Датчики движения - микроволновые и инфракрасные

Датчик движения можно встретить во многих местах, более того, мы все настолько привыкли к этим приспособлениям, что, как правило, даже не обращаем на них внимания. Если не вдаваться в сложные технические нюансы, то датчик движения это устройство, которое определяет и реагирует на перемещение объектов в зоне видимости. То есть, обозначение перемещения это первый шаг. Второй шаг - это реакция и передача сигнала, к примеру, на пульт охраны. Обычно это происходит при помощи замыкания контактов реле.

Системы с датчиками движения чаще всего встречаются в:

• Системах управления освещением;
• Охранных системах и сигнализациях (включая автомобильные);
• Системах контроля доступа;
• Системах «Умного Дома», или для управления отдельными компонентами - системами автоматического управления дверями/воротами, вентиляции, и т. д.

Сегодня наиболее распространены микроволновые и инфракрасные датчики движения за счёт своей универсальности и эффективности.

По какому принципу работают инфракрасные датчики движения?

Основной принцип работы заключается в определении изменений теплового излучения объектов, находящихся в поле зрения датчика. Каждый объект излучает определённый уровень тепла, даже если этот уровень равен нулю, датчик это определяет. При появление теплового движения, мгновенно происходит срабатывание.

Перемещения объекта определяются линзами, число которых может быть различным и колеблется от 20 до 60 в зависимости от модели. Количество определяет эффективность датчиком, то есть, чем их больше, тем шире зона охвата и чувствительность прибора.

Несмотря на свою эффективность, инфракрасный датчик движения имеет свои негативные стороны. А именно:

• Ложные срабатывания могут причинить немало хлопот, ведь прибор реагирует на любые изменения в тепловом фоне, это может быть даже отопление или мелкое животное (например крыса).
• Недостаточная эффективность при работе в уличных условиях из-за обилия внешних факторов, например: солнечного света, животных, людей, обильных осадков (снега, дождя), и т.д.
• Можно избежать инфракрасного датчика, если покрыть объект материалами, которые не пропускают инфракрасное излучение.

Тем не менее, у данного типа приборов есть и свои плюсы, в их числе:

• Абсолютно безопасные для здоровья и повседневной деятельности человека, за счёт того что приборы данного типа не являются излучателями. Иными словами, инфракрасный датчик лишь считывает данные, но не производит излучения.
• Гибкие возможности при настройке дальности и угла обнаружения, причём, можно задать точные параметры и для обнаружения подвижных объектов.
• Плюс в использовании на улице заключается в том, что датчик будет реагировать на тепловые объекты, то есть, имеющие собственную температуру (это особенно удобно ночью, когда естественный источник тепла - солнце и возможное нагревание объектов в поле зрения, можно не принимать во внимание). В зависимости от модели, можно произвести более точную настройку прибора.

Инфракрасные датчики движения хорошо подойдут в ситуации, когда условия использования:

• либо, минимизируют случайные срабатывания (например - в комнате, ночью);
• либо допускают наличие случайных (ложных) срабатываний.

Кроме того такой тип приборов имеет относительно невысокую цену, и высокое соотношение цены и эффективности. Важно помнить, что и определение движущегося теплового объекта не всегда возможно со сто процентной эффективностью. Иногда это напрямую связано с настройками - например, уровень срабатывания на подвижное тепло может повлиять и на срабатывание на крупных животных (тех же собак).

Микроволновый датчик движения и принципы его работы:

Главное отличие инфракрасного и микроволнового датчиков заключается в том, что последний излучает электромагнитные волны высокой частоты. Частота излучения может меняться в зависимости от модели или производителя, но есть и определённый, наиболее часто используемый стандарт - 5,8ГГц. Излучение отражается от объектов, расположенных в поле зрения прибора, после чего считывается сенсором. Строго говоря - это тот же радар, только уменьшенная, комнатная его версия.

По какому принципу работают микроволновые датчики движения?

Есть такое понятие - эффект Доплера. Именно на данном принципе основана работа датчика. Каждая волна имеет свою длину, и отражается от объектов, как бы натыкаясь на них. От этого длина волны меняется. Изменение в длинах волн может послужить причиной срабатывания. Это также зависит и от настроек прибора в каждом конкретном случае.

Слово «микроволновый», в свою очередь, напрямую указывает на специфику излучения. Диапазон высоких частот определяет точность обнаружения объектов, но имеет свои негативные стороны.

Появление в области работы токопроводящего объекта, объект фиксируется на каждом этапе перемещения и происходит срабатывание, с передачей сигнала на пульт охраны, часто - с одновременным включением сигнализации.

Микроволновый датчик движения имеет свои плюсы, в частности:

• Компактные размеры - в сравнении с ИФ датчиком, микроволновый может иметь значительно более скромные размеры.
• Полное игнорирование температуры окружающей среды, интенсивности солнца и нагревания объектов. Но, важно помнить, что изменение температуры может приводить к изменению свойств самих объектов.
• Способность выявлять объект сквозь тонкие стены, стекло, двери, ветви деревьев, одним словом через все то, что подходит под определение диэлектрических препятствий, или - слабо проводящих препятствий.На самом деле, в зависимости от условий это может также являться минусом, но об этом ниже.
• Датчик может иметь несколько независимых друг от друга зон выявления объектов.
• Способность реагировать на наименьшее движение.

Конечно, микроволновой датчик имеет свои недостатки, а именно:

• Стоимость - они несколько дороже, нежели инфракрасные датчики.
• Угол эффективного обзора довольно узок, и в реальных условиях редко превышает 180 градусов, что является не лучшим показателем.
• Не секрет что микроволновое излучение является вредным для здоровья человека, и постоянное нахождение под таким воздействием не рекомендуется. Впрочем, большинство современных микроволновых датчиков соответствуют существующим нормам.
• Прохождение волн сквозь препятствия может иметь негативные последствия, например, при фиксации движения за гипсокартонной стеной чужого офиса. Стены из фанеры, даже толстой, также не спасут. Хуже всего то, что датчик порой может срабатывать даже при считывании движений в пластиковых трубах, если они скрыты за тонкой стеной (тот же гипсокартон). Обратная сторона вопроса заключается в том что металлические предметы могут искажать сигнал, скрывать некоторые объекты из зоны видимости датчика. Также, это может способствовать появлению небольших (а иногда и довольно больших), слепых зон.

Если вы учли все или большинство негативных моментов, и грамотно используете преимущества, данный тип датчика будет эффективным и полезным дополнением вашей системы безопасности. Этому способствует и высокая точность определения движения объектов. При этом не следует забывать о важности правильной настройки прибора. Именно правильная настройка и учёт условий работы, в том числе и условий окружающей среды, определяет результат. Обычно их используют именно в системах безопасности, а вот для повседневного использования дома, в тех же системах освещения или для включения вентиляции в уборной, лучше подойдёт инфракрасный датчик. К тому же он обойдется вам намного дешевле.