Ako funguje infračervený snímač pohybu

Bezpečnostný systém je založený na rôznych druhoch upevňovacích zariadení: zvukomery, záznamníky pohybu. Infračervený snímač je najpopulárnejším zariadením na detekciu pohybujúcich sa tepelných objektov. Sú nenáročné na údržbu, spoľahlivé a dosť citlivé.

Ako zariadenie funguje

Teplo vyžaruje akýkoľvek predmet, ktorého teplota nie je nižšia ako teplota vzduchu. Úlohou infračerveného snímača je zvýrazniť ho na všeobecnom tepelnom pozadí a pri pohybe v danej oblasti vyslať signál.

Osoba je v porovnaní so stenami bytu alebo domu, zemou alebo stromami skôr „horúcim“ tepelným objektom. Toto umožňuje senzoru odlíšiť ho od všeobecného pozadia. To tiež vedie k nefunkčnosti alarmu, ak je tepelné pozadie v budove veľmi vysoké.

Keď tepelný objekt vhodnej veľkosti a teploty pretína obsluhovaný sektor, merač zaregistruje pohyb. Senzor potom vyšle signál do riadiacej jednotky. Podľa toho, na čo je pracovné zariadenie so snímačom určené, riadiaci modul rozsvieti svetlo, aktivuje bezpečnostný alarm atď.

Oblasť pôsobenia registrátora je obmedzená. Polomer detekcie by mal siahať do všetkých rohov miestnosti alebo na koniec zóny v záhrade. Ak to tak nie je, namontujte 2 alebo viac metrov. Ak zariadenie vysiela signál do spínača svetiel, môže byť polomer menší.

Infračervené senzorové zariadenie a dizajn

Väčšina zariadení od rôznych výrobcov má jedinečný dizajn. Všeobecná schéma však nevyhnutne obsahuje niekoľko prvkov.

Optický systém

Najčastejšie ide o Fresnelovu šošovku. Je to súbor hranolovitých faziet - mikrošošoviek, upevnených na konvexnej doske - valci. Každá šošovka zachytáva vo svojej oblasti infračervené žiarenie a prenáša údaje na pyrosenzitívny prvok. Tak sa vytvorí určitá konfigurácia tepelného objektu. Ak sa druhý nepohybuje, nemení sa. Ale ak sa objekt pohybuje, rovnaký IR tok, keď sa pohybuje, zasiahne ďalší mikročočky a konfigurácia sa zmení. To znamená, že svetlo dopadá na pyroreceiver, potom nie. To je podmienka pre spustenie snímača: zariadenie reaguje na pohyb osoby v poli činnosti.

Čím viac segmentov je v objektíve a čím vyššia je ich citlivosť, tým presnejší IR senzor funguje.

Ak sa osoba pohybuje pomaly v oblasti snímača, zariadenie nemusí fungovať, pretože fluktuácie infračerveného toku považuje za náhodné zmeny pozadia.

Pyrosenzitívne prvky

Signál z šošovky smeruje do pyroelektrického prvku - polovodičového prevodníka. Obsahuje 2 snímače, z ktorých každý prijíma signál z vlastného objektívu. Ak je prietok na oboch prvkoch rovnaký, snímač je neaktívny, ak je signál odlišný, spustí sa.

V moderných modeloch sa používajú štvorkolkové snímače slúžiace 4 šošovkám. Presnejšie odfiltrujú náhodné rušenie svetlom a eliminujú falošné poplachy.

Modul spracovania

Spracovávacia jednotka prijíma informácie zo všetkých pyroelementov a analyzuje ich.Jeho úlohou je oddeliť údaje o pohybujúcom sa tepelnom objekte od rušenia: pohyb vzduchu, slnečné svetlo, konvekcia, ku ktorej dochádza pri prevádzke klimatizačného zariadenia alebo ohrievača, vibrácie. Senzor by mal reagovať iba na vzhľad osoby, a nie na zvieratá, čo si vyžaduje ďalšie nastavenie.

Modul spracovania vyhodnocuje tvar a trvanie signálu, jeho amplitúdu. Normálne rušenie spôsobuje asymetrické bipolárne impulzy, votrelec produkuje symetrické. Ak sa charakter signálu zhoduje s prahovou hodnotou, senzor sa aktivuje a odošle impulz na ovládací panel. Posledný menovaný je spracovaný analógovými alebo digitálnymi zariadeniami a aktivuje akýkoľvek program: rozsvieti svetlo, zvýši intenzitu, zapne sirénu.

V moderných modeloch snímač dodatočne meria trvanie signálu, koľkokrát je prekročená prahová hodnota. To vám umožní znížiť počet falošných poplachov a objekt opraviť pomalou rýchlosťou.

Špecifikácie a vlastnosti

Technické vlastnosti infračerveného snímača vám pomôžu vybrať ten pravý. Údaje sú uvedené v pase zariadenia:

• Sieťové napätie je normálne 230 V. Akýkoľvek z modelov pracuje z bežnej siete.
• Spotreba energie - do 0,5 kW. Vďaka tomu je možné vybaviť aj veľký dom dostatočným počtom senzorov.
• Rozsah detekcie je uhol pohľadu prístroja. Merané v stupňoch. Pre nástenné zariadenia sa pohybuje od 120 do 280 stupňov, pre stropné zariadenia - 360.
• Dosah - meraný v metroch. Toto je vzdialenosť, v ktorej senzor detekuje pohyb. Indikátor je hodnotený 3 parametrami. Kolmá - najväčšia zóna určená pri tangenciálnom pohybe objektu k sektoru. Frontálna sa meria pohybom priamo k senzoru, rozsah prítomnosti sa zistí, keď je osoba pod senzorom.
• Stupeň ochrany - IP. Prvé číslo označuje ochranu pred prachom, druhé - proti vode. Minimálny údaj je 20. Zariadenie je chránené proti dotyku prstami, ale nie je chránené pred vodou. Najvyšší indikátor je 65, takýto snímač je namontovaný vo vlhkých miestnostiach.
• Ochrana proti prepašovaniu - štandardným mŕtvym uhlom senzora je priestor pod ním. V moderných modeloch systém túto možnosť vylučuje.
• Teplota vzduchu - od -25 do + 50 ° С. Vyššie teploty môžu spôsobiť poruchy.
• Spínací výkon - udáva počet pripojených svetelných zariadení - do 40 až 3000 wattov.
• Nastavenia - manuálne, v závislosti od miesta inštalácie, sa upravujú parametre citlivosti, osvetlenia a času. Pre rôzne zóny sa odporúčajú rôzne hodnoty: pre priechodnú dobu vypnutia je 5 minút, pre operačnú zónu - 15. Citlivosť sa určuje aj v súlade s miestom inštalácie.

Existujú aj ďalšie menej významné parametre - materiál karosérie, rozmery atď.

Porovnanie s mikrovlnným senzorom

Ako snímač pohybu sa používa aj mikrovlnný senzor. Funguje to podľa radarového princípu: zariadenie vydáva signál, ktorý sa odráža a zachytáva citlivým prvkom snímača. Ak je odrazený signál vyšší ako prahová hodnota, zapne sa svetelné alebo zvukové zariadenie.

Rozdiely medzi mikrovlnnými senzormi:

• pracuje vo vysokofrekvenčnom rozsahu, ktorý zaručuje veľmi vysokú citlivosť;
• detekuje objekt cez dielektrické prekážky: sklo, tenká stena, drevené dvere;
• nezávisle od teploty okolia alebo stupňa osvetlenia pracovnej oblasti;
• zachytáva pomalý a mierny pohyb.

Existujú aj nevýhody:

• vysoká cena - zariadenia sú inštalované v dôležitých ekonomických zariadeniach;
• prevádzka prístroja ovplyvňuje pohodu ľudí a zvierat.

Na sledovanie bežného súkromného domu stačia infračervené snímače.

Schéma zapojenia

Infračervené snímače sa ľahko pripájajú - stačí si len usporiadať zapínanie a vypínanie obvodu.Rovnakým princípom sa riadi aj pripojenie prístroja k podsvieteniu alebo bezpečnostnej slučke.

Schéma pripojenia je v pokynoch pre akékoľvek zariadenie:

• Prúd prichádza do IR snímača zo siete cez nulové a fázové vodiče. Na pripojenie zariadenia k elektrickej žiarovke je fázový vodič pripojený k jednej zo svoriek osvetľovacieho zariadenia. Druhá svorka je pripojená k nulovému káblu.
• Káble zo zariadení sú pripojené k rozvádzaču: 2 vodiče od žiarovky, 2 od napájacieho zdroja a 3 od IR rekordéra. Fáza napájacieho vodiča je pripojená k fázovému káblu snímača a neutrálny vodič od napájacieho zdroja a neutrálny kábel od snímača k neutrálnemu káblu od žiarovky.
• Fázový kábel z IR snímača je pripojený k drôtu zo žiarovky. Všetky káble sú farebne odlíšené, aby sa uľahčilo pripojenie.

Ak je potrebné určitý čas udržiavať osvetlenie bez ohľadu na pohyb človeka, je v obvode paralelne s infračerveným zariadením zahrnutý aj spínač.

Rozsah použitia infračerveného snímača

Záznamníky pohybu sa používajú na usporiadanie svetelných a bezpečnostných systémov. Inštalácia je povolená vo vnútri budovy aj vonku:

• v kancelárskych, verejných a súkromných budovách;
• na schodiskách bytových domov a vo vchodoch;
• v miestnostiach ľubovoľného typu;
• v skladoch;
• v ktoromkoľvek chránenom území s obmedzeným územím.

Zariadenia určené na prevádzku v nepriaznivých poveternostných podmienkach sú vybavené ďalšími ochrannými zariadeniami.

Vlastnosti a kritériá výberu

Parametre, podľa ktorých sa snímač vyberá, sú určené jeho technickými vlastnosťami. Je dôležité vyhodnotiť, aké indikátory sú potrebné pre zariadenie, ktoré pracuje v domácnosti, mimo domu alebo na otvorenom priestranstve:

• Pre veľké miestnosti alebo dvor sú vybrané zariadenia s veľkou detekčnou oblasťou. Jednoduché modely s dosahom 10, 6 a 4 m sa kupujú v malej miestnosti alebo na schodisku.
• Pre obývacie izby sú vhodné možnosti s nízkou ochranou proti vlhkosti. Vonkajšie alebo mokré miestnosti (bazény, nemocnice) potrebujú výrobky s vysokou IP.
• Ak sa má zariadenie montovať na stenu, je lepšie si kúpiť model s ochranou proti prieniku. V opačnom prípade bude môcť votrelec pohybujúci sa po stene vstúpiť do domu.
• Úroveň citlivosti - určuje, ako pomalé a malé pohyby dokáže snímač zachytiť. Na ochranu bytu pred zlodejmi alebo na zapnutie osvetlenia v miestnosti, keď doň vstúpia, je dostatok „drsných“ zariadení. Citlivé snímače sa kupujú v skladoch, kde sa skladujú drahé alebo nebezpečné výrobky.

Posúďte náklady na zariadenia, najmä ak je pre bezpečnostný systém potrebných niekoľko z nich.

Výhody a nevýhody infračerveného snímača pohybu

Popularita IR modelov je spôsobená ich výhodami:

• zariadenie funguje ako vo vnútri budovy, tak aj vonku;
• pozorovací uhol a rozsah je možné pomerne presne upraviť;
• Infračervený senzor, najmä pasívny, je bezpečný pre zdravie, prevádzka bezpečnostného systému nevystraší domáce zvieratá;
• nízke náklady;
• široká škála produktov: vyrábajú sa stojace aj pripevnené prístroje, analógové, digitálne a ďalšie.

Hlavné nevýhody:

• pri vystavení priamemu slnečnému žiareniu klesá citlivosť - pri výbere miesta inštalácie je potrebné to vziať do úvahy;
• ak je klimatizácia alebo kúrenie umiestnené v tesnej blízkosti, dôjde k výraznému rušeniu;
• sklo blokuje priechod signálu, takže sú tu mŕtve uhly, ktoré môže útočník použiť;
• pavučinový syndróm - neustále sa spúšťa senzor zapletený do pavučín.

Jediný snímač pohybu nezaručuje bezpečnosť miestnosti. Infračervené zariadenia sú však ako súčasť ochranného systému nenahraditeľné. Pre vidiecky dom alebo byt sú takéto zariadenia výhodnejšie.