Высокочастотные датчики: применение и особенности настройки

Высокочастотные датчики: применение и особенности настройки

Среди разнообразия датчиков движения и присутствия стоит отметить высокочастотные датчики (HF). Их работа основана на эффекте Доплера, когда движение обнаруживается на изменении частоты отраженного сигнала. Такие датчики еще называют микроволновыми.

Благодаря высокочастотной технологии HF-датчики обладают преимуществами перед инфракрасными PIR-датчиками:

• высокочастотные волны проходят через различные материалы (стекло, пластик, гипсокартон);
• высокочастотному датчику неважно, какая температура у движущегося тела.

Высокочастотные датчики используются для автоматического управления освещением, системами охранной сигнализации и камерами видеонаблюдения.

Микроволновый датчик движения практически не зависит от температуры, ветра, звука, света, тумана и других внешних факторов. Благодаря этому его можно монтировать скрыто, например,
в навесной потолок, обшивку стен или световой прибор.

Рассмотрим последний вариант, а именно монтаж датчика движения в корпус светового прибора. Для данного решения вполне подойдет высокочастотный датчик движения HF-MD1.

Данная модель работает на частоте 5,8 ГГц, что позволяет уловить малейшие движения. Имеет диапазон обнаружения 360 градусов и регулируемую дальность действия – 0,4-16 метров.

В нем встроен датчик света, благодаря чему датчик не реагирует на движения в светлое время суток, и включает лампы только при недостаточной освещенности. Компактные размеры позволяют поместить устройство практически в любой светильник.

ИНФРАКРАСНЫЕ (ИК) ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ИНФРАКРАСНОГО ДАТЧИКА ДВИЖЕНИЯ

Принцип работы инфракрасных датчиков движения заключается в обнаружении изменений инфракрасного (теплового) излучения окружающих объектов.

Каждый объект имеющий температуру испускает инфракрасное излучение, которое через систему линз или специальных вогнутых сегментированных зеркал, попадает на расположенный внутри датчика движения чувствительный сенсор, регистрирующий это.

КАК РАБОТАЕТ ИНФРАКРАСНЫЙ ДАТЧИК ДВИЖЕНИЯ?

Когда объект движется, его ИК излучение поочередно фокусируется различными линзами системы на сенсоре (количество линз обычно варьируется от двадцати до шестидесяти штук), это и является сигналом к выполнению заложенной в датчике функции. Чем больше линз в системе датчика движения – тем выше его чувствительность. Так же, чем больше площадь поверхности системы линз – тем шире зона охвата у датчика движения.

ОСНОВНЫЕ НЕДОСТАТКИ ИНФРАКРАСНЫХ ДАТЧИКОВ ДВИЖЕНИЯ:

— Возможность ложных срабатываний. Из-за того, что датчик реагирует на любые ИК (тепловые) излучения, могут случаться ложные срабатывания даже на теплый воздух, поступающий из кондиционера, радиаторов отопления и т.п.

— Снижена точность работы на улице. Из-за воздействия окружающих факторов, таких как прямой солнечный свет, осадки и т.п.

— Относительно небольшой диапазон рабочих температур

— Не обнаруживает объекты облаченные/покрытые не пропускающими ИК — излучение материалами

ПЛЮСЫ ИНФРАКРАСНЫХ ДАТЧИКОВ ДВИЖЕНИЯ:

— Возможность довольно точной регулировки дальности и угла обнаружения движущихся объектов

— Удобен в использовании вне помещений т.к. реагирует лишь на объекты имеющие собственную температуру.

— При работе абсолютно безопасны для здоровья человека или домашних питомцев, т.к. работает как «приемник», ничего не излучая

Технические характеристики

• Рабочее напряжение: 3.3-20 В
• Потребление в работе: Полезное: Беспроводная мышь беспрерывной работы с неопрокидываемой кружкой

По заявлениям продавца датчик питается постоянным напряжением в диапазоне от 3,3 до 20 В. Устройство тестировалось при напряжении питания 3,3 и 5 В, ток потребления при напряжении 3,3 В составляет 1,2-1,4 мА, а при напряжении 5В – 1,4-1,7 мА.

Следует отметить, что образец датчика, протестированный автором, выдавал очень много ложных срабатываний при напряжении питания 3,3 В. В случае питания от источника напряжением 5 В, ничего подобного не наблюдалось, устройство работало надежно.

Схема работы и применение СВЧ датчиков движения

Довольно часто владельцы приусадебных участков сталкиваются с необходимостью обеспечить зоны безопасности, как по внешнему периметру (на подходе) к дому, так и внутри него.

Достойным решением, для всегда ограниченного в средствах дачника, является приобретение СВЧ-датчика движения охранной сигнализации. Радарные, по схеме работы, микроволновые (МКВ) датчики используют для обнаружения эффект Доплера. Т.е. при проникновении нежелательного мобильного объекта в зону детекции, меняется частота электромагнитных волн посылаемых и принимаемых доплеровским детектором движения. Наложение высокочастотных волн в МКВ сенсорах датчиков движения друг на друга приводит в действие системы освещения и охраны в домах, автомобилях.

Преимущества ДДМ – датчиков движения микроволновых

Извещатели микроволнового (радарного) типа обладают рядом серьёзных преимуществ перед своими инфракрасными, магнитоконтактными и звуковыми собратьями. Работа радарных детекторов не подвержена внешним погодным воздействиям – сильный ветер, перепады температуры, осадки, прямой солнечный свет. СВЧ детекторы не воспринимают помехи от электромагнитных полей, штор, зеркал, окон, стен, дверей, источников света, бытовой техники.

Фото: СВЧ датчик движения комбинированный (инфракрасный)

Установленные внутри помещений высокочастотные охранные извещатели «видят» сквозь внутренние и наружные стены, что расширяет возможности частных и корпоративных систем защиты. Один СВЧ датчик движения может «обслуживать» до 4-х, связанных стенами, комнат и 3 этажа многоэтажного дома. МКВ детектор способен работать и в режиме уличного датчика охраны внешнего периметра. Это существенно экономит расходы на обустройство комплексных систем ОПС, сокращая количество устанавливаемых в шлейф охранной сигнализации датчиков и объём монтажных работ.

Почему нужны комбинированные устройства микроволновой охраны?

К сожалению, принцип работы микроволновых датчиков не позволяет им функционировать в режиме пассивной детекции. Как и ультразвуковые (многолучевые, лазерные и др.). СВЧ извещатели являются активными, что не позволяет их эксплуатацию в автономном режиме на период длительного времени.

Производители охранного оборудования всё чаще выпускают комбинированные извещатели – СВЧ+ИК. Совмещённые инфракрасные и микроволновые датчики работают автономно, дублируя друг друга по 2-м раздельным каналам. Это исключает ложные срабатывания и возможность температурного маскирования движущегося объекта, присущих ИК-датчикам (оптико-электронным объёмным извещателям).

Комбинированные СВЧ+ИК датчики движения отлично выполняют функции уличной охраны периметра — «видят сквозь стены». Кроме этого приборы имеют широкий диапазон настройки на различные движущиеся объекты. Этим обусловлено их широкое распространение на современном рынке систем охраны помещений, домов, дач, квартир, офисов. Важное применение комбинированные МКВ-детекторы получили в «Умных» системах освещения (включение уличных светильников) и охране автомобилей (гаражах). С их помощью включается видеонаблюдение и трансляция сигнала на мониторы и другую компьютерную технику, с последующей печатью на современном полиграфическом оборудовании.

Варианты и схемы подключения микроволновых датчиков

Возможны проводные и беспроводные варианты подключения. В беспроводных (радиоканальных, радиоволновых) схемам датчик синхронизируется с РПУ, реле которого выводит информацию на приёмник радиосигнализации или на контроллер GSM сигнализации, марки Кситал, Страж, Falcon Eye, Visonic или других популярных, среди дачников, моделей. Проводное подключение производится напрямую к модулю GSM, без промежуточных реле. Производители беспроводных датчиков движения существенно расширяют их функционал, с помощью современных цифровых микропроцессоров.

Высокие технологии расширяют варианты настройки (защита от животных, аэрозольной маскировки), обеспечивают многоканальный контроль оповещения и регулировку зоны детекции от 1.5 до 20 м (для бытовых детекторов) и т.п. Эффект эхолокации (волнового отражения) повышает уровень надёжности радиоволновых охранных извещателей, СВЧ типа, и не позволяет злоумышленнику беспрепятственно преодолеть комбинированную систему защиты, установленную на Вашем объекте.

ГРИОН – это надёжные аксессуары для систем безопасности

Консультанты нашего магазина онлайн торговли предоставят широкий выбор оборудования для gsm-сигнализаций и систем видеонаблюдения. В услуги ООО «Грион» входит комплектация всех устройств технической документацией:

• схемы подключения;
• инструкции пользователя;
• гарантийные обязательства;
• сертификаты.

Безопасность в ГРИОН — это не просто охрана, а комплекс интеллектуального управления системами видеонаблюдения, освещения, отопления в Вашем доме!

Монтажный отдел в Москве и наши установщики в регионах России и ближнего зарубежья разместят любые типы охранно-пожарных извещателей для создания эффективной системы безопасности в банках, коттеджах, квартирах, офисах, гаражах, на дачах. Грион – это доставка охранного оборудования и аксессуаров (датчиков удара, температуры работы котлов отопления, ОПС, охраны периметра, пожара и т.п.) наложенным платежом, курьером, по безналичному расчёту до двери заказчика. Корпоративным заказчикам – торговым точкам, ЧОП, ТСЖ, монтажникам предлагаются отличные условия (проект, установка, обслуживание), исходя из бюджета организации.

• ВЭЛАН-SENSOR-MOVE имеет малые габариты и массу.
• ВЭЛАН-SENSOR-MOVE комплектуется универсальным кронштейном, обеспечивающим крепление датчика и на стену и на потолок.

Взрывозащищенный датчик движения серии ВЭЛАН-SENSOR-MOVE может быть выполнен:

• на базе оболочки ВАД-РСП-О в цилиндрическом корпусе с крышкой из алюминиевого сплава. Корпус и крышка соединяются между собой за счет резьбового соединения. Корпус крепится болтами к универсальному кронштейну, который можно крепить как на стену, так и на потолок. В отверстия корпуса вкручены кабельные ввода и заглушки, рядом с которыми располагаются внешние болты заземления. На крышке закреплен козырёк, защищающий стекло от попадания осадков и пыли. Положение козырька фиксируется в отрегулированном положении с помощью винта. Крышка фиксируется от выкручивания из корпуса винтом. Защита от попадания внутрь воды и пыли обеспечивается уплотнительными кольцами. Стекло установлено на герметик в крышке и прижимается к ней резьбовым кольцом через прокладочное кольцо. Внутри корпуса установлен блок зажимов с восемью винтовыми зажимами для внутренней разводки и для подключения источника питания и подключаемого оборудования. Блок зажимов крепится к корпусу с помощью т-образного кронштейна, на котором монтируется микроволновый датчик движения, плата подогрева и термореле на планке. Датчик движения крепится к кронштейну с помощью винтов. Плата подогрева крепится к кронштейну через стойки с помощью винтов. Планка, с закреплённым на ней термореле, зажимается между кронштейном и стойками. При снижении температуры, термореле замыкает цепь, тем самым включая плату подогрева.

• на базе пластиковой оболочки ОЭАП 2.2 прямоугольной формы с крышкой. Корпус и крышка соединяются между собой за счет резьбового сечения. Корпус крепится на стену и на потолок. В отверстия корпуса вкручены кабельные вводы с кольцами заземления и клемма заземления. Внутри корпуса установлен блок клеммных зажимов для внутренней разводки и для подключения источника питания и подключаемого оборудования. Блок клеммных зажимов крепится к корпусу с помощью DIN-рейки, на котором монтируется микроволновый датчик движения, плата подогрева и кронштейн с термореле. Датчик движения крепится к DIN-рейке с помощью винтов и стоек. Плата подогрева крепится к DIN-рейке с помощью винтов и гаек. Кронштейн с закреплённым на нем термореле крепится к DIN-рейке винтами и гайками. При снижении температуры, термореле замыкает цепь, тем самым включая плату подогрева.

Регулировка направления датчика движения выполняется с помощью болтов и винтов.

ВЭЛАН-SENSOR-MOVE- Х1 — Х2 — Х3

Х1 – индекс указывающий на наличие подогрева датчика движения: П

В том случае, если подогрев не требуется, индекс не указывается.

Х2 – индекс указывающий на наличие козырька у датчика движения: К (в случае необходимости защиты от прямых солнечных лучей и осадков)

В том случае, если козырёк не требуется, индекс не указывается.

Х3 – вид климатического исполнения и категория размещения по ГОСТ 15150:

УХЛ1 – для исполнения с подогревом;

УХЛ4 или УХЛ5 – для исполнения без подогрева.

NEW – для исполнения в пластиковой оболочке ОЭАП 2.2.

Примечание: По умолчанию датчик движения комплектуется двумя кабельными вводами ВК-С-ВЭЛ4-М20-Exd, для небронированного кабеля. В случае необходимости заказа датчика движения с другими кабельными вводами, после условного обозначения датчика движения, нужно дополнительно прописать слова «в комплекте с двумя кабельными вводами» и перечислить их обозначение основываясь на перечне кабельных вводов в главе «Комплектность ПОСТАВКИ».

Пример записи обозначения датчика движения с подогревом, с козырьком, климатического исполнения и категории размещения УХЛ1.

— для внутри российских поставок:

— то же для поставок на экспорт:

Пример записи обозначения датчика движения без подогрева, без козырька, климатического исполнения и категории размещения УХЛ4.

— для внутри российских поставок:

— то же для поставок на экспорт:

Маркировка взрывозащиты датчика: 1ЕхdIIСT6, 1Ex e mb IIC T5 Gb, 2Ex e mb IIC T5 Gb

Напряжение питания: АС 230В

Частота питающей сети: 50/60 Гц

Максимальная мощность нагрузки: 1200 Вт

Дальность срабатывания: 1-6 м. (регулируется)

Чувствительность датчика освещённости: 3-2000 Лк. (регулируется)

Время выключения: 5 сек.–12 мин.(регулируется)

Детектируемая скорость движения : 0,4-2 м/с

Принцип обнаружения движения: Радиолокация с непрерывным излучением

Рабочая частота излучения: 5,8 ГГц, индустриальный диапазон

Излучаемая мощность: 2 ) (L+N+P)

Характеристики кронштейна

При креплении универсального кронштейна на стену:

углы поворота вверх-вниз: +70, -76 соответственно

углы поворота вправо-влево: 90 в каждую сторону

При креплении универсального кронштейна на потолок (балку и т.д):

углы поворота вверх-вниз: +20, -90 соответственно

углы поворота вправо-влево: 180 в каждую сторону с шагом в 30 градусов

Заключение

Установка датчика движения — это простой и вполне эффективный способ защитить Вашу собственность. Вы можете разместить датчик в квартире, частном доме, на даче, в гараже и т. д. Дополнительный уровень безопасности могут обеспечить камеры наблюдения, подключенные к датчику и системе мониторинга.

Управление освещением, бытовой и климатической техникой поспособствует экономии энергии, например путем выключения света в незанятых помещениях, автоматической активации обогрева, охлаждения и других бытовых задач.

Инфракрасные (ИК) датчики движения

Принцип Действия Инфракрасного датчика движения

Принцип работы инфракрасных датчиков движения заключается в обнаружении изменений инфракрасного (теплового) излучения окружающих объектов.

Каждый объект имеющий температуру испускает инфракрасное излучение, которое через систему линз или специальных вогнутых сегментированных зеркал, попадает на расположенный внутри датчика движения чувствительный сенсор, регистрирующий это.

Как работает инфракрасный датчик движения?

Когда объект движется, его ИК излучение поочередно фокусируется различными линзами системы на сенсоре (количество линз обычно варьируется от двадцати до шестидесяти штук), это и является сигналом к выполнению заложенной в датчике функции. Чем больше линз в системе датчика движения – тем выше его чувствительность. Так же, чем больше площадь поверхности системы линз – тем шире зона охвата у датчика движения.

Основные недостатки инфракрасных датчиков движения:

— Возможность ложных срабатываний. Из-за того, что датчик реагирует на любые ИК (тепловые) излучения, могут случаться ложные срабатывания даже на теплый воздух, поступающий из кондиционера, радиаторов отопления и т.п.

— Снижена точность работы на улице. Из-за воздействия окружающих факторов, таких как прямой солнечный свет, осадки и т.п.

— Относительно небольшой диапазон рабочих температур

— Не обнаруживает объекты облаченные/покрытые не пропускающими ИК — излучение материалами

Плюсы инфракрасных датчиков движения:

— Возможность довольно точной регулировки дальности и угла обнаружения движущихся объектов

— Удобен в использовании вне помещений т.к. реагирует лишь на объекты имеющие собственную температуру.

— При работе абсолютно безопасны для здоровья человека или домашних питомцев, т.к. работает как «приемник», ничего не излучая

Подробное описание установки и подключения инфракрасного датчика движения описано в нашей статье :

Подробная пошаговая фото-инструкция — Подключение датчика движения

Основные типы датчиков движения

Классификацией предусмотрено различие датчиков по типу применяемой в их работе длины волны. Датчики делят на:

Инфракрасные (ИК)

Чаще всего на рынке можно встретить именно эти датчики. Еще их называют пассивный инфракрасный детектор. Они не обнаруживают людей, объем, воздух и любые предметы, попадающие в поле зрения. Алгоритмы инфракрасного датчика позволяют осуществлять распознавание температуры тела, попадающего в поле его зрения. Инфракрасное излучение фокусируется на датчике особой оптической линзой, называемой линзой Френеля. Она концентрирует излучение на чувствительном полупроводниковом элементе. Температура определяемого тела должна быть выше, чем температура окружающей обстановки. Различие температур тела, попавшего в поле зрения датчика, и внешней среды способствует отклонению электрического потенциала от номинальных значений и обрабатывается чипом, установленным внутри датчика, по заранее настроенному алгоритму и инициирует запуск тревоги.

Чем больше линза в конкретно рассматриваемом устройстве, тем больше чувствительность датчика, а также шире зона его охвата. Чтобы датчик не реагировал на теплые, но статические объекты, оптическую систему делят на несколько отдельных лучей — зоны чувствительности датчика. Фиксация движения произойдет только в том случае, если подвижный объект будет пересекать последовательно более одной зоны. Передвижение с малой скоростью не всегда фиксируется датчиком.

Радиоволновые

Радиоволновой датчик движения функционирует по схожему алгоритму с ультразвуковым датчиком. Вместо звуковой частоты чип создает сверхвысокочастотное излучение, частота которого равна 2,5 ГГц. При появлении на участке распространения волны подвижного тела происходит изменение частоты и длинны волны, которое фиксируется приемником.

При этом прохождение радиоволн происходит без затруднений через не металлические конструкции. Им не мешают стены и мебель. Данный тип датчиков достаточно дорог. Их применяют для наблюдения за коммерческими крупными объектами.

Ультразвуковые (СВЧ)

В основе работы датчика движения ультразвукового типа лежит принцип звуковой локации. В них установлен специальный звуковой генератор, создающий колебания, частота которых равна от 20 до 40 Кгц. Такие звуки человек на слух не воспринимает, но, все звуковые волны, излученные источником, частично отражаются от поверхностей (часть поглощается) и возвращаются к источнику их излучения. В корпусе ультразвуковых датчиков установлен излучатель таких колебаний и микрофон, принимающий звуковой сигнал, отраженный от поверхностей. Излучатели приемника состоят из элементов пьезокерамики.

Согласно эффекту Доплера любой объект, попадающий в зону распространения потока распространения звуковых волн, искажает интерференционную картину. Когда происходит такой эффект частота отраженного от поверхности сигнала будет другой относительно излучаемой частоты — это и вызывает сработку датчика.

Комбинированные

Достаточно дорогие. Применяются во избежание ложных тревог. В один корпус производители устанавливают ИК и радиоволновой датчик. Такое решение ценится за высокую помехоустойчивость и надежность. При таком решении достигается минимальное количество ложных срабатываний.

Детекторы движения встроенные в камеры наблюдения (программные)

Датчик движения, установленный в камерах видеонаблюдения, никогда не заменит полноценную работу классических датчиков движения. Обнаружение движения происходит камерой на программном уровне. Видеокамера анализирует поток входящей информации, например, каждый пятый кадр и сопоставляет их. При резком изменении картинки камера понимает, что произошло движение. Такая реализация имеет место на существование, но даст больше ложных срабатываний, так как фиксацию движения камера может поймать даже при резком снижении уровня освещенности (выключение света). Настройки в камере поддаются корректировке, но это лишь частично исправляет ситуацию. Существует возможность выделения зон кадра, поиск движения в которых фиксироваться не будет. Это помогает лишь при попадании подвижного объекта в поле зрения кадра.

Кому доверить монтаж уличного датчика движения

Купить датчик движения в Санкт-Петербурге Вы сможете сами, но монтаж системы безопасности необходимо доверять только профессиональным компаниям, занимающимся охранной деятельностью. Это очень важно, так как «народные умельцы» вполне способны установить ее таким образом, что камера с датчиком движения будет тревожить владельца по ночам.

ПЦО «Воевода» предоставляет охранные услуги в течение 14 лет. В нашей компании работают высококвалифицированные профессионалы, способные создать индивидуальные решения для каждого клиента с учетом его персональных предпочтений и функциональных требований.

• Монтаж системы происходит в течение одного дня. Утром вы оставили заявку, в обед наш инженер проводит на месте планирования, а к вечеру вы сдаете нам под охрану новый объект.
• Наши группы быстрого реагирования оснащены всем необходимым для пресечения противоправных действий относительно клиента, его близких и имущества. При поступлении сигнала тревоги оперативные работники прибывают на место в течение 5–10 минут.
• Мы самостоятельно производим обслуживание и ремонт технического оснащения, без ссылок на производителя.
• Наши работники используют только самое современное оборудование, произведенное фирмами мировой величины. Мы не имеем дела с малознакомыми изделиями кустарного производства.
• За все охраняемое имущество мы несем досудебную материальную ответственность.
• Каждый потребитель, может, в круглосуточном режиме узнать всю интересующую его информацию и оставить заявку на монтаж или обслуживание.

При необходимости получить квалифицированную консультацию можно позвонить в круглосуточную службу нашей компании.