Peranti dan prinsip operasi penderia gerakan

Penderia gerakan (sensor, pengesan) ialah peranti yang secara tidak bersentuhan mengesan kehadiran objek bergerak dalam zon pengesanan. Penderia ini, sebahagian besarnya, tidak bertindak balas terhadap pergerakan, tetapi kepada penampilan objek baru. Tetapi nama itu telah melekat dan digunakan secara meluas.

Kawasan kegunaan

Pengesan gerakan digunakan dalam pelbagai bidang automasi. Setiap kawasan mempunyai jenis sensor pilihan sendiri.

Sistem keselamatan

Aplikasi pengesan gerakan yang paling logik adalah dalam sistem perlindungan objek. Penderia boleh mengesan pencerobohan ke dalam kawasan atau premis yang dilindungi dan memberikan penggera atau menghidupkan peranti tambahan.

Selalunya lampu sorot dengan sensor gerakan diletakkan di atas kamera pengawasan.

Menghidupkan lampu kecemasan

Di tempat dengan penginapan orang yang tidak teratur, menggunakan penderia sedemikian, anda boleh mendapat penjimatan tenaga yang ketara. Tempat tersebut termasuk pintu masuk bangunan kediaman dan bangunan perindustrian, gudang dan kawasan lain. Lampu di dalamnya perlu dihidupkan hanya untuk tempoh penginapan penduduk atau kakitangan. Setelah mengesan pergerakan, sensor menjana isyarat untuk mengaktifkan peranti pencahayaan.

Sistem rumah pintar

Dalam sistem Rumah Pintar untuk pengesan, anda boleh menemui skop yang lebih luas daripada kawalan pencahayaan mudah. Atas isyarat daripada sensor, untuk memerintah pemanasan, pengudaraan, penyaman udara dan sistem kejuruteraan lain. Cara operasi berbeza-beza bergantung kepada kehadiran orang di kawasan terkawal.

Penderia gerakan dan pembukaan pintu dengan Aliexpress (sistem Rumah Pintar).

Jenis penderia dan teknologi untuk operasinya

Penderia gerakan dibina berdasarkan prinsip yang berbeza. Setiap jenis penderia gerakan mempunyai kebaikan dan keburukan tersendiri, yang menentukan skop peranti.

penderia inframerah

Penderia yang paling biasa yang menangkap sinaran inframerah. Mereka tergolong dalam sensor pasif - ruang terkawal tidak "diserlahkan" oleh isyarat yang sepadan. Dalam kes yang paling mudah, ia terdiri daripada dua kanta yang memfokuskan sinaran cahaya (sinaran inframerah mempunyai sifat cahaya, walaupun ia tidak dapat dilihat dengan mata kasar) dari dua zon bilik terkawal. Kanta diarahkan supaya zon tidak bersilang. Dalam mod biasa, mereka menerima sinaran dengan keamatan yang sama.Jika seseorang atau makhluk berdarah panas lain muncul di salah satu zon, tahap sinaran meningkat, yang "dilihat" oleh salah satu sensor - di zon mana objek itu terletak. Litar perbandingan melihat perbezaan keamatan. Apabila tahap tertentu dicapai, penggera dijana.

Imej seseorang dalam kawasan IR spektrum.

Dalam amalan, dua zon tidak mencukupi untuk operasi kebal bunyi yang boleh dipercayai, dan bidang pandangan dibahagikan kepada sejumlah besar subsektor menggunakan beberapa kanta. Sebenarnya, sensor ini adalah sensor kehadiran - ia akan merakam kehadiran seseorang, walaupun dia tidak bergerak. Kelemahan peranti sedemikian adalah kecenderungan untuk penggera palsu akibat gangguan haba (jet udara yang dipanaskan, pemanasan tempatan akibat perubahan pencahayaan, dll.).

Pengesan ultrasonik

Bagaimana penderia gerakan ini berfungsi berdasarkan fenomena ekolokasi. Pemancar menjana gelombang bunyi yang tidak dapat didengari oleh manusia. Selepas beberapa siri penghantaran, pengesan bertukar untuk menerima mod. Jika tiada objek bergerak dalam bidang pandangan, maka isyarat ultrasonik yang dipantulkan dan dikembalikan kepada penderia akan mempunyai frekuensi yang sama seperti yang dipancarkan. Jika isyarat dipantulkan dari objek yang bergerak, maka kekerapan ultrasound yang dikembalikan akan berbeza (kesan Doppler). Litar menganalisis parameter dan, apabila gerakan dikesan, menghasilkan penggera. Sensor sedemikian lebih tahan hingar kerana fakta bahawa ia hanya bertindak balas terhadap objek bergerak, tanpa mengira sifat dan suhunya. Tetapi ia tidak dapat mengesan objek yang bergerak perlahan - mereka tidak akan mengalihkan frekuensi dalam had yang diperlukan.

Ilustrasi kesan Doppler ialah perubahan kekerapan apabila objek bergerak.

Penderia RF

Penderia jenis ini juga beroperasi pada prinsip pengesan, hanya ia berfungsi pada frekuensi radio. Isyarat yang dipancarkan mesti mempunyai frekuensi yang cukup tinggi untuk mengesan objek kecil. Kesan Doppler tidak digunakan dalam keadaan sedemikian - untuk mendapatkan anjakan yang mencukupi, objek mesti bergerak pada kelajuan yang setanding dengan kelajuan cahaya. Oleh itu, penderia hanya menangkap perubahan dalam keamatan dan juga, sebenarnya, penderia kehadiran. Pengesan sedemikian akan berfungsi apabila objek yang mencerminkan isyarat muncul (atau hilang) dalam zon, tidak kira sama ada ia bergerak atau tidak.

Kelebihannya ialah keupayaan isyarat untuk menembusi dinding dan sekatan radio telus (kayu, bata, dll.), jadi ia boleh digunakan untuk mengawal bilik besar dengan beberapa bilik. Kelemahannya ialah kos peranti yang tinggi, serta ketidakupayaan untuk mengesan objek yang tidak mencerminkan gelombang radio. Satu lagi had kepada aplikasi ialah kesan pelepasan radio ke atas organisma hidup. Tahap isyarat mesti diminimumkan.

Pengesan gelombang mikro REXANT DDPM 02.

Sistem gabungan

Untuk kebolehpercayaan, dua atau lebih prinsip untuk mengesan situasi tidak normal boleh digabungkan dalam satu sensor. Dalam sistem keselamatan, sensor inframerah sering digabungkan dengan pengesan pecah kaca atau geganti akustik. Ini membolehkan anda merekodkan kemasukan tanpa kebenaran ke dalam apartmen dengan pasti dan mengelakkan penggera palsu.

Pilihan lain ialah gabungan penderia gerakan dan geganti foto. Sistem sedemikian, apabila seseorang dikesan, menghidupkan lampu di pintu masuk, tetapi hanya pada waktu malam.Pada siang hari, geganti foto mematikan pengesan supaya tidak membazir elektrik pada waktu siang.

Kamera pengawasan luar dengan penderia pengesanan gerakan adalah popular. Sistem dihidupkan hanya apabila objek memasuki medan pandangan kompleks. Ini mencapai dua faedah:

• rakaman dijalankan hanya pada saat yang tepat, yang menjimatkan ruang pada peranti storan;
• tontonan dan analisis rekod dipermudahkan kerana kekurangan keperluan untuk melihat bahagian yang panjang tanpa acara.

Terdapat pilihan lain untuk menggabungkan sensor. Pendekatan ini meningkatkan fungsi sistem pengesanan objek.

Baca juga

Skim menyambung penderia gerakan ke lampu sorot LED

 

Parameter untuk memilih sensor

Sebahagian daripada ciri penderia gerakan digunakan pada mana-mana peranti yang dikuasakan oleh elektrik. Ini ialah tahap perlindungan, voltan bekalan, dimensi, jenis pengancing, dsb. Tetapi terdapat juga parameter khusus yang hanya mempunyai kategori pengesan ini. Adalah paling penting untuk menerangkan dengan tepat ciri-ciri ini.

Sudut pandangan

Sudut tontonan bergantung pada reka bentuk sensor. Penderia siling mempunyai gambar rajah 360 darjah dan "melihat" seluruh bilik.

Medan pandangan sensor siling.

Gambar rajah penderia dinding, kerana reka bentuk, mempunyai sudut pembukaan yang lebih kecil - dari 120 hingga 180 darjah.

Medan pandangan pengesan dinding.

Tepat di bawah penderia adalah zon halimunan. Penyerang boleh menyelinap pada penderia dan merosakkannya, menyebabkan sistem pengesanan tidak dapat dikendalikan. Untuk mengelakkan ini, anda perlu memilih sensor dengan medan pandangan tambahan - anti-sneak atau anti-vandal.

Julat pengesanan

Julat bergantung pada reka bentuk sensor. Tetapi kita mesti ingat bahawa jarak di mana sensor boleh mengesan objek bergerak bergantung pada arah pergerakan. Kebanyakan penderia mempunyai kepekaan yang paling tinggi jika pergerakan dihalakan secara tangen ke bulatan di tengah-tengah di mana penderia berada (jarak serenjang). Yang terkecil - jika objek bergerak ke arah pengesan (jarak hadapan atau jejarian). Dalam kes pertama, julat akan lebih besar. Untuk peranti ultrasonik, keadaannya adalah sebaliknya. Ini disebabkan oleh tahap manifestasi kesan Doppler yang berbeza dalam arah gerakan yang berbeza. Pengilang tidak selalu menunjukkan perbezaan ini dalam spesifikasi, terutamanya untuk peranti yang murah. Dalam spesifikasi anda boleh menemui satu angka - dan ia adalah pada hati nurani pengilang.

Arah pergerakan objek yang berbeza.

Tempat penggunaan

Tempat di mana peralatan boleh digunakan ditentukan terutamanya oleh tahap perlindungan. IP dalaman boleh menjadi minimum. Pengesan luar mesti dilindungi daripada habuk dan air. Juga, pilihan tempat permohonan boleh dipengaruhi oleh kaedah lampiran.

Semakan video: Struktur dalaman dan tujuan Pencari penderia gerakan.

Fungsi tambahan

Untuk meningkatkan prestasi sistem, meningkatkan kecekapannya dan menghapuskan penggera palsu, penderia mungkin mempunyai fungsi tambahan.Kami telah menyebut geganti foto yang membolehkan anda melumpuhkan sistem pada waktu siang, serta sensor tambahan untuk zon menjalar. Tetapi senarai ini tidak menghabiskan pilihan tambahan.

Lampu padam kelewatan

Penderia yang dilengkapi dengan geganti cahaya mungkin mempunyai fungsi yang berguna. Apabila objek bergerak hilang dari medan pandangan, pencahayaan tidak dimatikan serta-merta, tetapi selepas kelewatan beberapa puluh saat. Perbelanjaan elektrik yang terlalu sedikit membuahkan hasil dengan kemudahan - seseorang boleh meninggalkan kawasan liputan pengesan, tetapi tidak sepenuhnya meninggalkan kawasan terkawal. Dengan fungsi ini, dia akan melakukannya bukan dalam gelap.

Perlindungan haiwan

Selalunya, operasi penderia yang tidak dibenarkan disebabkan oleh haiwan kecil. Apabila mereka muncul, menghidupkan lampu tidak perlu, begitu juga dengan tindak balas pengawal. Oleh itu, sesetengah penderia sememangnya tidak sensitif terhadap rupa objek bergerak kecil. Dalam sensor inframerah, fungsi ini dilaksanakan dalam bentuk sekatan pada saiz minimum tempat terma.

Perbandingan tempat terma dari manusia dan haiwan di zon jauh.

Penting! Jika haiwan kecil bergerak berdekatan dengan penderia, saiz sudut tempat terma mungkin mencukupi untuk penggera palsu. Oleh itu, akses ke kawasan bersebelahan dengan tapak pemasangan sensor harus dihadkan.

autonomi

Jika terdapat masalah dengan menghidupkan penderia daripada bekalan kuasa isi rumah, peranti bersendirian boleh menjadi pilihan yang baik. Kebebasan tenaga disediakan oleh bateri konvensional. Banyak peranti dari satu sel galvanik berfungsi selama beberapa bulan.Dalam kes ini, masuk akal untuk memilih sensor dengan penghantaran isyarat tanpa wayar - untuk menyingkirkan kabel sepenuhnya.

Penderia kendiri tanpa wayar Motion Sense 02.

Pengesan gerakan adalah peranti universal. Ia boleh digunakan untuk membina pelbagai sistem perlindungan, amaran dan peraturan. Ia juga mungkin untuk menggunakan peranti bukan standard - semuanya terhad hanya oleh imaginasi dan kepintaran kejuruteraan.