Виды датчиков движения. Принцип работы инфракрасного датчика движения
Датчик движения – это сигнализатор, который фиксирует перемещение объектов и используется для контроля за окружающей обстановкой или автоматического запуска требуемых действий в качестве ответа на перемещение объектов.
Датчики движения классифицируются по следующим признакам:
- Тип используемого излучения. Согласно данному признаку датчики движения делятся на томографические (используются радиоволны), фотоэлектрические (используется видимый свет), ультразвуковые и инфракрасные.
- В зависимости от того, излучает ли сенсор волны сам и анализирует их после отражения, или получает волны извне, датчики делятся на активные, пассивные и комбинированные, в которых часть датчика посылает волны, а вторая удаленная часть их получает.
В настоящее время самыми распространенными датчиками движения являются: пассивные инфракрасные, активные ультразвуковые и комбинированные фотоэлектрические датчики.
Инфракрасный датчик движения – это датчик движения, принцип работы которого основан на анализе теплового или инфракрасного излучения.
Пассивные инфракрасные датчики не испускают никакого излучения, они только анализируют входящие тепловые лучи. Внутри датчика, в большинстве случаев, находятся два чувствительных элемента, которые измеряют поток инфракрасного излучения. Перед каждым из чувствительных элементов датчика устанавливается линза Френеля, которая фокусирует на датчик падающие на него инфракрасные лучи.
Простейший датчик сконструирован таким образом, что внешнее пространство «разделено» между чувствительными элементами и двумя линзами каждая из которых проецирует инфракрасное излучение из своей зоны обзора на свой чувствительный элемент. В обычных условиях интенсивность поступающего на обе части датчика излучения примерно одинакова. В том случае, когда в поле зрения появляется излучающий инфракрасные лучи объект, излучение в первую очередь попадает в поле зрения только одной части датчика, и показания двух чувствительных элементов начинают различаться, что является сигналом движения. В реальных условиях датчик, у которого две линзы, не обладал бы высоким уровнем надежности, поэтому в современных моделях датчиков устанавливается не одна пара линз, а несколько десятков. Они легко заметны на корпусе прибора и представляют собой ячеистую структуру с полупрозрачным окошком, за которым находятся чувствительные элементы. Чтобы сэкономить места и материалы инфракрасные датчики конструируются таким образом, чтобы все линзы фокусировали входящее излучение только на двух чувствительных элементах. Благодаря этому окружающее пространство делится на зоны обзора между парами линз, каждая из которых способна фиксировать движение в своей зоне. В большинстве случаев в качестве чувствительного элемента используется пьезоэлектрический чувствительный элемент. Менее распространены термопарные датчики, микроболометры и полупроводниковые детекторы инфракрасного излучения.
Условия эффективной работы и дополнительные возможности инфракрасных датчиков движения
Чтобы обеспечить эффективное функционирование инфракрасного датчика излучения необходимо придерживаться следующих правил:
- Не допускать попадания прямого излучения от ламп освещения.
- Исключить присутствие в помещении предметов, которые будут препятствовать нормальному обзору датчика в его зоне действия. Такими предметами могут быть высокая мебель, колонны, люстры, подвесные осветительные приборы и т. п.
- Наличие стеклянных перегородок способствует снижению эффективности работы датчиков. Стеклом блокируется прохождение инфракрасного потока, что может стать причиной появления «мертвых зон» - участков, вне зоны действия датчиков.
- Монтаж датчиков должен осуществляться с учетом радиусов обнаружения. Очень важно, чтобы все углы попадали в зону контроля системы.
- У каждой модели инфракрасного датчика имеется своя диаграмма обнаружения. В том случае, когда одного датчика недостаточно, возникает необходимость в монтаже дополнительных, в этом случае диаграммы «перехлестываются», что увеличивает эффективность всей системы.
Нынешние датчики хорошо справляются с традиционными задачами. Помимо того, они способны не только фиксировать перемещения в помещениях, но и соответствующим образом реагировать на них и выполнять другие важные функции. Одной из таких функций является мониторинг уровня освещенности - система определяет уровень освещенности и принимает решение, достаточно ли его для комфортного нахождения человека, если нет, то включает дополнительные осветительные приборы.
