Инфракрасный датчик: что это такое и как работает, сравнение с микроволновым

В основу системы безопасности положены различные типы крепежных устройств: шумомеры, регистраторы движения. Инфракрасный датчик – самое популярное устройство для обнаружения движущихся тепловых объектов. Они просты в обслуживании, надежны и довольно чувствительны.

Принцип работы устройства

Датчики движения PIR обычно используются в системах освещения

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

Человек – довольно «горячий» тепловой объект по сравнению со стенами квартиры или дома, землей или деревьями. Это позволяет сенсору отличать его от общего фона. Это также приводит к сбою сигнализации, если тепловой фон в здании очень высок.

Когда тепловой объект подходящего размера и температуры проходит через обслуживаемый сектор, счетчик регистрирует движение. Затем датчик отправляет сигнал на блок управления. В зависимости от назначения устройства, работающего с датчиком, модуль управления включает свет, активирует аварийную сигнализацию и так далее.

Сфера деятельности регистратора ограничена. Дальность обнаружения должна доходить до всех углов комнаты или до конца участка сада. Если нет, установите 2 или более метра. Если устройство подает сигнал на выключатель света, дальность действия может быть меньше.

Устройство и конструкция инфракрасного датчика

Устройство датчика движения

Большинство устройств разных производителей имеют уникальный дизайн. Однако общая схема обязательно включает в себя несколько элементов.

Оптическая система

В большинстве случаев это линза Френеля. Представляет собой набор призматических граней – микролинз, закрепленных на выпуклой пластине – цилиндре. Каждая линза улавливает ИК-излучение в своей области и передает данные на пиочувствительный элемент. Таким образом создается определенная конфигурация теплового объекта. Если последний не двигается, он не меняется. Но если объект движется, тот же инфракрасный поток, когда он движется, попадает в следующую микролинзу, и конфигурация изменяется. То есть свет падает на пироресивер, значит, нет. Это условие срабатывания датчика: устройство реагирует на движение человека в зоне действия.

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

Если человек медленно перемещается в области датчика, устройство может не работать, поскольку оно считает колебания инфракрасного потока случайными изменениями фона.

Пирочувствительные элементы

Сигнал от цели поступает на пироэлемент – полупроводниковый преобразователь. Он включает в себя 2 датчика, каждый из которых получает сигнал от собственной линзы. Если поток на обоих элементах одинаковый, датчик неактивен, если сигнал разный, он активируется.

В современных моделях используются четырехъядерные сенсоры, обслуживающие 4 линзы. Они более точно фильтруют случайные световые помехи и исключают ложные срабатывания.

Обрабатывающий модуль

Блок обработки получает информацию от всех пироэлементов и анализирует ее. Его задача – отделить данные о движущемся тепловом объекте от помех: движения воздуха, солнечного света, конвекции, возникающей при работе кондиционера или обогревателя, вибраций. Датчик должен реагировать только на внешний вид человека, а не на животных, что требует дополнительной настройки.

Модуль обработки оценивает форму и длительность сигнала, его амплитуду. Нормальные помехи вызывают асимметричные биполярные импульсы, нарушитель создает симметричные импульсы. Если характер сигнала соответствует пороговому значению, датчик срабатывает и отправляет импульс на панель управления. Последний обрабатывается аналоговыми или цифровыми устройствами и активирует любую программу: включить свет, увеличить интенсивность, включить сирену.

В современных моделях датчик дополнительно измеряет длительность сигнала, количество переходов порога. Это позволяет снизить количество ложных срабатываний и ремонтировать объект на малой скорости.

Технические характеристики и особенности

Технические характеристики ИК-датчика помогут выбрать подходящий. Данные представлены в паспорте устройства:

  • Напряжение в сети нормальное 230 В. Каждая из моделей работает от нормальной сети.
  • Энергопотребление – в пределах 0,5 кВт. Это позволяет оборудовать достаточным количеством датчиков даже большой дом.
  • Дальность обнаружения – это угол обзора устройства. Измеряется в градусах. Для настенных устройств он составляет от 120 до 280 градусов, для потолочных – 360.
  • Дальность – измеряется в метрах. Это расстояние, на котором датчик обнаруживает движение. Индикатор оценивается по 3 параметрам. Перпендикулярный: наибольшая площадь, определяемая, когда объект движется по касательной к сектору. Фронт измеряется путем прохождения непосредственно к датчику, диапазон присутствия определяется, когда человек находится под датчиком.
  • Степень защиты – IP. Первая цифра указывает на защиту от пыли, вторая – от воды. Минимальное показание – 20. Устройство защищено от контакта с пальцами, но не от воды. Самый высокий показатель – 65, такой датчик монтируется во влажной среде.
  • Защита от кражи – стандартная слепая зона датчика находится внизу. В современных моделях система исключает такую ​​возможность.
  • Температура воздуха – от -25 до + 50 ° С. Более высокие температуры могут вызвать неисправности.
  • Коммутационная способность – указывает количество подключаемых осветительных приборов – от 40 до 3000 Вт.
  • Настройки: вручную, в зависимости от места установки, настраиваются параметры чувствительности, освещения и времени. Для разных зон рекомендуются разные значения: для сквозной время отключения составляет 5 минут, для рабочей зоны – 15. Чувствительность также определяется в зависимости от места установки.

Есть и другие менее значимые параметры: материал корпуса, размер и так далее.

Сравнение с микроволновым датчиком

Как работает микроволновый датчик

Микроволновый датчик также используется в качестве датчика движения. Он работает по принципу радара: устройство излучает сигнал, который отражается и улавливается чувствительным элементом датчика. Если отраженный сигнал превышает пороговое значение, включается световое или звуковое устройство.

Отличия микроволнового датчика:

  • работает в сверхвысоком диапазоне частот, что гарантирует очень высокую чувствительность;
  • обнаруживает объект через диэлектрические преграды: стекло, тонкую стену, деревянную дверь;
  • независимо от температуры окружающей среды или степени освещенности рабочей зоны;
  • захватывает медленное и легкое движение.

Есть и минусы:

  • высокая цена – устройства устанавливаются в важных хозяйственных сооружениях;
  • работа устройства влияет на самочувствие людей и животных.

Для отслеживания обычного частного дома достаточно ИК-датчиков.

Схема подключения

Инфракрасные датчики легко подключаются – достаточно организовать включение и выключение цепи. Подключение устройства к фоновой подсветке или цепи безопасности выполняется по тому же принципу.

Схема подключения есть в инструкции к любому устройству:

  • Ток на ИК-датчик поступает от сети по нейтральному и фазному проводам. Для подключения прибора к электрической лампочке фазный провод подключают к одному из выводов осветительного прибора. Вторая клемма подключается к нулевому проводу.
  • К коммутатору подключаются кабели приборов: 2 провода от лампы, 2 от источника питания и 3 от ИК-регистратора. Фаза силового кабеля подключается к фазному кабелю датчика, а нейтральный кабель от источника питания, а нейтральный кабель от датчика подключается к нейтральному кабелю от приспособления.
  • Фазовый кабель от ИК-датчика подключаем к кабелю от лампы. Все кабели имеют цветовую маркировку для облегчения подключения.

Если освещение должно поддерживаться в течение некоторого времени независимо от движения человека, в цепь также включается переключатель, параллельный ИК-устройству.

Сфера применения инфракрасного датчика

Сфера охвата

Регистраторы движения используются для организации систем освещения и безопасности. Допускается установка как внутри здания, так и снаружи:

  • в офисах, общественных и частных зданиях;
  • на подъездах кондоминиумов и в подъездах;
  • в помещениях любого типа;
  • на складах;
  • на любой охраняемой территории с ограниченной территорией.

Устройства, предназначенные для работы в неблагоприятных погодных условиях, оснащены дополнительными средствами защиты.

Особенности и критерии выбора

Параметры, по которым выбирается датчик, определяются его техническими характеристиками. Важно продумать, какие индикаторы нужны, чтобы устройство работало дома, вне дома или на открытом пространстве:

  • Для больших помещений или двора выбираются устройства с большой зоной обнаружения. Простые модели с вылетом 10, 6 и 4 м приобретаются в небольшом помещении или на лестнице.
  • Для жилых комнат подходят варианты с защитой от пониженной влажности. Наружные или влажные среды (бассейны, больницы) требуют продуктов с высоким IP.
  • Если устройство будет крепиться на стене, лучше всего приобрести модель с защитой от кражи. В противном случае, двигаясь по стене, злоумышленник сможет проникнуть в дом.
  • Уровень чувствительности: определяет, насколько медленные и мелкие движения могут обнаруживаться датчиком. Чтобы защитить квартиру от воров или включить освещение в комнате при входе в нее, достаточно «грубых» устройств. Чувствительные датчики приобретаются на складах, где хранятся дорогие или опасные товары.

Оцените стоимость устройств, особенно если их много требуется для системы безопасности.

Достоинства и недостатки инфракрасного датчика движения

DD экономит электроэнергию, так как свет включается только в присутствии людей

Популярность ИК-моделей обусловлена ​​их достоинствами:

  • устройство работает как внутри здания, так и снаружи;
  • угол обзора и дальность действия можно отрегулировать достаточно точно;
  • Инфракрасный датчик, особенно пассивного типа, безопасен для здоровья, работа системы безопасности не пугает домашних животных;
  • бюджетный;
  • выпускается широкий ассортимент продукции: напольные и настенные, аналоговые, цифровые и другие.

Основные недостатки:

  • при попадании прямых солнечных лучей чувствительность снижается: при выборе места установки это нужно учитывать;
  • при размещении рядом кондиционера или обогревателя возникают значительные помехи;
  • стекло блокирует прохождение сигнала, поэтому есть слепые зоны, которые может использовать злоумышленник;
  • синдром паутины: постоянно срабатывает запутанный в паутине датчик.

Одиночный датчик движения не гарантирует безопасность помещения. Однако как элемент системы защиты инфракрасные устройства незаменимы. Для загородного дома или квартиры такие устройства предпочтительнее.

Источник – https://strojdvor.ru/umnyj-dom/infrakrasniy-datchik/
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: