Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Электрик Инфо » Устройства автоматики, Электрические приборы и устройства » Как устроены и работают инфракрасные датчики движения
Количество просмотров: 110173
Комментарии к статье: 2


Как устроены и работают инфракрасные датчики движения


Как устроены и работают инфракрасные датчики движенияИнфракрасный датчик движения – это электронное устройство, способное реагировать на изменение интенсивности фонового теплового излучения в зоне его действия. Тепловым излучением обладают абсолютно любые объекты, а не только человек.

Если объект достаточного размера перемещается с достаточной скоростью, пересекая рабочую зону такого датчика, то происходит срабатывание, и датчик подает сигнал на электронную схему управления для выполнения того или иного действия тем или иным устройством. Таким устройством может быть как выключатель или регулятор освещенности помещения, так и охранная сигнализация, либо что-нибудь еще.

Очевидно, что такой инфракрасный датчик может быть применен для различных целей автоматизации, как в домашних условиях, так и на производственных и прочих предприятиях и объектах. Принципиально нет ограничений на области применения инфракрасных датчиков.

В основе конструкции инфракрасного датчика – пироприемники, служащие для распознавания инфракрасного излучения, и мультилинза, состоящая из множества мелких линз. Мультилинза внешне похожа на матовый цилиндр с мелким узором, нанесенным на его поверхность. Пироприемники расположены внутри корпуса датчика за мультилинзой.

Конструкция датчика движения

Каждая маленькая линза (каждый сегмент мультилинзы) фокусирует инфракрасный свет на один из этих приемных элементов, благодаря чему создается конфигурация сфокусированных лучей, затем, когда объект (источник инфракрасного излучения) перемещается, инфракрасный свет падает уже на другую микролинзу, фокусируясь на другом пироприемнике.

Получается, что на пироприемник то подается сфокусированный инфракрасный свет, то – исчезает. Так обеспечивается условие для срабатывания электронной схемы датчика, подается электрический сигнал на блок обработки, и выполняется то или иное действие тем или иным устройством.

Ясно, что чем больше сегментов содержит мультилинза, тем чувствительней будет работать датчик, поскольку каждая микролинза работает со своим сегментом, охватывая собственную часть объема рабочего пространства, и при перемещении объекта внутри этого сегмента срабатывания не произойдет.

Датчик движения в разобранном виде

В конструкции инфракрасного датчика зачастую применяются сдвоенные или даже счетверенные пироэлементы, это делается для более точного срабатывания устройства, исключая незначительные световые помехи, вызываемые сменой температуры фона. Счетверенные пироэлементы (два сдвоенных), применяемые в самых последних моделях инфракрасных датчиков, полностью исключают ложные срабатывания.

При установке инфракрасного датчика движения следует соблюсти некоторые важные условия. Во-первых, на датчик не должен падать прямой свет от лампы, он будет мешать правильной работе. Во-вторых, в зоне действия датчика не должно быть никаких посторонних предметов, как то: подвесные светильники, люстры, колонны, высокие элементы мебели, и другие объекты, ограничивающие обзор датчика.

Стеклянные перегородки в зоне действия датчика также будут мешать, поскольку инфракрасный свет не проходит через стекло. Если мешающий предмет все же попадет в зону действия датчика, то это чревато возникновением так называемой «мертвой зоны», в которой перемещение фиксироваться не сможет просто в силу того, что инфракрасный свет не попадет на линзу датчика.

Различные виды инфракрасных датчиков движения

Главной характеристикой инфракрасного датчика движения является радиус обнаружения идущего человека. Радиус перемещения должен обязательно дотягиваться до углов помещения, а в случае, если этого не выходит, в помещении придется установить два или три таких датчика.

Каждый датчик обладает собственной круговой диаграммой обнаружения, и если одной такой диаграммы не достаточно для перекрытия всего пространства, например комнаты, придется установить несколько датчиков, чтобы их диаграммы обнаружения перехлестывались между собой, это обеспечит качество монтируемой системы автоматизации в целом.

Владельцы собак, кошек и других домашних животных часто задаются вопросом, можно ли создать стабильную систему, которая бы выдерживала домашних животных. Лучшим решением будет изолировать животных от территории, которую мы собираемся защищать.

Однако обычно это невозможно, поэтому производители инфракрасных датчиков движения удовлетворяют потребности пользователей, предлагая датчики, оснащенные технологиями и алгоритмами обнаружения, которые позволяют минимизировать причины ложных срабатываний, вызванных, среди прочего, животными.

Технология цифрового трехуровневого покрытия поля обнаружения, используемая в современных датчиках движения, исключает явление ложных тревог, вызванных мелкими животными.

Наружные ИК-датчики OPTEX не обнаруживают домашних животных и животных, а только обнаруживают присутствие человека, создавая более надежное решение для датчиков безопасности

Инфракрасные датчики движения бывают разными. Самые обычные модели реагируют на перемещение, но есть и более функциональные модели, расширяющие возможности для автоматизации.

Например, есть модели, могущие вести мониторинг освещенности, если движущийся человек присутствует в рабочей зоне. Когда света из окон достаточно, такой датчик может отключить искусственный свет, и включить его, когда начнет темнеть.

В таких датчиках есть возможность настройки такой чувствительности именно к свету. Особенно актуально это для подъездов домов, когда важно оптимизировать энергопотребление, включая свет только в темное время суток, или только тогда, когда по подъезду идет человек. Материальные расходы, благодаря такой автоматизированной системе могут быть существенно снижены.

Смотрите также по этой теме: Автоматические включатели освещения с инфракрасными и акустическими датчиками

Андрей Повный

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Факультет Интернет вещей

Обучение Интернет вещей и современные встраиваемые системы

Вы сможете:

  • Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

  • Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

  • Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды...

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

Подробнее здесь: Интернет вещей и современные встраиваемые системы






Поделитесь этой статьей с друзьями:

Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Как настроить датчик движения
  • Датчик движения – маленький помощник для большой экономии
  • Как выбрать датчик движения для включения света
  • Беспроводные датчики движения
  • Как правильно подключить датчик движения для управления светом
  • Категория: Устройства автоматики, Электрические приборы и устройства

    Датчики, Датчики движения, Охранные устройства, Устройство сигнализации

      Комментарии:

    #1 написал: андрей | [цитировать]

    Не совсем раскрыта тема видов датчиков. Насколько я знаю есть два типа: активный и пассивный. Пожалуйста, объясните чем они отличаются и принципы действия разных видов инфракрасных датчиков.

      Комментарии:

    #2 написал: Олег | [цитировать]

    Давайте я подробнее расскажу про инфракрасные датчики движения OPTEX. Практически каждый тип наружного извещателя из предложения OPTEX имеет аналог с батарейным питанием, который может работать с большинством беспроводных систем сигнализации, доступных на рынке. Такой извещатель должен быть оснащен беспроводным передатчиком. Технологии беспроводной передачи сигнала сегодня широко используются в системах безопасности, а детекторы с батарейным питанием на первый взгляд ничем не отличаются от детекторов с проводным питанием. Расширенные функции, широкий диапазон напряжения и встроенные системы экономии заряда батареи, которые оснащены детекторами с батарейным питанием, делают эти устройства столь же эффективными, как и их традиционные версии. Стабильная работа при низких температурах окружающей среды обеспечивается использованием в извещателях качественных литий-тиониловых батарей.

    Линия QXI включает в себя детекторы PIR, а также двойные, проводные детекторы и детекторы с питанием от батарей с углом обнаружения 120 ° и дальностью действия 12 м. Компактные извещатели QXI с их минималистичным дизайном соответствуют последним мировым тенденциям, а благодаря своим небольшим размерам они остаются незаметными и вписываются в любой фасад. Зону обнаружения можно регулировать с помощью прилагаемых маскирующих наклеек. Благодаря маскирующим аксессуарам вы можете легко настроить дальность обнаружения датчиков, благодаря чему они не будут реагировать на движение за забором собственности (улица, соседи, растительность). Сигнализация маскировки так называемого антимаскирование информирует пользователя о случайном (например, липкие листья) или намеренном покрытии детектора (также прозрачными материалами или лаками). Использование двойного детектора, в котором обнаружение в инфракрасном канале требует подтверждения микроволновым модулем, минимизирует помехи, вызванные быстрыми изменениями температуры, например, солнце, выходящее из-за облаков, теплый воздух за грузовиком на улице и т. д . Технология четырех пироэлементов, используемых в широкоугольных детекторах серий BXS и WXS, позволяет установить две независимые зоны обнаружения (левую и правую). Зоны имеют регулируемый диапазон до 12 м каждая, а функциональность одного детектора соответствует двум стандартным детекторам с углом обнаружения менее 90 градусов. 

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:

    Популярные статьи:

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Яндекс Дзен

     


    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки

    Copyright © 2009-2021 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный (о сайте и авторах статей)
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.