Как выбирать датчики движения
Как выбирать датчики движения
Датчики движения всё чаще становятся неотъемлемым атрибутом не только общественных зданий, но и жилых домов, квартир или офисов частных компаний, обеспечивая потребителям экономию электроэнергии. Однако, чтобы устройства работали корректно и выполняли свою задачу, их нужно правильно выбирать.
Применение
Датчики движения чаще всего используют для управления осветительными приборами. И дело тут не только в комфорте, но и в экономии: применение датчиков позволяет значительно сократить расход электроэнергии на освещение.
Кроме того, датчики движения используются в составе охранных систем, для управления автоматическими дверями, гаражными или складскими воротами, а также в системах «Умный дом», например, для автоматизации работы климатической техники. Так, с помощью датчиков движения можно включать и выключать кондиционеры, регулировать мощность отопления, запускать котлы и т. д.
Выбор типа датчика
Наиболее часто встречаются датчики двух типов: инфракрасные и микроволновые.
Инфракрасные датчики реагируют на перемещение в поле их обзора объектов, излучающих тепло, – прежде всего людей и животных. Они пассивны, то есть сами ничего не излучают, а только фиксируют тепловое излучение. Работают инфракрасные датчики в зоне прямой видимости, т. е. если между объектом и датчиком нет преград. При этом они достаточно чувствительны даже к незначительным изменениям температуры, что позволяет выполнять точную настройку.
С другой стороны, эти же особенности ограничивают сферу применения инфракрасных датчиков. «Во избежание ложных срабатываний их не рекомендуется устанавливать в зоне действия источников тепла: отопительных приборов, тепловых завес, кондиционеров, инфракрасных обогревателей, в цехах предприятий, вблизи мощных источников освещения, например, галогенных ламп и пр. Кроме того, чувствительность инфракрасных датчиков зависит от температуры окружающей среды, а на улице их точность снижается. Типичная сфера их применения – жилые дома, общественные, офисные и подсобные помещения, тёплые склады, фойе, холлы, подъезды, лестничные клетки и т. п.», – объясняет Александр Мирющенко, ведущий инженер Группы исследований и технического анализа IEK GROUP, одного из ведущих российских производителей и поставщиков электротехники и светотехники.
Микроволновые датчики – активные. Они испускают электромагнитные волны высокой частоты и фиксируют отражённое излучение, когда в поле появляются посторонние объекты, независимо от их температуры. Это исключает ложные срабатывания из-за воздействия источников тепла и позволяет устанавливать датчики там, где инфракрасные приборы могут работать некорректно. Правда, микроволновые устройства могут «ошибаться» рядом с мощными внешними источниками электромагнитного излучения. К примеру, электрощитовая – не лучшее место для установки микроволнового сенсора.
Одно из преимуществ микроволновых датчиков заключается в том, что их не обязательно монтировать в зоне прямой видимости. Главное, чтобы преграда была диэлектрической 1 или слабопроводящей. Так, чтобы не нарушать дизайн интерьера, датчики можно прятать за навесными потолками, внутри полых перегородок и т. д. Нередко их устанавливают внутри здания, направив излучателем наружу. Таким образом можно спрятать в доме датчик, который будет реагировать на движение у крыльца со стороны улицы. Помимо эстетических преимуществ, скрытая установка датчиков гораздо более эффективна, если они используются в составе охранных систем.
Как правило, микроволновые датчики стоят дороже инфракрасных, а дальность их действия немного меньше, зато микроволновый сенсор способен реагировать даже на очень незначительное движение.
Конструкция
Датчики бывают разными (см. рисунок 1): одни предназначены для потолочного монтажа, другие – для настенного. Это не значит, что каждый тип устройства обязательно устанавливать строго на потолке или стенах: всё зависит от конфигурации помещения и поставленной задачи, которая может быть и неординарной. Однако в большинстве случаев конструкция оптимально адаптирована под соответствующее размещение. Также следует обратить внимание на рекомендуемый диапазон возможных высот монтажа.
Какие бывают датчики движения и для чего используются?
Рассматривая виды датчиков охранной сигнализации, стоит уделить должное внимание детекторам движения.
Эти устройства применяются на охраняемых территориях чаще всего, защищая от несанкционированного проникновения третьих лиц. Также рассматриваемый тип датчиков нередко используется для автоматизации осветительных приборов и работы климатической техники.
УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ (УЗ) ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДАТЧИКА ДВИЖЕНИЯ
Принцип работы ультразвукового датчика движения заключается в исследовании окружающего пространства с помощью звуковых волн, частотой находящейся за пределами слышимости человеческим ухом – ультразвуком. При обнаружении изменения частоты отраженного сигнала, в следствии движения объектов, датчик запускает заложенную в нее функцию.
КАК РАБОТАЕТ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАТЧИК ДВИЖЕНИЯ?
Внутри ультразвукового датчика движения расположен генератор звуковых волн (в зависимости от производителя и модели обычно генерируется частота звуковой волны 20-60 кГц), которые излучаются в зоне действия датчика и отражаясь от окружающих объектов поступают обратно в приемник.
Когда в зоне обнаружения ультразвукового датчика движения появляется движущийся объект, частота отраженной от объекта волны изменяется (эффект Доплера), что регистрируется приемником датчика и от него поступает сигнал на выполнение заложенной в ультразвуковой датчик движения функции, это может быть включение освещения или разрыв сигнальной сети охранной системы.
Особо широкое применение ультразвуковые датчики движения получили в автомобильной промышленности: в системах автоматической парковки, в так называемых «парктрониках», а также системах контроля за «слепыми» зонами. В доме хорошо проявляют себя в обнаружении движений в достаточно длинных коридорах, на лестницах и т.п.
ОСНОВНЫЕ НЕДОСТАТКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ДАТЧИКОВ ДВИЖЕНИЯ:
— Многие домашние животные слышат ультразвуковые частоты, на которых работает датчик движения, что зачастую вызывает у них сильный дискомфорт
— Относительно невысокая дальность действия
— Срабатывает только на достаточно резкие перемещения, если двигаться совсем плавно – возможно обмануть ультразвуковой датчик движения
ПРЕИМУЩЕСТВА УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ДАТЧИКОВ ДВИЖЕНИЯ:
— Относительно невысокая стоимость
— Не подвергаются влиянию окружающей среды
— Определяют движение вне зависимости от материала объекта
— Имеют высокую работоспособность в условиях высокой влажности или запылённости
— Не зависят от влияния температуры окружающей среды или объектов
Подключение датчика движения для освещения
Невысокая стоимость и надёжность инфракрасных датчиков движения позволяет использовать их для автоматического включения освещения. Схема датчика движения для освещения состоит из тех же элементов, что и традиционный охранный датчик. Основу его составляет элемент чувствительный к инфракрасному излучению. Электронная схема обрабатывает сигнал и через реле управляет источником освещения. Такие системы широко используются в подъездах многоэтажных домов, когда освещение включается только при появлении в помещении человека. Через определённое время свет автоматически выключается. Схема подключения датчика движения для освещения очень проста, и вполне может быть выполнена самостоятельно.
Подключение ИК датчика движения, используемого для включения света
Под задней крышкой датчика движения расположена колодка с тремя клеммами, которые подписаны буквами «L», «N» и «A». Клемма «L» подключается к фазовому проводу сети, который нужно определить с помощью отвёртки-индикатора. На клемму «N» подаётся нулевой провод, а источник освещения подключается между клеммами «N» и «A», то есть реле датчика движения управляет фазой, а ноль подаётся постоянно. Датчики движения для включения света так же могут использоваться как элемент охраны загородного дома, когда при проникновении нарушителя, включается прожектор и сирена.
Подключение датчика с выключателем
Для того чтобы источником освещения можно было управлять как через автомат так и вручную к схеме добавляется выключатель. Подключение датчика движения через выключатель выполняется очень просто. Сетевое напряжение 220 вольт так же подаётся на клеммы «L» и «N», а между клеммами «L» и «A» ставится обычный двухпозиционный выключатель.
Критерии выбора лучшей модели
При выборе модели датчика, нужно для себя четко понимать, в каких условиях будет эксплуатироваться прибор, и какой нагрузкой он будет управлять. Поэтому учитывайте при выборе мощность лампы, которая будет подключена к датчику. Обратите внимание, на рынке уже существуют модели светильников и даже патронов ламп, где уже встроен сенсор движения
Модель прожектора с датчиком LED-FL-10
Например, модель от фирмы EUROELECTRIC с торговым названием LED-FL-10. Это светодиодный светильник размером 100*125 (мм), мощностью всего около10 Вт, обеспечивает световой поток 800 лм. Наиболее важные физические характеристики это угол обзора и радиус действия.
Угол обзора датчика, это величина в градусах, определяет «угол видения» от точки расположения сенсора. Уличному прожектору, необходим датчик с углом обзора 180-360 градусов, а для управления лампой освещения домофонной двери в подъезде, вполне хватит потолочного варианта датчика с углом обзора от 20 градусов и выше.
Радиус действия. Для бытового применения вполне достаточно расстояния 10-15 метров, именно такую дальность обнаружения обеспечит большинство моделей с инфракрасным сенсором.
Различные схемы подключения и выбор места для крепления. Правильно расположение и настройка любого прибора — залог его правильной работы долгое время.
При монтаже нужно обеспечить зону обнаружения движущихся объектов, защиту от внешних воздействий, способных вызвать неправильное срабатывание или несрабатывание, а также надежное подключение к электропроводке. Высота установки прибора регламентируется изготовителем. Технически работа по установке датчика не сложная, но специфическая, требующая определенного практического опыта.
Поэтому, если вы не пользуетесь в жизни индикаторной отверткой, тестером и резиновыми рукавицами — лучше сразу обратиться к специалистам. Наиболее просто монтируются 2-контактные датчики, они включаются последовательно с люстрами, светильниками или одиночными лампами накаливания. В случаях, когда необходимо включить свет принудительно и надолго, параллельно датчику советуем сразу установить выключатель (такой вариант возможен при работе в смотровой яме гаража).
В длинных или больших помещениях (коридорах) желательно установить сразу несколько датчиков. Они подключаются параллельно, и срабатывание любого из сенсоров замыкает цепь, и включает освещение во всем коридоре.
Настройка чуствительности прибора
LUX – этот параметр определяет освещенность, при которой произойдет включение или выключение ламп освещения. При монтаже желательно сначала установить на максимальное значение.
TIME – определяет время задержки выключения освещения после того, как человек вышел из зоны работы прибора. Обычно эта величина более10-ти секунд. Учитывайте длину коридора помещения и время на закрытие двери ключами.
SENS – определяет порог срабатывания прибора, т.е. чувствительность сенсора. Чем больше чувствительность, тем больше дальность обнаружения движения. Подбирается индивидуально.
MIC (микрофон) – обычно также подбирается индивидуально, но изначально советуем ставить на минимум.
Сегодня, мировая промышленность предлагает очень широкий ассортимент датчиков движения, которые можно применять в самых различных вариантах. Какой из них выбрать – решать Вам, с учетом всех нюансов описанных в этой статье, но какую бы модель Вы не выбрали, применение датчиков движения, как компонента системы «умный дом», позволит сберечь электроэнергию, сэкономит время, деньги и избавит от рутинного поиска выключателей на стене в темноте.
Датчики ультразвуковые
Данный тип датчиков движения постоянно распространяют вокруг себя ультразвук. При резком движении в зоне распространения, прибор срабатывает и замыкает цепь освещения.
Недостатком ультразвука, является дискомфорт домашних животных, которые в отличие от людей, ультразвук чувствуют. Также УЗ датчики не сработают, если человек двигается очень плавно, для срабатывания нужны резкие движения.
К плюсам УЗ датчиков можно отнести невысокую цену, всепогодное срабатывание, срабатывание на любой тип одежды человека.
Как правильно выбрать датчик движения?
При выборе прибора нужно ориентироваться на его технические характеристики. В числе важных параметров стоит выделить следующие показатели.
Во-первых, это чувствительность детектора. Приборы с постоянной чувствительностью не стоит использовать в квартирах. При наличии домашних животных устройство будет постоянно срабатывать при перемещении питомцев. В некоторых моделях есть возможность регулирования порога срабатывания (плавно или скачкообразно). При необходимости можно подобрать детектор, который не будет реагировать на домашних животных.
Во-вторых, наличие антисаботажной зоны. Данный параметр оберегает устройство от попыток вывести его из строя. Фактически, это дополнительная зона захвата, которая направлена вертикально вниз.
В-третьих, нужно обратить внимание на объем обзорной зоны по вертикали и горизонтали. Это пространство, при попадании в которое постороннего физического объекта, устройство гарантированно сработает. Показатель измеряется в градусах (120° – 360°).
Максимальный диапазон обнаружения у потолочных моделей – они «видят» помещение полностью. У настенных – наибольший угол обзора может достигать 280°. Датчик движения для включения/выключения освещения должен обладать углом обзора не менее 180°. Модели, у которых радиус больше, можно использовать в охранных системах.
Ну и наконец, не менее важно знать дальность обнаружения. Этот параметр измеряется в метрах. Средняя дальность составляет 9-12 м. Есть разновидности, которые улавливают движение на расстоянии до 50 м.
Если требуется датчик движения для просторного помещения без перегородок, то необходим детектор с большой зоной обнаружения и дальностью действия. Для комнат с большим количеством разных зон подойдет датчик со стандартной дальностью (4,6 или 10 м).
Для автоматизации освещения в квартире или небольшом доме подойдут мини-датчики. По функциональности они не уступают моделям со стандартными размерами. Их основное преимущество – лучше вписываются в дизайн интерьера.
Не менее важно учесть степень IP-защиты. Она определяется двумя цифрами. Первая означает уровень защищенности от мелких частиц, вторая – от влажности (водяного пара, капель воды, конденсата). У моделей с максимальными показателями защиты в паспорте указано IP-65.
Для офисных помещений, проходных комнат, холлов и коридоров подойдет датчик движения с минимальной степенью защиты.
Для ванных, полуподвальных помещений и производственных площадей, где наблюдаются перепады влажности, понадобится датчик с повышенными защитными характеристиками.
Чтобы исключить возможность перемещения под детектором с целью несанкционированного проникновения, нужно установить уличные разновидности.
Применение датчиков движения – это первый шаг на пути к организации системы «Умный дом». Если вам нужно надежное устройство, но вы сомневаетесь, что справитесь с выбором самостоятельно, обращайтесь к нашим менеджерам ВЕНКОН.
Здесь вам подскажут, какой лучше датчик движения купить, а также предложат услуги профессионального монтажа.
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.
Способы расположения и правила установки
Детекторы движения, в зависимости от особенностей конструкции, имеют следующие особенности расположения:
- Настенные;
- Потолочные;
- Для скрытого монтажа в подвесных потолках.
Кроме моделей для использования в помещении выпускают изделия уличного исполнения, имеющие влаго- пыленепроницаемый корпус, способные функционировать в широком диапазоне температур.
Существует несколько правил, которых необходимо придерживаться при установке детекторов движения. Нельзя устанавливать датчики движения вблизи климатических устройств, вытяжек естественной или искусственной системы вентиляции и обогревательных приборов. Конвекционные и воздушные потоки будут создавать помехи в работе. Для предотвращения влияния на прибор вибрации место монтажа необходимо выбирать на несущих или капитальных конструкциях сооружения. Следует избегать расположения в местах, освещенных прямыми солнечными лучами длительное время, у некоторых устройств существует вероятность засветки чувствительных детекторов.
Дальность зоны обнаружения находится в обратной пропорциональности углу обзора.
Производители выпускают множество разнообразных моделей датчиков движения, имеющих различные принципы действия и функциональные возможности. Подбор оптимального оборудования довольно сложная задача, на которую влияют множество факторов. Эта статья поможет в создании надежной системы охранной сигнализации.
