Датчики движения

Датчик движения – устройство, определяющее движение каких-либо объектов на контролируемой территории. Выход датчика движения является логическим: есть или нет движение.

В чистом виде датчики движения используются в охранных системах, где они только формируют логический сигнал об обнаружении движения, который обрабатывается центральным процессором. Информация процессору передается либо в аналоговом виде (выход датчика обычно представляет собой «сухой контакт» реле) либо в цифровом виде по одному из стандартных цифровых протоколов.

В системах освещения, в чистом виде датчики движения могут использоваться только в компьютеризированных системах, аналогичных охранным системам.

В то же время выпускаются датчики движения в виде самостоятельных устройств, предназначенных для работы в системах освещения. Как самостоятельные устройства датчики движения содержат в себе (рис. 5):

· датчик движения с регулятором чувствительности;

· датчик освещенности, разрешающий срабатывание только при уменьшении уровня освещенности менее определенного, настраиваемого порога;

· таймер, с настраиваемой длительностью срабатывания;

· ключ, для включения светильника (реле или симистор);

· блок питания.

Рисунок 5 – Структурная схема датчика движения, а) и диаграммы его работы б)

По принципу работы датчики движения бывают [16]:

· инфракрасные;

· ультразвуковые;

· микроковолновые.

Инфракрасные датчики воспринимают инфракрасное (тепловое) излучение от различных объектов и являются наиболее распространенными во всем мире. Их еще называют пассивными, поскольку они ничего не излучают. Данные датчики воспринимают тепловое излучение любых нагретых объектов и теплокровных животных, что следует учитывать при их использовании.

О основе работы датчика лежит пироэлектрический эффект. Пироэлектрический датчик отслеживает уровень инфракрасного излучения в поле зрения датчика. Сигнал на выходе пироэлектрического датчика зависит от уровня ИК-излучения. При появлении человека или другого объекта с температурой большей, чем температура фона, на выходе пироэлектрического датчика повышается напряжение. Для того чтобы определить, движется ли объект, в датчике используется линза Френеля, фокусирующая ИК-излучение на область чувствительности. При перемещении объекта, инфракрасное излучение от него улавливается и фокусируется разными сегментами линзы, что формирует несколько последовательных импульсов на выходе пироэлектрического датчика. Пироэлектрические датчики могут содержать сразу две чувствительные области, причем при воздействии на одну из областей напряжение на выходе датчика увеличивается, а при воздействии на вторую – уменьшается (рис. 6) [17].

Рисунок 6 – Принцип действия пироэлектрического датчика

Ультразвуковые датчики более просты и экономичны по сравнению с инфракрасными. Принцип действия заключается в излучении ультразвука специальным динамиком, а затем фиксирования микрофоном его уровня, отраженного от различных предметов. При движении предметов уровень отраженного сигнала постоянно меняется, что является признаком движения. Серьезным недостатком ультразвуковых датчиков, которое ограничило их практическое использование, является излучение ультразвука, который негативно действует на человека и животных. Так, например, собаки при работе данных датчиков могут тоскливо выть.

Микроволновые датчики работают по принципу радиолокационных приборов. Они генерируют короткий радиоимпульс в диапазоне СВЧ, а затем регистрируют время и уровень отраженного сигнала. Поскольку микроволновое излучение распространяется сквозь стены, один такой датчик может обслуживать несколько комнат (используется в охранных системах). Недостатками таких датчиков является высокая стоимость и генерирование СВЧ электромагнитного излучения.

Дата добавления: 2014-12-16