2 от сети питания и 3 от ИК-регистратора. Фазу питающего провода соединяют с фазным кабелем датчика, а нулевой провод от питания и нулевой кабель от датчика – к нулевому от светильника.
  • Фазный кабель от ИК-датчика соединяют с проводом от светильника. Все кабели окрашены в соответствующие цвета, что облегчает соединение.

Если некоторое время освещение должно поддерживаться независимо от движения человека, в схему включают также выключатель параллельно ИК-устройству.

Сфера применения инфракрасного датчика

Сфера применения

Регистраторы движения используют для организации систем освещения и охраны. Монтаж допускается как внутри постройки, так и снаружи:

  • в офисных, публичных и частных зданиях;
  • на лестничных клетках многоквартирных домов и в подъездах;
  • в помещениях любого типа;
  • на складах;
  • на любой охраняемой территории с ограниченной площадью.

Приборы, предназначенные для работы в тяжелых погодных условиях, оснащаются дополнительными защитными устройствами.

Особенности и критерии выбора

Параметры, по которым выбирают датчик, определяются его техническими характеристиками. Важно оценить, какие именно показатели нужны для устройства, работающего в доме, вне дома или на открытой территории:

  • Для обширных помещений или двора подбирают устройства с большой зоной обнаружения. В небольшую комнату или на лестничную площадку покупают простые модели с дальностью работы 10, 6 и 4 м.
  • Для жилых комнат годятся варианты с невысокой защитой от влаги. Для улицы или влажных помещений (бассейнов, лечебниц) нужны изделия с высоким IP.
  • Если устройство будут монтировать на стену, лучше купить модель с защитой от подкрадывания. Иначе, двигаясь вдоль стены, злоумышленник сможет проникнуть в дом.
  • Уровень чувствительности – определяет, насколько медленные и незначительные движения может уловить датчик. Для защиты квартиры от воров или для включения освещения в комнате, когда в нее заходят, достаточно «грубых» приборов. На склады, где хранится дорогостоящая или опасная продукция, покупают чувствительные датчики.

Оценивают стоимость приборов, особенно если для системы безопасности их требуется несколько.

Достоинства и недостатки инфракрасного датчика движения

ДД экономит электричество, так как свет включается только в присутствии людей

Популярность ИК-моделей обусловлена их преимуществами:

  • устройство работает как внутри здания, так и снаружи;
  • угол наблюдения и дальность можно довольно точно регулировать;
  • ИК-датчик, особенно пассивного типа, безопасен для здоровья, работа системы охраны не пугает домашних животных;
  • низкая стоимость;
  • обширный ассортимент: выпускаются приборы в напольном и настенном исполнении, аналоговые, цифровые, и прочее.

Главные недостатки:

  • при попадании прямых солнечных лучей чувствительность падает – при выборе места установки это надо учитывать;
  • при близком размещении кондиционера или обогревателя возникают существенные помехи;
  • стекло блокирует прохождение сигнала, так появляются слепые зоны, которыми может воспользоваться злоумышленник;
  • синдром паутинки – опутанный паутиной датчик срабатывает постоянно.

Единственный датчик движения не гарантирует безопасность помещения. Однако в качестве элемента системы защиты ИК-устройства незаменимы. Для загородного дома или квартиры такие устройства предпочтительнее.

Что нужно знать об инфракрасных датчиках движения

В основу функционирования инфракрасных датчиков движения положена их способность срабатывать в случаях, когда возникает интенсивное тепловое фоновое излучение. Устройства реагируют, когда источник излучения попадает в непосредственную зону действия устройства. Точность работы прибора зависит от места расположения объекта, вызвавшего срабатывание. Важно учесть, что тепловое излучение вырабатывают не только люди, но и животные, и неодушевленные предметы.

Во избежание ложного срабатывания устройство настроено таким образом, что реагирует в случаях, когда объект имеет соответствующую скорость перемещения, а также он непосредственно пребывает в рабочей зоне чувствительного прибора. При возникновении обоих условий датчик срабатывает и происходит передача сигнала к электронной схеме управления. Этот блок комплексной системы выполняет определенную (заранее запрограммированную) задачу в зависимости от возникшей ситуации. В частности, используются конкретные устройства, выполняющие определенные задачи. Среди наиболее активно используемых:

  • выключатель освещения,
  • охранная сигнализация,
  • регулятор интенсивности освещения,
  • устройство открывания (закрывания) дверей,
  • блокировка доступа.

Вариантов много и они зависят от особенностей территории либо помещения, где установлена система.

Сфера применения

Современные датчики движения являются высокотехнологичными устройствами, способными эффективно работать в различных системах. Потенциала качественных изделий достаточно для использования как в быту, так и в условиях крупных предприятий. Такими устройствами можно оборудовать:

  • загородные дома,
  • лестничные клетки,
  • торговые точки,
  • подъезды,
  • производственные предприятия,
  • объекты бизнеса,
  • складские помещения,
  • офисы,
  • общественные здания,
  • различные учреждения.

Область эффективного использования приборов практически не ограничена.

Важно перед окончательным выбором типа устройства учесть специфику работы системы в конкретном месте. Благодаря активному внедрению датчиков ощутимо облегчается работа охранников, сторожей и людей многих других профессий. Также при определенных условиях достижима полная автоматизация, при которой практически не требуется присутствие человека.

Конструктивные особенности

Инфракрасное излучение, вырабатываемое движущимся объектом, распознается пироприемником. Вторым важным элементом конструкции служит мультилинза. Фактически эта деталь являет собой многочисленные мелкие линзы в одном корпусе. Внешний вид мультилинзы схож с матовым цилиндром, на поверхности которого нанесен мелкий узор. В корпусах датчиков мультилинзы расположены перед пироприемниками.

Наличие множества сегментов в мультилинзах неслучайно. Функция каждой мелкой линзы состоит в фокусировании инфракрасного света на один из пироприемников. Как только перемещающийся объект пропадает из зоны видимости одной мелкой линзы, он фиксируется соседней микролинзой. Соответственно, сигнал улавливается другим пироприемником. Таким способом удалось основательно расширить площадь территории, охватываемой одним датчиком.

На пироприемнике наблюдается попеременное присутствие и отсутствие сфокусированного инфракрасного света, что позволяет электронной схеме датчика срабатывать и приводить в действие определенные устройства.

Чувствительность датчика напрямую зависит от числа используемых в микролинзе сегментов. Каждой парой (микролинза – сегмент) проводится контроль определенного пространства. В результате при перемещении объекта в пределах этого сектора срабатывание устройства не происходит.

Для исключения возникновения помех и во избежание ложного срабатывания системы производители инфракрасных датчиков все чаще отдают предпочтение использованию сдвоенных, а в определенных случаях и счетверенных пироэлементов. Последние модели надежно защищены от ложных срабатываний.

Условия эффективной работы

Для обеспечения эффективности функционирования устройства необходимо строго придерживаться нескольких важных правил.

  1. Избегать попадания прямого света от ламп освещения.
  2. Позаботиться об отсутствии предметов, препятствующих нормальному обзору датчика в зоне его действия, в частности:
    • высоких предметов мебели,
    • колонн,
    • люстр,
    • подвесных осветительных приборов,
    • других предметов, препятствующих работе прибора.
  1. Наличие стеклянных перегородок снижает эффективность датчика. Стекло блокирует прохождение инфракрасного света, что чревато возникновением «мертвых зон», то есть участков, пребывающих вне зоны действия датчиков.
  2. Монтаж приборов необходимо проводить с учетом их радиусов обнаружения. Важно, чтобы все углы в помещениях попадали в зону контроля системы. Если этого не удается достичь, необходимо установить несколько датчиков. Как правило, 2 или 3 хватает для большинства типов помещений.
  3. У любой модели имеется собственная диаграмма обнаружения. Когда возможностей одного устройства недостаточно, придется монтировать несколько датчиков, чтобы перекрыть все пространство помещения. При таком варианте расположения происходит «перехлестывание» диаграмм обнаружения отдельных приборов, что основательно повышает эффективность системы в целом.

Дополнительные возможности

Современные модели датчиков прекрасно справляются с основными задачами. Однако, благодаря новейшим разработкам удалось существенно расширить возможности автоматизированных систем. Они не только четко фиксируют любые перемещения в контролируемых помещениях и соответствующим образом на них реагируют, но и способны выполнять многие важные полезные функции.

Одной из широкой используемых как в промышленных, так и в бытовых условиях возможностей является мониторинг уровня освещенности. Система определяет место нахождения человека, а также проверяет, достаточно ли в этом секторе освещения. Если показатели отличаются от нормы, происходит включение (выключение) соответствующих источников освещения. Такие системы эффективны не только на различных участках производства и в торговых точках. Их можно активно использовать в подъездах жилых домов, что позволит существенно сэкономить электроэнергию. Хотя подобные приборы несколько дороже от стандартных вариантов, весомое снижение затрат на освещение делает их выгодными в плане материальных затрат.

Принцип срабатывания, чувствительность, оптические элементы, пироприемник и помехи, блок обработки, защита от помех, типичная модель

ИК датчик движения: устройство и принцип срабатывания

Детекторы движения это основа системы безопасности, их тип и технические характеристики определяют уровень ее эффективность и сложность несанкционированного проникновения.

Наиболее распространенными детекторами, применяемыми в системах сигнализации, являются пассивные инфракрасные датчики движения.

Их основная функция – объемный контроль охраняемого пространства всего помещения.

Принцип и условия срабатывания

ИК датчик движения: устройство и принцип срабатывания
Устройство регистрирует динамику изменения теплового излучения объекта и общего фона. Мониторинг осуществляется за определенный промежуток времени.

Для срабатывания необходимо совмещение определенных условий. Во-первых, изменение положения объекта в пространстве, контролируемом детектором.

Во-вторых, траектория должна проходить перпендикулярно направлению ИК-излучения, генерируемого устройством.

В-третьих, расстояние от источника излучения должно быть достаточным для его уровня восприятия, то есть он должен определить температурную разницу между объектом (с учетом одежды) и окружающим фоном.

Чувствительность

ИК датчик движения: устройство и принцип срабатывания
Основной сканирующий элемент устройства — пироприемник, имеет сдвоенную структуру, и поэтому в плоскости излучения происходит парное расщепление каждого луча.

Исходя из особенностей строения различных моделей инфракрасных датчиков движения, зоны чувствительности различных моделей могут иметь разную конфигурацию. Это могут быть точечные лучи, направленные в небольшой угловой сегмент, формирующие отдаленную точку детекции.

Несколько таких лучей расположенных, горизонтальной или вертикальной плоскости формируют «вертикальный барьер» или «сканирующую поверхность», она может быть горизонтальной или иметь наклон.

Одиночный широкий луч, испускаемый в горизонтальной, или вертикальной плоскости формирует «сканирующий занавес».

ИК датчик движения: устройство и принцип срабатывания
Мобильное видеонаблюдение может передавать данные через Wi-Fi, GSM, 3G и 4G сети или CDMA. При этом ключевым параметром, влияющим на эффективность работы системы, является скорость доступа к сети интернет.

Сигнал, который передают камеры, кодируется и преобразовывается в один из форматов поддерживаемый устройством. После чего записывается на HDD диск. Подробнее о системе записи видеонаблюдения читайте тут.

Кроме того, интенсивность генерируемого излучения влияет на протяженность сканируемой зоны срабатывания. Обзорный сектор может составлять от 300 до 1800 для настенных детекторов и круговой – 3600 для потолочных моделей. Так же возможна регуляция количества лучей, и угла их наклона, до 900.

Такое разнообразие обусловлено требованиями к эксплуатации в различных условиях и высоком уровне эффективности, который должен обеспечивать равномерную чувствительность детектора по всему охраняемому объему срабатывания.

Оптические элементы

ИК датчик движения: устройство и принцип срабатывания
Чувствительность детектора зависит от процента перекрытия площади луча. Соответственно на расстоянии 15-20 м для выявления объекта размером с человека необходим луч шириной не более 100.

Но при приближении к устройству уровень чувствительности будет возрастать, и с расстояния 5 м тревогу может поднять обычная мышь.

Для распределения равномерности чувствительных зон оптические элементы формируют несколько секторов излучения с различной шириной и направлением под  разными углами. Само устройство, как правило, крепиться немного выше человеческого роста.

Следовательно, весь объем зоны обнаружения, разбит на несколько секторов, с различной степенью чувствительности лучей, подобранных таким образом, чтобы общая чувствительность устройства не изменялась от удаления или приближения к нему.

Проблема равномерности чувствительности пассивных ИК-датчиков движения, решается с помощью оптических рассеивателей.

 

ИК датчик движения: устройство и принцип срабатыванияЛинза Френеля — это полимерная пластинка или полусфера, на поверхности которой отштампованы целиком или сегментарно призматические линзы.

Этот элемент применяется в большинстве моделей, так как имеет ряд преимуществ, среди которых:

  • дешевизна,
  • простота и надежность конструкции устройства,
  • возможность быстрой замены поврежденного элемента.
ИК датчик движения: устройство и принцип срабатыванияЗеркальная оптика – применяет достаточно сложную систему зеркал со специальным покрытием (черное зеркало), сегменты расположены под различными углами для покрытия разного фокусного расстояния.

 

Такая система может быть настроена более точно, что дает возможность увеличения ее чувствительности на дальних дистанциях до 60%. Кроме того, сегментная структура позволяет легче настроить защиту ближней «саботажной» зоны.

Использование триплексной технологии в зеркалах позволяет использовать инфракрасные датчики движения в помещениях, где есть домашние питомцы.

Современные высокоэффективные модели используют комбинацию обеих систем, где линза Френеля контролирует среднюю зону, а устройства зеркальной оптики дальние подходы и саботажную зону.

Пироприемник и помехи

ИК датчик движения: устройство и принцип срабатывания
Пироэлектрический преобразователь – это полупроводниковое устройство, которое способно регистрировать разницу в температурах и преобразовать ее в электрический импульс.

В таких датчиках используются пары, а в некоторых моделях две пары пироэлектрических элементов. Это позволяет снизить количество ложных срабатываний, которые вызывает простое повышение температуры  в помещении.

В парных пироприемниках срабатывание происходит только когда пересекаются один из лучей, обработка происходит по дифференциальному алгоритму, вычитая сигнал одного пироэлемента из сигнала другого.

Основные виды помех, которые могут вызвать ложное срабатывание встраиваемых ИК датчиков движения:

  • насекомые, попавшие внутрь или на корпус датчика;
  • домашние животные;
  • вибрации и сотрясения;
  • радио и электромагнитные помехи;
  • направленные и яркие источники света;
  • кондиционеры, батареи, тепловые завесы и другое климатическое оборудование;
  • частичное отражение ИК-лучей от внутренней поверхности устройства;
  • нагревание внутренних деталей детектора.

Блок обработки

ИК датчик движения: устройство и принцип срабатывания
Аналоговое, цифровое или комбинированное устройство, обеспечивающее обработку поступающих от прироприемника сигналов с целью выделения импульса, вызванного нарушителем, из общего потока помех.

Алгоритм обработки основан на анализе формы, длительности и величины сигнала. Сигнал от человеческой фигуры является симметричным и двухполярным, в отличие от шумовых несимметричных сигналов.

Величина сигнала – основной параметр, по которому происходит анализ поступающего импульса.

В недорогих моделях БО анализируют только его, сравнивая с пороговым показателем и подсчитывая количество срабатываний. После превышения определенного числа за единицу времени включается сигнал тревоги.

Такой метод несовершенен и приводит к большому количеству ложных срабатываний от вибраций или электромагнитных помех.

Если настроить низкую  чувствительность, то в датчиках с зоной контроля типа «одиночная завеса» может не произойти срабатывания вообще, если будет пересечен всего один луч.

В более дорогих датчиках дополнительно анализируется полярность и симметрия формы поступающего сигнала.

Методы защиты детекторов движения от помех

ИК датчик движения: устройство и принцип срабатывания
Специальный светофильтрующий пластик внешних линз позволяет защитить пироэлемент от белого света, для защиты от насекомых между пироприемным элементом и линзой монтируют герметичную камеру.

Некоторые модели детекторов имеют специальную линзу, с зоной нечувствительности до 1 м от пола, что вполне достаточно для небольших домашних животных. Для защиты от электромагнитных помех используется экранирование.

Наиболее эффективные методы защиты от ложных срабатываний заключены в правильной настройке чувствительности и алгоритмах обработки внешних сигналов.

Одной из таких функций является термокомпенсация, которая автоматически повышает чувствительность датчика, когда температура окружающей среды находится в диапазоне 25-350С. Дополнительно применяется функция антимаскинга, которая предупреждает о заклеивании поверхности линзы датчика.

ИК датчик движения: устройство и принцип срабатывания
Организовать безопасность и контроль на автостоянке, автомойках, СТО и АЗС можно с помощью видеонаблюдения, а специализированная СКУД поможет контролировать фальсификации персонала, снизить издержки и, как результат, существенно повысить прибыль.

Направлением развития новых систем видеонаблюдения является применение технологий позволяющих расширить угол съемки. Подробнее о новых системах видеонаблюдения читайте в этой статье.

Так же практически все современные модели оборудованы реле вскрытия, которое сигнализирует о взломе устройства.

Типичная бытовая модель со средним функционалом

ИК датчик движения: устройство и принцип срабатывания
NV500 компании PARADOX

Оптика – гибридная цилиндро-сферическая линза с сегментами линз Френеля с углом обзора 1020.

Диаграмма направленности рассчитана на обеспечение равномерной чувствительности по всему контролируемому объему. Super Creep Zone – функция контроля саботажной зоны. Цифровая блокировка детекции животных до 16 кг.

Двухуровневый подсчет импульсов по алгоритму APSP. Автокомпенсация температуры. Автоматическая цифровая регулировка чувствительности 5ти уровней. Защита от вскрытия – твердотельное реле.

Датчики такого типа можно использовать не только в системах безопасности или контроля доступа, но и в устройстве автоматического включения освещения, и системы раннего оповещения и т. д.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Наблюдаю

схема и разновидности, уличные модели

Содержание статьи:

Согласно экспертным оценкам, установив датчик движения, можно сэкономить от 20 до 58% электроэнергии. Установка такого устройства весьма выгодна, если подобрать детектор с учетом его характеристик и особенностей использования.

Виды датчиков движения и характеристики

Инфракрасный датчик движения для активации ламп

Существует несколько видов детекторов, которые различаются тем, что реагируют на разные условия – обнаруживают объект разными способами.

  • Инфракрасные – реагируют на тепловое излучение, поэтому включают свет при попадании в зону обнаружения движущегося объекта, излучающего тепло, в том числе животных. Из-за последней особенности в квартирах с домашними питомцами, особенно крупными, их не рекомендуют устанавливать.
  • Звуковые или акустические – срабатывают при возникновении шума, поэтому свет включается еще до непосредственного появления объекта в радиусе действия.
  • Ультразвуковые – излучают ультразвуковые волны и сравнивают отраженный сигнал с испускаемым.
  • Микроволновые – похожи на ультразвуковые, только действие основано на излучении СВЧ волн, которые могут проходить сквозь препятствия (тонкие кирпичные стены, деревянные перегородки). Датчики все равно будут реагировать на движение.
  • Комбинированные – сочетают в себе несколько вариантов обнаружения объекта, например инфракрасный и акустический, благодаря чему недостатки одного способа обнаружения компенсируются за счет другого.

Виды детекторов движения

По месту и способу установки датчики движения бывают потолочными (их также называют настенными или накладными) и встроенными в подрозетник.

  • Потолочные детекторы снабжены универсальными кронштейнами. Они крепятся на ровной поверхности, могут поворачиваться. Высота установки составляет около 2,5 м.
  • Детекторы, которые встраиваются в подрозетник, устанавливаются вровень с поверхностью стены. Для монтажа обычно выбирают участок недалеко от светильника.

По типу питания выделяют датчики проводные и беспроводные. Проводные запитываются от электросети 220 В, а беспроводные, передающие сигнал посредством радиоволн, работают от аккумуляторных батарей на 12 В.

В отдельных моделях датчик движения выступает не основной, а вспомогательной частью: в светодиодных светильниках с датчиком движения или датчиках с сиреной. Первые оснащаются активным или пассивным контроллером. Изделия с активным контроллером излучают сигнал, а затем сравнивают отраженные волны. Это позволяет свести к минимуму ложные срабатывания, но и стоимость таких устройств выше. Светильники, дополненные датчиком движения с пассивным контроллером, популярны за счет более низкой стоимости, но и процент ложных срабатываний у них выше, потому что они работают только на прием волн.

Автономные датчики с сиреной, срабатывая, включают сирену. Современные модели могут также подавать не только звуковой, но и световой сигнал, отправлять сообщение о происшествии по каналу GSM-связи на телефон владельца или пульт охраны.

Принцип работы

Принцип работы инфракрасного датчика движения

Принцип работы ИК датчика движения для освещения заключается в реакции на появление или исчезновение инфракрасного света на фотоэлементе. Заметный инфракрасный свет излучает человек, в связи с тем, что его температура тела значительно выше температуры окружающей среды. Однако иногда датчик может реагировать на тепловое излучение бытовых приборов. Последнее приводит к ошибочным срабатываниям.

В центре устройства, на котором размещена схема обработки сигнала, находится пироэлектрический ИК датчик. Основная линза состоит из множества маленьких линз, каждая из которых фокусирует ИК свет на плоскость фотоэлемента, а одна из них непосредственно на сам фотоэлемент, и происходит регистрация сигнала. Во время движения человека фокус линзы смещается с фотоэлемента, сигнал пропадает. В то же время подключается другая линза, которая в свою очередь фокусирует ИК свет, и сигнал вновь появляется. Чем больше линз, тем выше чувствительность датчика. В приборе их может быть от 20 до 60.

ИК детекторы совершенно безопасны, не производят никакого излучения, но требуют тщательного выбора местоположения.

Принцип работы ультразвукового датчика движения

Ультразвуковые датчики излучают сигнал на частоте 20–60 кГц. Работают по принципу локатора, т.е. сравнивают отраженный сигнал с исходным. Отраженные волны принимаются приемником. Если сигнал изменяется из-за эффекта Доплера, детектор замыкает цепь.

Приборы стоят недорого, прогоняют мышей, так как вызывают дискомфорт у животных, но отличаются важной особенностью: безошибочно реагируют только на быстрые движения. Настройка чувствительности возможна, но тогда увеличивается процент ложных срабатываний.

Микроволновые датчики излучают волны в СВЧ диапазоне, чаще всего на частоте 5,8 гГц. По принципу действия похожи на ультразвуковые, потому что благодаря встроенному процессору сравнивают отраженный сигнал с излучаемым. Их главный недостаток в том, что они постоянно излучают СВЧ волны, которые вредны для здоровья человека. Мощность излучения должна соответствовать требования ВОЗ: не более 1 мВТ/см2.

Датчики движения реагируют на движение в области обнаружения, появление препятствий. Они могут применяться в системах охранных сигнализаций, а также для включения приборов, в частности элементов освещения. Ультразвуковые детекторы широко применяются в системах автоматической парковки, длинных коридорах.

Критерии выбора

Самый важный критерий выбора датчика – угол обзора

Чтобы выбрать подходящую модель, необходимо принять во внимание рекомендации:

  • Место установки. От этого зависит требуемый класс защиты IP. На улице, где датчик подвержен влиянию воды и пыли, предпочтительнее устройства со степенью защиты IP65. Детектор, установленный под навесом, может иметь класс защиты IP44, а для помещений вполне подходят датчики с более низкой степенью защиты.
  • Тип датчика. Поскольку приборы отличаются по способу обнаружения движущихся объектов, необходимо определить, какая именно разновидность подходит в конкретном случае. Например, для дома лучше приобретать ИК датчики, для систем сигнализации – микроволновые, для подъездов – ультразвуковые.
  • Угол обзора. Зависит от количества входов в помещение. Если их 2–3, наилучшим образом себя проявит детектор движения с углом обзора 360°. Если свет должен включаться при проходе через один участок помещения, можно обойтись прибором с углом обзора 180°. Для этого необходимо направить его в нужную сторону.
  • Мощность. Детектор подбирается с учетом мощности светильников. Мощность датчика должна быть немного больше.
  • Радиус действия. Большое значение имеет радиус обнаружения или максимальное расстояние до объекта, на которое реагирует детектор. Если помещение небольшое, достаточно датчика с минимальным радиусом обнаружения. При подборе детектора для уличного освещения нужно подойти к определению этого параметра более ответственно.
  • Наличие фотореле. Благодаря фотореле, освещение будет включаться только когда это нужно – при недостаточном уровне освещенности.
  • Защита от животных. Эта функция необходима, чтобы при наличии домашних питомцев, например собаки, датчик не реагировал на их движение.

Последний аспект – производитель. Не рекомендуется покупать датчики по подозрительно низкой цене, от неизвестных производителей.

Особенности подключения

Различают шесть принципиальных вариантов подключения датчика движения:

  • Беспроводной (работает от батарейки). Такие детекторы устанавливают там, где трудно или невозможно подвести линию электросети.
  • Напрямую к светильнику. Эта схема подключения наиболее простая, но неудобна с точки зрения использования в квартире, потому что свет будет включаться только по реакции датчика движения. Если движения не будет, свет отключится.
  • Через выключатель. Такой способ подключения позволяет организовать постоянное освещение в обход детектора.
  • Через розетку. Таким способом подключают детектор, когда он нужен. Например, если он не оборудован фотореле, днем его отключают от сети.
  • В комбинации с другим детектором. Параллельная схема подключения датчиков движения необходима на улице или в доме, где из-за большой территории или наличия преград одного детектора будет недостаточно. Монтаж детекторов осуществляется в нескольких точках.
  • С магнитным пускателем. Применяется, когда сумма мощностей всех источников освещения превышает номинальную мощность датчика. Наиболее широко представлены приборы с номинальной мощностью в пределах от 500 до 1000 Вт.

Одним из важных моментов является выбор места установки, потому что необходимо расположить датчик так, чтобы максимально сократить мертвые зоны. Учитывается угол наклона и высота.

Выбрав схему и место подключения, можно приступать к монтажу:

  1. На вводном щитке отключают подачу электроэнергии.
  2. Подсоединяют провода к датчику и светильнику. Важно не перепутать полярность. Цвета проводов и маркировка над разъемами помогут сориентироваться.
  3. Затем следует выставить регуляторы в нужные положения так, чтобы датчик работал в оптимальном режиме.

Регуляторы датчиков движения

Регуляторов может быть до четырех:

  • Lux – уровень освещения при срабатывании. Настройку выполняют, выставив изначально максимальное значение. При наступлении сумерек необходимо отрегулировать положение, чтобы датчик реагировал.
  • Time – задержка отключения. Настраивают прибор от минимальных значений.
  • Sens – чувствительность. Его настраивают так, чтобы датчик срабатывал не на мелких животных, а только на человека. Рекомендуется выполнять настройку от максимального положения, постепенно уменьшая чувствительность.
  • Mic – уровень шума, при котором происходит срабатывание.

Если отрегулировать все параметры правильно, можно сэкономить до 50% электроэнергии.

Изготовление датчика движения своими руками

Чтобы сделать датчик движения своими руками, можно воспользоваться готовой схемой.

Для изготовления самодельного прибора потребуются следующие инструменты, детали и материалы:

  • вольтметр;
  • паяльник;
  • соединительные провода;
  • прокладка для смесителя;
  • шуруп;
  • лазерная указка;
  • реле РЭС 55А;
  • транзисторы;
  • резисторы;
  • фотодиод ФД 265;
  • блок питания.

Инструкция по сборке:

  1. С блока питания срезается разъем и с помощью вольтметра находится плюсовой контакт. Припаивают резистор 10 кОм. А уже к резистору подсоединяют фотодиод катодом.
  2. Анод фотодиода припаивают к построечному резистору. Эмиттер транзистора припаивают к минусу резистора. Базу VT1 соединяют с R1 и припаивают к требуемому коллектору.
  3. Эмиттер транзистора VT2 соединяют с минусом, а реле – с коллектором VT2. С плюсом блока питания спаивают другой контакт реле.
  4. Затем берут лазерную указку. К блоку питания подсоединяют два дополнительных провода.
  5. Шнур вставляют в водопроводную прокладку, а затем шляпкой внутрь в указку. Шляпка должна упереться во внутреннюю пружину.
  6. Один провод питания подключают к шурупу, другой просовывают между корпусом указки и прокладкой.

Датчик следует установить на высоте примерно метр от пола. Указку монтируют параллельно полу, чтобы луч от нее попадал на фотодиод. Необходимо следить, чтобы фотоэлемент и указка не загрязнялись, иначе чувствительность будет снижена.

Правила ремонта

Если нет опыта ремонта электронного оборудования, лучше обратиться в мастерскую

Разборка датчика выполняется в определенном алгоритме. На примере датчика движения типа ДД 009 порядок будет выглядеть таким образом:

  1. Ставят регуляторы в крайнее положение, чтобы потом не возникло проблем с выставлением настроек.
  2. Затем их аккуратно снимают плоскогубцами.
  3. Отверткой, как рычагом, поддевают крепление держателя и вытаскивают сферу.
  4. Там, где половинки сферы соединяются, нужно вставить плоскую отвертку, провернуть ее, и защелки откроются.
  5. Внутри установлена плата, она закреплена также на защелках. Они отгибаются отверткой. Под платой расположена пластиковая пластина, которая в центре закреплена саморезом. Под пластиной – силовая плата.

Нередко из строя выходит реле. Оно расположено как раз на силовой плате.

Сборка осуществляется в обратной последовательности.

Датчик движения выходит из строя редко, но если возникла какая-либо неисправность, ее можно устранить своими руками. Типичных неполадок всего 5:

  • датчик не включается – может возникать из-за перепада напряжения, механического или атмосферного воздействия;
  • детектор не выключается – могут быть замкнуты контакты реле или выставлены неправильные настройки;
  • работает сам по себе: то включается, то отключается – такое возникает из-за перегрева на солнце, воздействия электромагнитных полей, попадания в зону обнаружения каких-либо предметов;
  • ложно срабатывает – неправильные настройки или плохие контакты;
  • не выключает лампу, когда движение прекратилось или не включает ее – может объясняться уменьшением зоны обнаружения со временем.

При ремонте сгоревшие детали меняют на аналогичные

Отремонтировать прибор можно двумя способами в зависимости от неисправности: разобрав устройство и проверив внутренние детали или заново выполнив регулировку.

Очевидными признаками неисправности при разборке являются:

  • запах гари;
  • потемневшие, вздувшиеся или ненадежно закрепленные элементы;
  • выгоревшие дорожки платы.

Сгоревшие и вздувшиеся детали нужно заменить на аналогичные, дорожки восстановить перемычкой, а плохо закрепленные элементы перепаять.

Лучшие модели

Orbis 360 градусов CIRCUMAT PRO CR белый ДУ OB134912

Лучшими производителями датчиков движения для включения света считаются: Rev Ritter, Orbis, Camelion. В ТОП-3 лучших датчиков движения для освещения вошли:

  • Orbis 360 градусов CIRCUMAT PRO CR белый ДУ OB134912. Датчик испанского производства с углом обнаружения 360°, работающий от сети 220 В. Может функционировать в широком температурном диапазоне: от –10 до +40°C. Подходит для больших помещений, потому что радиус обнаружения составляет до 30 м.
  • Camelion LX-28A 6438. Предназначен для внутреннего использования. Устанавливается на потолок. Диапазон выключения от 5 секунд до 9 минут. Что важно, устройство совсем не дорогое.
  • Rev Ritter «Action»110. Экономичный компактный светодиодный ИК датчик. Устанавливается на стену или потолок. Отлично срабатывает и отличается привлекательной ценой. Однако радиус действия небольшой.

Правильно подобранный и настроенный датчик движения гарантирует экономию электроэнергии и удобство эксплуатации. Датчики можно использовать в системе «умный дом» для включения/выключения света и в качестве элементов охранной системы.

Что нужно знать об Инфракрасных датчиках движения.

инфракрасный датчик движенияТак как в современном мире безопасность занимает важное значение, охранные системы и оборудование, входящее в их состав постоянно совершенствуется. Ультразвуковые извещатели отходят в небытие, уступая место инфракрасным датчикам движения. Эти приборы обладают доступной ценой и простой конструкцией. Но все же, главным их достоинством является минимальное количество ложных срабатываний.

Помимо этого, они успешно применяются на объектах с низким температурным режимом и обладают системой маскировки, позволяющей свести к минимуму их обнаружение и блокирование.

Принцип работы устройства

В состав охранного пассивного инфракрасного датчика движения входят следующие узлы, представленные:принцип работы датчика

  • Оптикой (изогнутыми зеркальными элементами или линзами Френеля).
  • Чувствительными элементами, помещенными в герметичный корпус.

В зависимости от типовой принадлежности оптической системы, происходит отражение или фокусирование инфракрасного излучения человека. Чаще всего используют датчики оснащенные линзами Френеля, так как они обладают невысокой стоимостью и простотой изготовления.

В конструктивном плане, подобный датчик является плоской пластиной с линзами разной толщины на поверхности. Эти элементы позволяют сфокусировать инфракрасный луч на каждом из участков, имеющих повышенную чувствительность.

Также существуют инфракрасные датчики движения, оснащенные сферической оптической системой. Их монтируют в пассивные устройства, которые зачастую размещаются в потолочной зоне.

Разновидности ИК излучателей

Охранные инфракрасные датчики движения активного типа бывают:

  • Фотоэлектрическими.
  • Ультразвуковыми.
  • Микроволновыми.

Принцип работы данных устройств, заключается в фиксировании движения, постороннего шума, а также температурных перепадов при помощи просвечивания охраняемой территории инфракрасным излучением.

По конструкции они также имеют различия и бывают однопозиционными и двухпозиционными. В состав датчиков первого типа входит передатчик и приемник, размещенные в одном блоке. У датчиков второго типа, передающий и принимающий элемент, находятся в разных блоках. Также извещатели бывают и многопозиционными. Они состоят из нескольких блочных структур, оснащенных передатчиками и приемниками.

В состав охранных ИК устройств входит нормальный замкнутый входной контакт, включающийся в шлейф сигнализационной системы. Через него протекает ток небольшого вольтажа. Контакт размыкается при срабатывании датчика либо при отключении электроэнергии.

Где используют ИК излучатели?

Инфракрасные излучатели используются в составе охранных систем, устанавливаемых в квартирах, коттеджах, различных организациях и производственных объектах. Невзирая на то, что ИК устройство можно обезвредить, заклеив окошко инфракрасного излучателя, оно весьма эффективно в сочетании с другими датчиками.

Размещают подобные устройства на стенах и потолках, а благодаря их малогабаритности, они практически незаметных для окружающих.

Популярные модели инфракрасных датчиков движения

При выборе ИК датчика движения необходимо учитывать следующие параметры, представленные:принцип работы датчика

  • Областью применения.
  • Углом восприятия прибора.
  • Целью монтажа.
  • Конфигурацией контролируемого участка.
  • Точной временной настройкой.
  • Производителем устройства.

Самыми востребованными являются датчики:

  • Flash-SRP600, LC100.
  • Стриж П-314.
  • PIR-3SP.

Два первых излучателя в списке, не реагируют на домашних питомцев весом до 25-ти килограммов. Также они относятся к разряду комбинированных, что делает их самым популярным среди прочих. Эти датчики отправляют сигнал на пульт только в том случае, если замечают движущийся объект сверх указанной массы. Их монтируют в охранные системы, реагирующие на проникновение. Излучатели используют как для охраны домов, так и производственных помещений.

Их достоинства представлены:

  • Простотой монтажа.
  • Современным дизайном.
  • Возможностью наружного размещения.
  • Поддержкой всеми блоками центральной охранной системы.

К беспроводным моделям ИК датчиков относится PIR-3SP. Он как и два предыдущих не реагирует на наличие животных в помещении. Схема, применяемая для его изготовления, позволяет обрабатывать сигналы при помощи микропроцессора, который обеспечивает дополнительную проверку. Это устройство может быть использовано для охраны любых объектов.

Его достоинства представлены:

  • Подачей тестовых сигналов на центральный блок.
  • Информированием о заряде батареи.
  • Применением протокола шифрования с использованием плавающего кода.

На что обратить внимание при выборе датчика?

принцип работы датчикаИнфракрасный датчик движения приобретают с учетом места его установки. При монтаже в помещении, следует учитывать одни характеристики, а при установке на улице – другие.

Если устройство будет следить за придомовой территорией, то его параметры будут представлены:

  • Диапазоном рабочих температур.
  • Наличием антисаботажного функционала.
  • Классом защиты датчика.
  • Качеством настройки устройства.

Температурный диапазон ИК датчика должен составлять от -35-ти до +50-ти градусов, при стопроцентной относительной влажности. Класс защиты такого устройства должен быть не менее IP55. Датчик должен настраиваться таким образом, чтобы он реагировал только на приближение к участку людей. Животных, птиц, транспорт и прочие движущиеся объекты, система учитывать не должна. Важным фактором является защита от повреждений. При наличии антисаботажной системы, о порче датчика, можно будет узнать по подаваемым им сигналам на центральный блок.

Для закрытого помещения, температурный диапазон должен быть небольшим, но при покупке устройства данного устройства важно определиться с зоной обнаружения, которая может быть объемной, поверхностной и линейной.

Установка устройства и его подключение

принцип работы датчикаУстанавливать инфракрасный датчик движения следует на поверхности не подверженные вибрациям, таким образом, можно свести к минимуму количество ложных срабатываний. Также важно, на каком расстоянии от пола будет установлен извещатель. Согласно его паспортным данным, расстояние монтажа будет равно трем метрам.

ИК датчики следует монтировать так, чтобы не было прямой засветки чувствительных элементов. Рядом с ними не должно быть нагревательных приборов, излучающих тепло. Ну и самое главное – это определится с зоной обнаружения с целью контроля за передвижением злоумышленника.

Беспроводные датчики не имеют схем подключения. Каждому из устройств следует присвоить сигнальный адрес, который при включении будет переводить датчик в режим работы. Об этом можно узнать в инструкции выбранного устройства.

Проводные датчики также подключаются по-разному. Порядок их подключения к охранной системе будет описан в инструкции по эксплуатации устройства.

Вот в принципе и все важные моменты, которые следует учитывать при выборе и установке ИК датчика движения. Но если вы сомневаетесь в своих силах, лучше обратиться к специалистам, занимающимся подбором и установкой данного оборудования.

Датчик присутствия человека в помещении и для включения света: схема своими руками

Содержание статьи:

Детекторы движения используются в сфере охраны и системах частной автоматизации. Датчик присутствия относится к более чувствительной группе приборов, он определяет мелкие перемещения в подконтрольной области. Узел сигнализирует об изменении обстановки, формирует команду для автоматического запуска ответа на движение объектов.

Принцип работы датчика присутствия

Датчик присутствия отслеживает степень ИК излучения в зоне видимости

Прибор отслеживает степень инфракрасного излучения в поле зрения. Уровень усредняется и воспринимается как монотонный план. Температура фона повышается во время присутствия человека, пироэлектрический детектор создает напряжение для подачи сигнала.

В основе лежит оптическая схема по принципу линзы Френеля, иногда применяется комплект вогнутых зеркал сегментного типа. Участки фокусируют тепловые лучи на элементе, продуцирующем импульс. При перемещении объекта ИК лучи несколько сегментов улавливают и выдают всплески. Датчик присутствия подает итоговый сигнал обнаружения после накопления 2 – 4 импульсов, количество зависит от чувствительности прибора.

Особенности и характеристики устройства

GSM датчик присутствия посылает сигнал о проникновении посторонних на охраняемую территорию

Датчик работает в комплексе с другими модулями, которые срабатывают от его сигнала. Устройства охранной системы управляются контролером, который ставится в схеме при монтаже.

Охранные устройства выполняют действия по сигналу детектора присутствия:

  • подают сигнал тревоги на пульт охраны;
  • рассылают уведомления о нарушении границ владельцу помещения, территории;
  • включают и прекращают освещение, контролируют другие приборы;
  • меняют функциональность климатических модулей, техники.

Умные выключатели, сирены, измерители, мониторы начинают работу, когда датчик виртуального присутствия обнаруживает движение. Производители дают доступ к аккаунту на веб-портале, где пользователь с помощью мобильной программы настраивает взаимодействие и задает параметры.

Разновидности датчиков присутствия

Разновидности датчиков охранной сигнализации

Оптические разновидности функционируют по принципу блокировки светового луча непрозрачным предметом и определяют размеры тела. К ним относятся лазерные дальномеры. Ультразвуковые типы проводят локацию пространства ультразвуком и находят расстояние до движущегося объекта.

Микроволновые датчики применяют принцип СВЧ волн проходить через предметы или отражаться от некоторых поверхностей. Используются в системах, которые контролируют область за стеной, проницаемой для лучей.

Магниточувствительные приборы ставятся в качестве выключателей бесконтактного типа. Включают датчик Холла и электромеханический коммутатор, монтируются в схеме открывания окон и дверей. Пирометрические устройства используют уровень ИК лучей и работают для определения движения.

Для включения света

Датчик присутствия для включения света

Двигательные детекторы начинают работу освещения только при активизации людей, например, если человек идет в зоне видимости. Более чувствительный датчик присутствия для включения света отличается тем, что реагирует на мелкие движения. Он регистрирует движение кистей рук, пальцев, наклоны головы. Прибор выключит освещение, если человек будет сидеть без движения на протяжении заданного времени.

Устройства включают свет, если люди перемещаются в условиях темноты, но не срабатывают днем, когда все видно. Ночью датчики обеспечивают работу ламп до того, как последний человек выйдет из зоны охвата.

ИК датчики

Принцип работы ИК датчика

Приборы изучают изменение инфракрасных лучей, отраженных от окружающих предметов. Пассивные датчики только воспринимают тепловые волны, а активные виды сами испускают колебания и ожидают ответного возврата для анализа.

Тепловые лучи представляют спектральное излучение, которое не различается глазом, но определяется фотоэлектрическими приемниками датчика. Тело человека или животного не светится в видимом диапазоне, а в инфракрасном спектре сияет. Приборы присутствия реагируют на возникновение или исчезновение излучения. Настраивается чувствительность модулей, чтобы они реагировали только на большие объекты и не замечали птиц и мелких животных.

Датчики присутствия человека в помещении

Датчик присутствия фиксирует любые движения человека в помещении

Рабочие параметры устанавливаются так, чтобы контрольная степень была выше уровня акустических, инфракрасных и тепловых помех.

Датчики бывают:

  • однопозиционные, когда излучение, прием сигналов и анализ происходит в одном устройстве;
  • двухпозиционные, если один блок излучает волны, а другой принимает и изучает;
  • многопозиционные с большим количеством узлов для более точного реагирования.

Следящий модуль дает сигнал для направления извещения владельцу о проникновении. Тревога поступает в виде сообщения на телефон в выбранной форме. Можно задавать несколько номеров для оповещения.

Области применения

В помещениях с детекторами слежения энергия экономится на 40%, а расходы уменьшаются на 50 – 60%. Прибор включает кондиционер, когда есть люди, а также координирует освещение и прекращает его в момент отсутствия человека.

Устройства монтируются в виде локальных элементов, оконных координаторов открывания, применяются в системе «умного дома». Дизайнерские модели ставятся в частном секторе, уличные приборы регулируют свет в подъездах, дворах. Датчики присутствия следят за обстановкой на складах, производственных цехах и офисах. Устройства обеспечивают безопасность в отдельных комнатах или во всем строении.

Отличие от датчика движения

Датчик движения менее чувствительный, чем датчик присутствия

В основе работы лежат одинаковые механизмы. У детектора движения стоят десятки микролинз, пространство разбивается на такое же количество частей для исследования. Датчик присутствия содержит сотни таких отражателей, которые координируют минимальные области и отслеживают небольшие по амплитуде движения.

Приборы для определения присутствия человека настраиваются гораздо кропотливее. Из-за высокой чувствительности они часто дают ложную тревогу. Используется электронный вмонтированный процессор для уменьшения таких инцидентов, при этом не используется наладка вручную.

Правила выбора датчика присутствия

Место установки влияет на радиус обзора

На выбор влияет место монтажа, доступные варианты питания, объем координируемого пространства. Для внутреннего размещения выбирается прибор с соответствующими характеристиками, например, без скачков температуры, пыли и влажности. Уличные устройства имеют усиленную защиту от погодных условий и увеличенный радиус охвата.

При подборе учитываются характеристики:

  • тип прибора;
  • рабочая мощность;
  • питание от сети или батареек;
  • угол охвата и дальность слежения.

Обращают внимание на дополнительные функции модели. Предусматривается защита от ложной тревоги при появлении мелких теплокровных объектов, задержка включения света при движении и предохранение от включения ламп днем.

Установка датчика присутствия

Расположение датчиков при установке сигнализации

Прибор ставится так, чтобы на него не падали прямые световые лучи, а рядом не стояли предметы, загораживающие обзор. Нежелательны на пути волн стеклянные перегородки, т.к. ИК лучи не проходят сквозь материал. В радиус охвата должны попадать углы помещения, иначе устанавливается несколько приборов, при этом получается перехлест зон внимания.

Следящие детекторы не ставятся вблизи отопительных радиаторов, кондиционеров и лопастных вентиляторов. На улице устройства монтируются под навесом, при этом учитывается рекомендованная высота установки, которая приводится в паспорте.

Изготовление своими руками

Собственноручная сборка представляет альтернативу фабричному устройству, если не подходят параметры. В конструкции применяются недорогие элементы, а для повышенной нагрузки ставится 2 реле.

Потребуются части:

  • блок питания;
  • транзистор с p-n-p-переходом;
  • резистор;
  • реле;
  • фотоэлемент.

Используется низковольтный (5 – 12 В) блок в соответствии с нагрузкой, например, числом ламп. К аноду фотоэлемента присоединяется ограничительное для тока сопротивление, а к катоду припаивается положительный полюс питания. Один выход резистора подключается к минусу, а другой подключается к ограничивающему сопротивлению.

Схема

Принципиальная схема датчика прсутствия

В середине детектора ставятся фотоэлементы для приема волн. Элементы закрываются общей линзой, содержащей в составе множество мелких линз для сосредоточения ИК лучей перед подачей на отражатели. При движении фокус сдвигается с элемента и пропадает на одном стекле, но показывается на другом. Датчик срабатывает после нескольких подобных пропаж и появлений.

Устройство содержит генератор волн, усилитель и компрессор. После возвратного приема измеряется сдвиг по частоте, находится скорость движения. Конденсатор в схеме уравнивает частоту с резонансным показателем антенны. Датчик собирается на плате из стекловолокнистого материала и закрывается корпусом, антенна выходит наружу.

90000 PIR Sensor Introduction and How PIR Motion Sensor works with Arduino and Raspberry Pi 90001 90002 PIR Sensor is short for passive infrared sensor, which applies for projects that need to detect human or particle movement in a certain range, and it can also be referred as PIR (motion) sensor, or IR sensor. Since its powerful function and low-cost advantages, it has been adopted in tons of projects and widely accepted by the open-source hardware community for projects related to Arduino and raspberry pi.All this can help the beginners learn about PIR sensor more easily. 90003 90004 Image: PIR Motion Sensor — Large Lens version 90002 90006 In this article, I will introduce PIR Sensor with the following 7 sections and compare different PIR sensors that you can find at our online store. Hope it can help you understand PIRs better and pick the suitable PIR sensor for your projects. 90003 90008 90009 1. What is PIR Sensor? 90010 90011 90002 A passive infrared sensor is an electronic sensor that measures infrared light radiating from objects in its field of view.They are most often used in PIR-based motion detectors. PIR sensors are commonly used in security alarms and automatic lighting applications. 90003 90002 Technically, PIR is made of a pyroelectric sensor, which is able to detect different levels of infrared radiation. For example, Everything emits varied level radiation and the level of radiation will increase with the increase of the object’s temperature. Actually, the motion detector is separated by two parts since motion change is what we want, rather than IR level.The output will swing high or low if one half see different IR radiation than the other. 90003 90008 90009 2. What does a PIR sensor detect? 90010 90011 90002 As we all know that PIR sensors can be also refer to PID, which is short for passive infrared detectors. As you have learned about the technical term in the first part, PIR sensor can detect infrared radiation which is emitted by particles. 90003 90002 Generally, PIR can detect animal / human movement in a requirement range, which is determined by the spec of the specific sensor.The detector itself does not emit any energy but passively receives it, detects infrared radiation from the environment. Once there is infrared radiation from the human body / particle with temperature, focusing on the optical system causes the pyroelectric device to generate a sudden electrical signal and an alarm is issued. 90003 90008 90009 3. How does PIRs work? 90010 90011 90002 The passive infrared alarm does not radiate energy to space but relies on receiving infrared radiation from the human body to make an alarm.Any object with temperature is constantly radiating infrared rays to the outside world. The surface temperature of the human body is 36-27 ° C, and most of its radiant energy is concentrated in the wavelength range of 8-12 um. 90003 90002 Passive infrared alarms can be classified into infrared detectors (infrared probes) and alarm control sections. The most widely used infrared detector is a pyroelectric detector, which is used as a sensor for converting human infrared radiation into electricity.If the human infrared radiation is directly irradiated on the detector, it will, of course, cause a temperature change to output a signal, but in doing so, the detection distance will not be far. In order to lengthen the detection distance of the detector, an optical system must be added to collect the infrared radiation, usually using a plastic optical reflection system or a Fresnel lens made of plastic as a focusing system for infrared radiation. 90003 90002 In the detection area, the infrared radiation energy of the human body through the clothing is received by the lens of the detector and focused on the pyroelectric sensor.When the human body (intruder) moves in this surveillance mode, it enters a certain field of view in sequence and then walks out of the field of view. The pyroelectric sensor sees the moving human body for a while and then does not see it, so the human body The infrared radiation constantly changes the temperature of the pyroelectric material so that it outputs a corresponding signal, which is the alarm signal. 90006 90003 90008 90009 4. The Range of PIR Sensor? 90010 90011 90002 Indoor passive infrared: Detection distances range from 25 cm to 20 m.90003 90002 Indoor curtain type: The detection distance ranges from 25 cm to 20 m. 90003 90002 Outdoor passive infrared: The detection distance ranges from 10 meters to 150 meters. 90003 90002 Outdoor passive infrared curtain detector: distance from 10 meters to 150 meters 90003 90008 90009 5. What is the difference between PIR sensor and motion sensor? 90010 90011 90002 The motion sensor is a device that can detect the movement of people or objects. In most applications, these sensors are mainly used to detect human activities in a specific area.90003 90002 As it is capable of converting the motion it senses into electrical signals, the sensor either emits stimuli and monitors any changes reflected back, or acquires signals from the moving object itself. Some motion sensors will alarm when people or other objects invade and break the normal state, while others will alarm when they return to normal state after the invasion. Security systems all over the world rely on motion sensors to trigger alarms and / or automatic lighting switches, which are usually placed in relatively easy access to buildings, such as windows and gates.90003 90002 PIR is only one of the technical methods to detect motion, so we will say PIR sensor is a subset of motion sensor. Because of PIR sensor are small in size, cheap in price, low-power and very easy to understand, which makes in quite popular. A lot of merchant will add «motion» between PIR sensor for the convenience of beginners. 90003 90008 90009 6. Does PIR sensor work in daylight? 90010 90011 90002 If you can understand the above introduction, I think you will know the answer to this question.Of course yes, they work fine in daylight. 90003 90008 90009 7. How does PIRs work with Arduino and Raspberry Pi? 90010 90011 90002 Since there are many projects using PIR with Arduino and also a lot of tutorials, I will not introduce the very basic one, but I will introduce the easiest one for you to get your hand on. 90003 90002 At Seeed Studio, we will recommend the following six PIR motion sensors. They are very easy to use. I will take Grove — PIR Motion Sensor as an example and compare with other PIR sensors to illustrate how does PIRs work with Arduino.For the detailed step by step tutorial, please refer to Seeed Studio’s PIR sensor wiki page. 90003 90071 90009 Grove — PIR Motion Sensor 90010 90074 90002 This Grove — PIR Motion Sensor (Passive Infrared Sensor) can detect infrared signal caused by motion. If the PIR sensor notices the infrared energy, the motion detector is triggered and the sensor outputs HIGH on its SIG pin. The detecting range and response speed can be adjusted by 2 potentiometers soldered on its circuit board, The response speed is from 0.3s — 25s, and max 6 meters of detecting range. 90003 90002 This is easy to use a motion sensor with Grove compatible interface. By Simply connecting it to Base Shield and programming it, it can be used as a suitable motion detector for Arduino projects. 90003 90002 The PIR Motion Sensor Series includes several products that will meet your different needs: 90003 90071 Use PIR motion sensor with Arduino and Raspberry Pi 90074 90083 Connect PIR Sensor with Seeeduino 90084 Connect PIR Sensor with Raspberry Pi 90002 We prepared detailed tutorial and libraries in our wiki page help you use PIR sensor with Arduino and Raspberry Pi.With Grove, you can just plug and play to get started PIRs projects. 90003 90071 Arduino Projects Using PIR sensor 90074 90089 Burglar Alarm with PIR Motion Sensor 90090 90091 Image: Hackster.io 90006 Burglar Alarm with PIR Motion Sensor 90006 90002 This project explains how to make a Burglar Alarm System using, a PIR Sensor, a Buzzer and an LED. It will detect an intrusion or any fire outbreak in your home. 90003 90089 Halloween Candy Machine using Grove — PIR Motion Sensor 90090 90002 When the PIR sensor detects someone nearby, the fingerprint sensor will start to blink one time per second, then you could place your finger on it.If you have stored your fingerprint before, the servo will work and give you candy. And if you do not, you can not get anything. 90003 90002 90101 90102 90003 90104 Wiring of Candy Machine 90089 Christmas Tree using Grove — Adjustable PIR Motion Sensor 90090 90002 Grove — Adjustable PIR Motion Sensor is an easy to use Passive Infrared motion sensor, which can detect infrared object motion up to 3 meters. Any infrared object moves in its detecting range, the sensor outputs HIGH on its SIG pin.And you can adjust the SIG HIGH time up to 130s via the potentiometer, moreover, you can adjust the detect range via the other potentiometer. 90003 90002 90110 90102 90003 90089 Raspberry Pi projects using PIR Sensor 90090 90002 This tutorial will show you how to interface a PIR motion sensor with the Raspberry Pi and how to use the GPIO pins on it. The GPIO pins on the Raspberry Pi are critical when it comes to making a hardware project, whether it’s a robot or home automation system.In any case, you will have to use the GPIO (general purpose input / output) pins on the Raspberry Pi. 90003 90008 90009 8. Other Related Sensors 90010 90011 90002 Does the PIR sensor not suit your project needs? Here is an alternative motion sensor you can consider: 90003 90071 Microwave Sensor 90074 90002 Microwave sensors also known as Radar, RF or doppler sensors are electronic devices capable of detecting motion from walking, running to crawling in an outdoor environment by using electro-magnetic radiation.90003 90002 It is able to detect motion by applying the Doppler effect and project microwaves which will bounce off surfaces and return to the sensor. It is able to measure and detect the amount of time for the signal to be reflected to the sensor which is known as 90009 echo time 90010. 90003 90002 90009 What is Echo time? 90010 90003 90002 Echo time helps calculate the distances from any stationary object within the detection zone and establishes a baseline for the motion detector to work from.90003 90137 90002 With echo time, the sensor is able to detect if there is any movement in the detection zone as if a person is moving within the zone as the waves will be altered which changes the echo time. With the microwave sensor, it is able to do all this within less than a microsecond. 90003 90002 With the microwave sensor, it is more suitable in certain scenarios compared to the PIR sensor. For example, it is not affected by ambient temperature compared to the PIR sensor. 90006 A microwave sensor is able to offer stable performance at temperatures as low as -20 ° C and as high as 45 ° C! 90003 90002 Want to find out more about the Microwave sensor and its comparison between the PIR sensor? You can check out our other blog on Which Arduino Motion Sensor to Use — Microwave or PIR Sensor! 90003 90145 90002 Hope this blog post has helped you better understand how PIRs and motion sensors work and choose the most suitable one for your next project 🙂 90003 90002 Please follow and like us: 90003 90008 Continue Reading 90011 .90000 The Beginner’s Guide to Motion Sensors 90001 90002 90003 Home Security 90002 90003 Security Buyers Guides 90002 90003 Best Home Security Systems 90008 90003 Best Home Security Systems for Renters 90008 90003 Best Home Security Systems for Pet-Owners 90008 90003 Best Home Security Systems for DIYers 90008 90003 Best Home Security Cameras 90008 90017 90008 90003 Security Brand Reviews 90002 90003 Frontpoint Review 90008 90003 Vivint Review 90008 90003 SimpliSafe Review 90008 90003 ADT Review 90008 90003 Ring Review 90008 90017 90008 90003 Brand Comparisons 90002 90003 ADT vs Vivint 90008 90003 ADT vs Frontpoint 90008 90003 Frontpoint vs Vivint 90008 90003 SimpliSafe vs Frontpoint 90008 90003 Nest vs Ring 90008 90017 90008 90003 Home Security Resources 90002 90003 How to Choose a Security System 90008 90003 How to Secure Your New Home 90008 90003 What to Do After a Burglary 90008 90003 Home Security FAQs 90008 90017 90008 90017 90008 90003 Smart Home 90002 90003 Best Smart Home Security Systems 90008 90003 Smart Home Buyers Guides 90002 90003 Best Video Doorbell Cameras 90008 90003 Best Wireless Security Cameras 90008 90003 Best Smart Locks 90008 90003 Best Smart Thermostats 90008 90003 Best Smart Home Hubs 90008 90017 90008 90003 Smart Home Resources 90002 90003 How to Keep Your Smart Home Safe from Hacking 90008 90003 Room-by-Room Guide to Home Automation 90008 90003 What is Home Automation and How Does it Work? 90008 90003 Smart Home FAQs 90008 90017 90008 90017 90008 90003 Home Safety 90002 90003 Home Safety Buyers Guides 90002 90003 Best Fire Extinguishers 90008 90003 Best Carbon Monoxide Detectors 90008 90003 Best Smoke Alarms 90008 90003 Best Door and Window Sensors 90008 90017 90008 90003 Emergency Resources 90002 90003 What to Do if Your House Floods 90008 90003 What to Do in the Event of a House Fire 90008 90003 Building an Emergency Kit 90008 90003 How to Prepare for an Earthquake 90008 90003 How to Prevent a House Fire 90008 90017 90008 90003 Home Safety Resources 90002 90003 Month-by-Month Guide to Home Safety 90008 90003 Room-by-Room Guide to Home Safety 90008 90003 Home Safety FAQ 90008 90017 90008 90017 90008 90003 Family Safety 90002 90003 Baby & Toddler Safety 90002 90003 Best Car Seats 90008 90139 90017 90008 90017 90008 90017.90000 Passive Infrared Sensor (PIR) working with Applications 90001 90002 For establishing wireless communication with a remote device, usually we use radio waves, optical radiations and sometimes acoustic waves. Basically, these types of wireless communications change their frequencies. All these communications have variable frequencies starting from bands like HF, LF, VHF, UHF bands, and so on. Optical radiations use infrared and visible section of the spectrum; acoustic waves use an ultrasonic portion of the frequency spectrum; and, micro and millimeter waves are referred to as radio waves.90003 90004 90004 Passive Infrared Sensor 90002 IR radiation is the section of the electromagnetic spectrum that has wavelengths smaller than microwaves and longer than the visible light wavelengths. The infrared region is from 0.75um to 1000umand, the IR waves are too small to be seen with the human eyes.If the wavelength region is from 0.75um to 3um — it is calledas near infrared; the region from 3um to 6um is called as mid infrared; and, if the region is higher than 6um, then it is called as far infrared.90003 90002 These radiations have been broadly used in various sensors and electronic gadgets. Right from the TV remotes to the complicated devices like night-vision equipments use IR waves. The following section discusses about the PIR sensor basics and its applications. 90003 90010 Passive Infrared Sensor (PIR) 90011 90002 The term PIR is the short form ofthe PassiveInfra Red. The term «passive» indicates that the sensor does not actively take part in the process, whichmeans, it does not emit the referred IR signals itself, rather passively detects the infrared radiationscoming from thehuman body in the surrounding area.90003 90014 90014 PIR Sensor 90002 The detected radiations are converted into an electrical charge, which is proportional to the detected level of the radiation. Then this charge is further improved by a built in FET and fed to the output pin of the device which becomes applicable to an external circuit for further triggering and amplification of the alarm stages.The PIR sensor range is up to 10 meters at an angle of + 15o or -15o. 90003 90002 The below image shows a typical pin configuration of the PIR sensor, which is quite simple to understand the pinouts; and, one may easily arrange them into a working circuit with the help of the following points: 90003 90020 90020 90022 90023 90023 Pin Configuration of PIR 90002 The Passive infrared sensors consist of three pins as indicated in the diagram shown above.90003 90027 90028 Pin1 corresponds to the drain terminal of the device, which should be connected to the positive supply 5V DC. 90029 90028 Pin2 corresponds to the source terminal of the device, which should be connected to the ground terminal via a 100K or 47K resistor. The Pin2 is the output pin of the sensor, and the detected IR signal is carried forward to an amplifier from the pin 2 of the sensor. 90029 90028 Pin3 of the sensor is connected to the ground. 90029 90034 90035 PIR Sensor’sWorking Principle 90036 90002 The PIR sensors are more complicated thanthe other sensors as they consists of two slots.These slots are made of a special material which is sensitive to IR. The Fresnel lens is used to see that the two slots of the PIR can see out past some distance. When the sensor is inactive, then the two slots sense the same amount of IR.The ambient amount radiates from the outdoors, walls or room, etc. 90003 90002 When a human body or any animal passes by, then it intercepts the first slot of the PIR sensor. This causes a positive differential change between the two bisects.When a human body leaves the sensing area, the sensor generates a negative differential change between the two bisects.The infrared sensor itself is housed in a hermetically sealed metal to improve humidity / temperature / noise / immunity. There is a window which is made of typically coated silicon material to protect the sensing element. 90003 90041 90041 PIR Sensor Working 90035 A Motion Detection Circuit Using PIR Sensor 90036 90002 In the above segment, we have learned the pin outs of a PIR sensor, now let’s move on to study a simple application of the PIR sensor. The below diagram depicts a motion detector PIR sensor circuit.In the presence of a human IR energy or radiation, the infrared sensor detects the energy and immediately converts it into minute electrical pulses, enough to activate the transistor BC547 into conduction and to make its collector go low. 90003 90047 90047 Motion Detection Circuit Using PIR Sensor 90002 As a comparator, the IC741 is set up -which consists of 8 pins. Wherein the pin3 is allocated as the reference input, while the Pin2 as the sensing input. When the collector terminal of the transistor goes low, then the potential pin2 of the IC becomes lower than the potential pin3.Immediately it makes the output of the IC high, triggering the relay driver consisting of another transistor and relay. The relay triggers and switches on the alarm device, which is connected to the circuit. 90003 90002 The capacitor 100uF / 25V makes sure that the relay remains on even after the passive infrared sensor is turned off possibly due the exit of the radiation source. The PIR sensor device must be properly enclosed in a Fresnel lens cover to ensure that its efficiency is sufficiently enhanced.90003 90035 PIR Sensor Based Projects with Abstracts 90036 90002 By understanding the use and limitations of sensors, gives a clear idea of ​​developing the projects. Advanced level projects such as SCADA, fuzzy logic control, data acquisition usually adopts embedded systems and these projects requires software domain knowledge, especially the C language. Here, the details about a few passive infrared sensor based projects with description is given below. 90003 90057 PIR Sensor based Automatic Door Opening System 90058 90002 The main aim of this project is to opening and closing of doors, in places wherein a person’s presence is mandatory — for instance, hotels, shopping malls, theaters, etc.this project consists of a PIR sensor that senses the presence of the human body and sends pulses to the 8051 microcontroller. This microcontroller controls the motor driver by sending suitable pulses to its input and enable pins. 90003 90057 Security Alarm System based on PIR sensor 90058 90002 The main intention of this project is to provide security. This project is based on PIR sensor with an integrated circuit which generates a siren. This sensor senses the infrared radiation which is emitted from the humans and then gives a digital output.This digital output is applied to the UM3561 IC. Thus, it generates the sound when any human body is detected. The UM3561 IC is a ROM IC, that generates multi siren tones such as fire engine sirens, ambulance sirens, machine gun sound and police sirens. 90003 90057 Human Detection Robot Using PIR Sensor 90058 90002 The human detection robot using PIR sensor mainly detects human, and it is based on an 8-bit microcontroller. A passive infrared sensors used to detect the human beings and this project is mainly used to rescue people stuck in debris during earthquake.It basically brings humans stuck under debris to the surface, thereby saving them effectively. 90003 90057 PIR Sensor based Stepper Motor Control 90058 90002 The main goal of this project is to control a stepper motor using PIR sensor. This project is mainly based on the robotic technology. This technology is mainly used for advanced applications. In this project, internally PIR sensor is used for excellent performance- IR sensor is used in burglar alarm systems, light switches, visitor present monitoring and robots.In robotics, stepper motors are used widely and they offer continuous rotation as well as amazing precision. 90003 90002 Thus, an overview of PIR sensor basics and its applications has been discussed. These sensors are used in many applications such as in real-time monitoring including physical health, electronic security systems, etc. Apart from this, for any help regarding this topic or sensor based project ideas, you can contact us by commenting in the comment section below. 90003 90002 90076 Photo Credits: 90077 90003.90000 Different Types of Motion Sensors And How They Work 90001 90002 The first motion sensor was invented in the year 1950 by Samuel Bango named as a burglar alarm. He applied the basics of a radar to ultrasonic waves — a frequency to notice fire or robber and that which human beings can not listen to. The Samuel motion sensor is based on the principle of «Doppler Effect». Currently, most of the motion sensors work on the principle of Samuel Bango’s detector. Microwave and infrared sensors used to detect motion by the changes in the frequencies they produce.To understand the working of motion sensor, you first need to know the working of a camera. The camera uses an image sensor and the lens direct light to — when the light strikes the image sensor each pixel records how much light it’s getting. That outline of light and dark areas in the pixels becomes the entire video image. 90003 90002 Motion sensors are applicable for security systems which are used in offices, banks, shopping malls, and also as intruder alarm at home. The existing motion detectors can stop serious accidents by detecting the persons who are closest to the sensor.We can monitor motion detectors in public places. The main part of the motion detector circuit is the dual IR reflective sensor. 90003 90006 90007 What is a Motion Sensor? 90008 90002 A motion sensor is a device that notices moving objects, mainly people. A motion sensor is frequently incorporated as a component of a system that routinely performs a task or else alert a user of motion in a region. These sensors form a very important component of security, home control, energy efficiency, automated lighting control, and other helpful systems.The 90010 main principle of motion sensor 90011 is to sense a burglar and send an alert to your control panel, which gives an alert to your monitoring center. Motion sensors react to different situations like movement in your living room, doors, windows being unbolt or closed and also these sensors can 90003 90013 90013 Motion Sensor 90015 90016 Activate a doorbell when someone comes close to the front door. 90017 90016 These sensors give you an alert whenever kids enter into some restricted areas in the home such as medicine cabinet, the basement or workout room.90017 90016 Conserve energy by using this sensor lighting in empty spaces. 90017 90022 90023 Types of Motion Sensors 90024 90002 There various kinds of motion sensors are available in the market, which has their ups and downs. They are namely PIR, Ultrasonic, Microwave, Tomographic and combined types. 90003 90027 90027 Types of Motion Sensors 90029 Passive Infrared (PIR) Sensor 90030 90002 All warm blooded animals produce IR radiation. Passive infrared sensors include a thin Pyroelectric film material, that responds to IR radiation by emitting electricity.This sensor will activate burglar alarm whenever this influx of electricity takes place. These sensors are economical, do not use more energy and last forever. These sensors are commonly used in indoor alarms. 90003 90033 90033 Passive Infrared Sensor 90029 Ultrasonic Sensor 90030 90002 Ultrasonic sensor can be active (or) passive, where passive ones pay attention for particular sounds like metal on metal, glass breaking. These sensors are very sensitive, but they are frequently expensive and prone to fake alarms.Active ones generate ultrasonic wave (sound wave) pulses and then determine the reflection of these waves off a moving object. Animals like cats, dogs, fishes can hear this sound waves, so an active ultrasonic alarm might unsettle them. 90003 90039 90039 90006 90042 90042 Ultrasonic Sensor 90029 Microwave Sensor 90030 90002 These sensors generate microwave pulses and then calculate their reflection off of objects, in order to know whether objects are moving or not. Microwave sensors are very sensitive, but sometimes these can be seen in nonmetallic objects which can be detected moving objects on the outside of the target range.It consumes a lot of power, so these sensors are frequently designed to cycle ON & OFF. This makes it feasible to acquire past them, if you know the cycles. Electronic guard dogs utilize microwave sensors. 90003 90048 90048 Microwave Sensor 90029 Tomographic Sensor 90030 90002 These sensors generate radio waves and detect when those waves are troubled. They can notice through walls and objects, and are frequently placed in a way that makes a radio wave net that cover ups large areas. These sensors are expensive, so they are normally used in warehouses, storage units and also in other situations that need a commercial level of security.90003 90054 90054 Tomographic Sensor 90029 Combined types of Motion Sensors 90030 90002 Some types of motion detectors mix some sensors in order to decrease fake alarms. But, dual sensors are only activated when both kinds sense motion. For instance, 90010 a dual microwave or PIR sensor 90011 will start out on the passive infrared sensor setting, because that consumes less energy. When the passive infrared sensor is tripped, the microwave division will turn ON; then, if the remaining sensor also tripped, the alarm will generate sound.This combined type is great for neglecting fake alarms, but tuns the possibility of missing real ones. 90003 90062 90062 Combined types of Motion Sensors 90002 Thus, this is all about the 90010 different types of motion sensors 90011 which include Passive Infrared Sensor, Ultrasonic Sensor, Microwave Sensor, Tomographic Sensor and Combined types. We hope that you have got a better understanding of this concept. Furthermore, any queries regarding this concept or to implement sensor based projects, please give your valuable suggestions by commenting in the comment section below.Here is a question for you, What are the applications of motion sensors? 90003 90002 90010 Photo Credits: 90011 90003.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *