Как устранить ошибки срабатывания датчиков движения

Датчики движения в настоящее время используются не только в промышленных и офисных зданиях, но все чаще и в частных домах. При их использовании на открытой площадке здания чаще могут возникать ошибки при его срабатывании. В этой статье я объясню, почему возникают эти ошибки и как их избежать.

Из практических соображений удобно автоматически включать освещение проходной зоны дома в темное время суток, как только датчик движения фиксирует движение. Помимо прочего, это позволяет легко и быстро найти ключ и замочную скважину замка дома.

С другой стороны, наверное, не приятно, когда автоматическая регулировка освещения работает не так, как надо. Это случаи, когда освещение либо не включается, несмотря на то, что в контролируемой зоне было движение, либо, наоборот, освещение включается без видимой причины.

Чем чаще происходит это явление, тем больше оно раздражает пользователя. Причин этих ошибок срабатывания и возможностей их решения много.

Причины ложного срабатывания датчиков движения

Наиболее частой причиной отказа переключения является отсутствие «визуального контакта» датчика движения с источником тепла. Однако визуальный контакт абсолютно необходим для правильного функционирования датчика.

На внешней территории здания почти исключительно используются инфракрасные датчики движения. Эти датчики реагируют на изменения температуры, возникающие при движении живых существ.

Однако это также означает, что датчики движения обнаруживают движения через препятствия, т. е. они не «видят» движения, например, за стенами или деревьями. По этой причине датчики движения должны иметь «свободный обзор» всей контролируемой зоны.

Датчик движения с пассивным инфракрасным датчиком (PIR датчик)

Пассивные инфракрасные датчики

Инфракрасное излучение находится в электромагнитном спектре между видимым светом и микроволнами. В основном это тепловое излучение, которое создается в данном объекте движением атомов и молекул.

Это означает, что любой объект с температурой выше абсолютного нуля, т. е. даже кубик льда, излучает излучение в инфракрасной области. Чем выше эта температура, тем быстрее движения атомов и молекул и тем интенсивнее излучение.

Инфракрасное излучение, производимое живыми существами, неоднородно, что очень заметно при использовании инфракрасной камеры. При этом разные части тела излучают разное количество тепловой энергии, например, рот значительно теплее пальцев. Это также делает инфракрасное излучение, исходящее изо рта, более интенсивным, чем излучение, исходящее от пальцев.

Пассивные инфракрасные датчики (PIR-сенсоры) позволяют использовать инфракрасное излучение для обнаружения движения, поскольку они оптимально реагируют на тепло, излучаемое телом человека или животного.

Термин «пассивный инфракрасный» означает, что эти датчики сами не производят никакого инфракрасного излучения, а только улавливают инфракрасное излучение, создаваемое или отражаемое другими объектами.

Датчик преобразует результирующее изменение входящего инфракрасного излучения в изменение выходного напряжения. Затем датчик движения оценивает сигналы от этих датчиков и включает соответствующее освещение.

Первым шагом к предотвращению ложного срабатывания является тщательный выбор подходящего наружного датчика движения.

Производители датчиков движения указывают угол срабатывания и диапазон срабатывания для этих устройств. Благодаря этому электрик может проверить, какой датчик движения лучше всего подходит для помещения или пространства, которое датчик движения должен контролировать.

При определении размеров необходимо придерживаться точных значений без чрезмерных допусков, иначе могут возникать ошибки при срабатывании.

Датчики движения могут быть дополнительно оптимизированы путем нацеливания и программирования для требуемой контролируемой области.

Детектор датчика движения

Выбор правильного направления

Пассивные инфракрасные датчики движения раньше и надежнее фиксируют движения, идущие перпендикулярно их датчику, чем движения, идущие по оси датчика, то есть прямо против него.

Если датчик движения установлен, например, перед более длинным подъездом к дому, может случиться так, что датчик включит освещение только тогда, когда приближающийся человек перекроет почти весь участок этой дороги.

Этого нежелательного замедленного переключения датчика движения можно избежать, установив датчик сбоку от наиболее часто используемого пути доступа.

Кроме того, датчик движения должен быть установлен таким образом, чтобы он был максимально защищен от дождя и ветра, т.е. оптимально под свесом крыши.

Даже сам дождь, попадая на объектив, может вызвать ошибку переключения из-за разницы температур относительно датчика движения (может, например, включить свет или сработать тревогу).

Прямые солнечные лучи (ультрафиолетовое излучение) могут быть причиной более быстрого старения материала крышки датчика движения. Линза становится более хрупкой, а материал меняет цвет.

Кроме того, технические данные, предоставленные производителем датчика движения, действительны только при соблюдении предписанной процедуры сборки. Если датчик движения установлен неправильно, например, в перевернутом положении по сравнению с предписанным положением, вода может попасть в датчик и вызвать его повреждение или даже разрушение.

Возмущающий фактор – освещение

Если датчик движения установлен в правильном месте и имеет беспрепятственный обзор всей контролируемой зоны, теоретически ничто не должно мешать правильному обнаружению движения.

Тем не менее, может случиться так, что освещение включается, но никто не движется в зоне действия датчика движения. Таким образом, освещение, включенное датчиком движения без видимой причины, может свидетельствовать об ошибке срабатывания.

В зависимости от типа используемого источника света тепло также выделяется самой лампой. При выключении освещения светильник остывает. Возникает перепад температур, который датчик движения может расценить как движение. Благодаря этому освещение снова включится. По этой причине излучатель всегда следует устанавливать над датчиком движения, т.е. за пределами зоны его срабатывания.

Подвижная шаровая головка датчика может вращаться горизонтально и вертикально. Фокус датчика движения играет решающую роль.

Наружные датчики движения обычно имеют большую дальность обнаружения. Если, например, по краю зоны действия проходит дорога общего пользования (дорога или тропа), возникают ошибки переключения из-за движения по этой дороге автомобилей и людей.

Правильная ориентация датчика движения может помочь устранить эту проблему. Датчики движения очень высокого качества имеют подвижную шаровую головку, позволяющую вести горизонтальную и вертикальную съемку.

Если невозможно выбрать оптимальное место установки датчика движения, например, из-за короткой линии питания, это можно компенсировать соответствующей ориентацией сферической головки датчика.

Многие датчики движения имеют так называемый тестовый режим, в котором датчик многократно включает и выключает освещение, как только в зоне его обнаружения появляется движение. В этом режиме датчик  можно удобно наводить без необходимости постоянно ждать окончания соответствующего времени выбега предыдущего включения.

Проблема - движение живого существа, излучающего тепло

Даже если наружный датчик движения сфокусирован оптимально, могут возникать другие источники ошибок переключения.

Например: Сами по себе растения не излучают тепла, поэтому датчик движения не может обнаружить движущиеся деревья или кусты. Однако, если за таким растением находится источник тепла, например стена, нагретая солнцем, датчик движения может обнаружить движение растения, вызванное порывом ветра.

При обнаружении такой проблемы можно заштриховать этот участок ламелями-крышками, которые надеваются на линзу датчика. Эти ламели непроницаемы для инфракрасного излучения и, таким образом, создают апертуру для определенных частей диапазона обнаружения. Однако это также означает, с другой стороны, что если, например, человек движется перед этим растением, его движение не будет зафиксировано.

Еще одна причина нежелательного включения детектора движения — животные, которые перемещаются в зоне действия детектора. Млекопитающие и птицы обычно имеют такую ​​же температуру тела, что и люди. Таким образом, движения кошек и собак обнаруживаются так же, как и движения людей, и вызывают включение света.

Итак, причина в обоих случаях одна и та же: движение живого существа, излучающего тепло. Такие ошибки переключения очень трудно устранить. Тем не менее, можно исключить мелких животных из зоны обнаружения, соответствующим образом сфокусировав диапазон обнаружения.

Регулировка чувствительности датчика

Как уже упоминалось, захваченные инфракрасные лучи должны достичь датчика, чтобы обнаружить движение. Это излучение ослабевает с увеличением расстояния, поэтому датчик обнаруживает движение на расстоянии 2 м гораздо лучше, чем на расстоянии 20 м.

Дальность обнаружения датчика движения сильно зависит от количества тепла, излучаемого источником тепла. Мелкие животные, такие как кошки, выделяют меньше тепловой энергии, чем люди. Для некоторых детекторов движения можно изменять чувствительность датчиков.

Этот параметр определяет количество тепла, от которого датчик должен работать. Таким образом, меньшее количество тепла, например, излучаемое кошкой, может быть исключено из обнаружения детектором движения.

Однако более крупная собака может снова включить освещение своим тепловым излучением, т.е. вызвать ошибку переключения. Если чувствительность датчика детектора движения снизится еще больше, существует риск того, что движения маленьких детей больше не будут обнаруживаться.

В некоторых уличных датчиках движения дополнительно предусмотрена возможность индивидуальной настройки дальности действия датчика либо вручную с помощью отвертки, либо электронным способом с помощью пульта дистанционного управления (смотрие - Как настроить датчик движения).

При повороте датчиков вверх над землей создаются «мертвые зоны», в которых движение не фиксируется. Таким образом, можно исключить из обнаружения небольшие источники тепла, например, мелких животных.

Однако в результате диапазон чувствительности сдвинется дальше. В этом случае необходимо еще раз проверить, нет ли связи по краю сдвинутого диапазона детектирования, где опять-таки движение людей и транспортных средств могло вызвать ошибки переключения.

Вывод

Ошибки переключения датчиков движения могут иметь разные причины. Многие источники ошибок могут быть устранены путем правильной установки правильно выбранного детектора движения.

Сфокусировав головку датчика и ограничив диапазон чувствительности с помощью накладок или соответствующим образом настроив датчики, можно устранить подавляющее большинство источников помех.

Тонкая настройка датчика движения означает затенение источников помех, но, с другой стороны, она также накладывает ограничения или уменьшение дальности действия. Поэтому необходимо хорошо подумать, чему отдать приоритет, будь то неприятные помехи, вызванные ошибками срабатывания, или обеспечение необходимой безопасности на охраняемой территории.

Яков Кузнецов