Датчик движения


Датчик движения – это устройство, реагирующее на перемещение чего-либо в контрольной области. Как правило, их применяют для экономии электроэнергии там, где требуется кратковременное включение электроэнергии при появлении людей, а использование настенного выключателя оказывается неудобным, например, в кладовой, прихожей, на лестничном пролете. По методу регистрации сигнала делятся на четыре категории:

  • Инфракрасные
  • Ультразвуковые
  • Микроволновые
  • Акустические

датчик движения

Предметно рассмотрим каждый прибор в соответствующем разделе.

Подавляющее большинство сенсоров имеют отсрочку времени отключения, а некоторые даже позволяют её регулировать в интервале от нескольких секунд до 20 минут, это сделано для того, чтобы человек мог пройти всю зону действия осветительного прибора, даже если он выйдет за границу обзора датчика, или будет неподвижен в течении некоторого времени.

Многие приборы имеют в своем составе фоторезистор и регулятор, которые позволяют определить общую освещенность в зоне действия и изменить светочувствительность. Эта особенность применяется при подключении наружных осветительных приборов, дабы они не включались в светлое время суток.

Активные и пассивные

Две основных группы всех датчиков отличаются по способу получения сигнала, активные самостоятельно распространяют сигнал и затем улавливают изменение отраженного сигнала, пассивные же регистрируют изменение излучения, создаваемого непосредственно наблюдаемыми телами.

Инфракрасные датчики

Инфракрасный PIR датчик движения

Улавливают изменение инфракрасного (теплового) излучения в видимой области, при перемещении теплых тел (человек, животное, автомобиль) или при смене температуры неподвижных (батарея отопления, нагретый солнцем пол, остывающая лампа накаливания).Они не будут реагировать на перемещение объектов, температура которых не отличается от температуры окружающей среды. ИК-датчики относятся к пассивным, имеют только приемник излучения, и наиболее часто применяются.

Устройство и принцип работы
Основным элементом ИК-датчика является пироприемник или фотоэлемент, служащий для распознавания инфракрасного излучения и фасеточная линза, которая разделяет область обзора на сегменты или лучи. Каждый сегмент линзы охватывает небольшой угол обзора и концентрирует его лучи на приемнике. При перемещении объекта в зоне обзора одного сегмента линзы пироприемник не регистрирует изменений, но сработает при перемещении тела за границы сегмента. Видимый свет и ИК-излучение по физическим параметрам отличаются только длинной волны, человек не видит тепловое излучение, а некоторые животные, например, рептилии – видят; раскаленные предметы начинают светиться темно-красным свечением, именно эти волны возбуждают фотоэлемент, контроллер считывает состояние фотоэлемента и посылает сигнал на контакты электронного реле, а оно, в свою очередь, замыкает электрическую цепь.

Угол обзора ИК-датчика можно легко уменьшить, заклеив непрозрачной пленкой соответствующую область линзы. Для увеличения радиуса обзора в одном корпусе могут быть установлены несколько фотоэлементов. Производители намеренно уменьшают чувствительность приборов, чтобы они не срабатывали на мелких животных и плавную смену температуры окружающей среды.

Ультразвуковые датчики

Состоят из ультразвукового генератора, который распространяет звуковые колебания очень высокой частоты, недоступной человеческому уху, 20-60 кГц. И приемника, который улавливает отраженные от объектов сигналы. Относятся к активным. Для надежного срабатывания требуются довольно резкие перемещения, плавное передвижение может остаться незамеченным, так как не вызовет заметных изменений отраженного сигнала. Имеют низкую цену, но в быту применяются редко из-за трех серьезных недостатков:
Низкая чувствительность
Небольшой радиус действия
Влияние ультразвука на живых существ

Микроволновые (СВЧ) датчики

Микроволновый (СВЧ) датчик движения

Применяют высокочастотный электромагнитный излучатель с частотой 5,8 G Hz и приемник, следовательно, относятся к активным. Микроволны отражаются от находящихся в зоне досягаемости предметов и регистрируются приемником. При передвижении объектов микроволны начинают отражаться по-другому, микропроцессор устройства замечает колебания в уровне сигнала, поступающего на приемник, и отдает команду реле, которое замыкает электрическую цепь. Тонкие преграды, такие как окна, межкомнатные двери, гипсокартонные стены, подвесной потолок не могут полностью заблокировать СВЧ излучение, поэтому аппарат может «видеть» сквозь них.

Принцип работы активных датчиков

Активные, а это микроволновый и ультразвуковой, генерируют волны и считывают их. Но каким образом они замечают движение? Принцип их действия основан на эффекте Доплера: если объект приближается к излучателю, то отраженный сигнал будет более высокой частоты, а если отдаляется, то, наоборот, более низкой частоты, эти изменения и считывает прибор.
Этот эффект, например, проявляется в следующей ситуации: на высокой скорости мы проезжаем мимо машины с работающей сигнализацией, подъезжая мы будем слышать более высокий, а отъезжая – более низкий звук.

Акустические датчики

Акустический датчик присутствия

Относятся к пассивным, имеют только звуковой микрофон.
Улавливают только звук, и относятся к классу датчиков присутствия, так как они не «видят» перемещение, но слышат сопутствующий шум. Регулятор позволяет настроить их чувствительность на срабатывание от малейшего шороха, или от звучного хлопа и серьезного шума. Имеют вероятность ложного срабатывания от воздействия посторонних шумов, но при этом могут включаться голосом. Если что-либо происходит беззвучно, то аппарат не отреагирует. Срабатывают через тонкие преграды, как и дорогостоящие микроволновые сенсоры, радиус их чувствительности ограничен только удаленностью и силой источника звука, чем больше расстояния до устройства, тем сильнее должен быть звуковой импульс, а угол «обзора» составляет 360 градусов, все это можно отнести и к плюсам и к минусам, в зависимости от условий и целей использования.

Таблица характеристик и особенностей датчиков движения

Параметр Ультразвуковые Инфракрасные Микроволновые или СВЧ Акустические
Активные/пассивные по виду применяемой технологии Активные, создают акустические волны частотой 20-60 K Hz Пассивные, сканируют изменение тепла в наблюдаемой области Активные, генерируют электромагнитные колебания, частотой 5,8 G Hz Пассивные, срабатывают от шума и звуков
Метод регистрации улавливают отраженные от предметов ультразвуковые волны сканируют изменение ИК излучения, создаваемого любыми нагретыми телами улавливают отраженные от предметов электромагнитные волны, СВЧ улавливают сопутствующий любым действиям шум
Расстояние обнаружения сенсора небольшой радиус действия, у наиболее дальнобойных приборов всего 10-12 метров может быть довольно большим, 6-20 метров и более может быть очень большим, до нескольких сотен метров чем больше расстояние до устройства, тем сильнее должен быть звук
Вероятность ложного срабатывания Минимальная Средняя Повышенная Высокая
Вероятность осечки, несрабатывания Повышенная Небольшая Минимальная Повышенная
Точность работы при температуре более 30 градусов цельсия Не влияет точность ИК-сенсора значительно падает Не влияет Не влияет
Возможность "видеть" объекты сквозь тонкие преграды Да Нет, необходимо свободное пространство между приемником и объектом Да Да
Влияние на живые организмы Да Нет Да Нет
Размеры устройства Крупные Разные Компактные Компактные
Цена Минимальная Средняя Высокая Небольшая

Важно понимать, что параметры итогового устройства зависят от его настроек, а также места установки, условий и целей использования. Для правильного выбора типа и конкретной модели нужно разобраться в принципе работы и выгодно использовать преимущества и особенности.

Светильники с датчиками движения

Умный беспроводной светильник

Во включенном состоянии

В настоящее время налажен выпуск светодиодных светильников со встроенными датчиками движения, это позволит Вам максимально сократить как время установки, так и расход денежных средств:

  • на счетах за электроэнергию

  • при покупке светильника

Как использовать датчик движения

  • Включение бытового освещения
  • В составе охранной системы
  • Управление ночной подсветкой
  • Отпугивание незваных гостей: Включение освещения и/или аудиозаписи для создания эффекта присутствия жильцов

Присылайте нам свои способы применения и мы дополним этот список интересных идей.