Датчик движения – это устройство, обнаруживающее передвижение каких-либо объектов в зоне своего действия. Чаще всего датчики движения используются в местах, где люди находятся непродолжительное время, например, в кладовках, подсобках, коридорах, на лестницах.
По принципу действия датчики движения бывают ультразвуковые, инфракрасные и микроволновые. Подробнее расскажем о принципе действия каждого из них.
По способу получения сигнала от объектов датчики движения подразделяются на активные датчики, которые сами излучают и регистрируют отраженный от объектов сигнал и требуют использования излучателя и приемника, и пассивные датчики – те, которые регистрируют собственное излучение объектов.
Инфракрасные датчики регистрируют движения по инфракрасному излучению, которое
свойственно всем нагретым телам: человеку, животному, а также теплой батарее, теплому полу и т. д. ИК-датчики пассивные. Сами они ничего не излучают, а лишь воспринимают исходящее от всех теплокровных существ излучение. Это самый распространенный вид датчиков.
Инфракрасные датчики регистрируют движения по инфракрасному излучению, которое свойственно всем нагретым телам: человеку, животному, а также теплой батарее, теплому полу и т. д. ИК-датчики пассивные. Сами они ничего не излучают, а лишь воспринимают исходящее от всех теплокровных существ излучение. Это самый распространенный вид датчиков.
В середине датчика расположены приемники ИК-света – фотоэлементы. Они накрыты похожей на колпак или цилиндр мультилинзой. Каждая мини-линза охватывает свой сегмент. Сигнал пропадает при выходе человека (руки человека) за границы этого сегмента. При перемещении внутри сегмента сигнал не меняется.
Мультилинза, она же линза Френеля – сложная составная линза, разделяющая всю область вокруг датчика на множество секторов, или лучей.
Задержка времени отключения необходима для того, чтобы при появлении человека в освещаемой зоне он смог пройти ее полностью, даже не находясь в поле «зрения» датчика. Датчики движения отключаются не сразу, а с небольшой задержкой, после выхода объекта из зоны видимости. Задержка времени обычно выставляется от 5 секунд до 10 минут.
«Загрубление» работы датчиков часто делается намеренно, дабы они реагировали только на идущего человека. Угол обнаружения любого инфракрасного датчика можно легко скорректировать, просто заклеив пленкой часть мультилинзы.
Ультразвуковые датчики для регистрации движения используют отраженные от объектов ультразвуковые волны в диапазоне 20–60 кГц. Такие датчики способны срабатывать только на достаточно резкие движения и могут даже не среагировать на спокойные движения человека. Кроме того, ультразвуковые частоты вызывают беспокойство у животных. Плюсом является их невысокая стоимость. В световых приборах они используются редко, так как дальность их действия ограничена.
Микроволновые (СВЧ) датчики используют энергию электромагнитных волн высокой частоты. Частота излучаемых волн таких датчиков обычно составляет 5,8 ГГц. Микроволны отражаются от окружающих объектов и регистрируются сенсором. В случае обнаружения малейших изменений отраженных электромагнитных волн срабатывает микропроцессор устройства. Детектирование возможно сквозь деревянные двери, оконные стекла, тонкие стены.
По принципу своей работы ультразвуковые и микроволновые датчики схожи. По способу получения сигнала - это активные датчики. То есть они сами излучают и регистрируют волны. Состоят такие датчики из приемника и излучателя. В работе ультразвуковых и микроволновых датчиков используется эффект Доплера: когда в зоне обнаружения активного датчика движения появляется движущийся объект, частота отраженной от объекта волны изменяется.
Проиллюстрировать это можно простым примером: мы стоим на остановке, а мимо едет машина с сиреной. Когда она подъезжает к нам, звук кажется высоким, когда удаляется от нас – гораздо более низким.
В СВЧ-датчиках, работающих на основе эффекта Доплера, антенна служит и передатчиком, и приемником электромагнитных волн. Отражаясь от движущихся объектов, волны регистрируются сенсором, и в случае обнаружения изменений микропроцессор устройства включает светильник.
| Характеристики* | Ультразвуковые датчики | Инфракрасные датчики | Микроволновые (СВЧ) датчики |
|---|---|---|---|
| Активные/пассивные по способу получения сигнала |
Активные, излучают ультразвуковые волны в диапазоне 20–60 кГц |
Пассивные, не излучают, а лишь регистрируют инфракрасное излучение от объектов | Активные, излучают электромагнитные волны, обычно 5,8 ГГц |
| Принцип работы | Для регистрации движения используют отраженные от объектов ультразвуковые волны | Регистрируют движения по инфракрасному излучению, которое свойственно всем нагретым телам: человеку, животному, теплой батарее, теплому полу и т. д. | Для регистрации движения используют отраженные от объектов электромагнитные волны высокой частоты |
| Радиус действия датчика | Весьма ограниченный радиус действия. Даже у лучших моделей 10–15 м – предел их возможностей | Радиус может быть весьма большим, до нескольких десятков метров. Однако радиус видимости должен быть полностью открыт |
Радиус действия может быть огромным. У самых мощных моделей – это сотни метров |
| Вероятность случайного срабатывания |
Низкая | Средняя | Высокая |
| Вероятность несрабатывания |
Высокая | Низкая | Низкая |
| Температурный диапазон работы |
Изменения температуры не оказывают существенного влияния на работу датчика | При увеличении температуры окружающей среды свыше +25 °С чувствительность датчика значительно снижается | Изменения температуры не оказывают существенного влияния на работу датчика |
| Способность «видеть» объекты через препятствия** |
Есть | Нет, должна быть прямая видимость от объекта до датчика | Есть |
| Влияние на человека и животных |
Есть | Нет | Есть |
| Размеры датчика | Довольно большие | Довольно большие | Небольшие |
| Стоимость | Небольшая | Средняя | Высокая |
* Все характеристики конкретного прибора зависят от итоговых настроек.
** Важно понимать, что микроволновые датчики не умеют «щупать» через стены и перегородки, да и стекла могут нарушить правильность их работы. И если по краю контролируемой зоны движется человек, то произойдет ложное срабатывание. Поэтому мощность передатчика часто намеренно ограничивают.
Также существуют комбинированные датчики движения, совмещающие в себе сразу несколько технологий обнаружения, например, инфракрасный и микроволновой датчик.
Информация для статьи предоставлена сайтом www.jazz-way.com
