Датчики руху. Види, призначення та принцип роботи

Датчики руху стрімко увірвалися в наше життя. Сьогодні вони активно застосовуються в охоронних та освітлювальних системах. Їх використання допомагає убезпечити наше житло від злодіїв та зробити його більш комфортним. Датчики суворо контролюють довірену їм територію, коли нас немає вдома, і привітно зустрічають нас на порозі яскравим, радісним світлом. Пристрої, які ще зовсім нещодавно здавались фантастикою, тепер доступні кожному і повсюдно супроводжують наше життя. Дізнатися більше про датчики руху допоможе наша стаття, в якій ми розповімо про наявні види, принципи роботи та правильну їх експлуатацію.

Зміст

• Для чого використовуються датчики руху
• Принцип роботи датчиків руху
• Види датчиків руху
• Переваги та недоліки датчиків руху
• Технічні характеристики датчиків руху
• Як правильно встановлювати датчики руху

Для чого використовуються датчики руху

Датчик руху в системі освітлення – пристрій, який призначений для автоматичного вмикання світла при появі людини або автомобіля в зоні контролю.

В основному датчики руху розміщують там, де необхідно увімкнення освітлення на нетривалий час. Це можуть бути об'єкти на відкритій території або всередині приміщення.

Застосування датчиків руху створює комфортні умови для користування коридорами, коморами, сходовими майданчиками або присадибними ділянками, а також допомагає суттєво економити електричну енергію завдяки раціональному використанню освітлення.

Робота датчика руху полягає в наступному. Фіксуючи в зоні свого контролю появу людини або іншого об'єкта, що рухається, датчик дає команду на включення освітлювального приладу в потрібному місці. Залежно від встановлених налаштувань, через певний час освітлення плавно або миттєво вимикається. Застосування датчиків руху дозволяє уникнути необхідності ручної активації світильників та їх відключення.

Датчики руху можуть застосовуватися, як окремо для освітлювальних систем, так і в комплексі з охоронними. У будь-якому разі, їх застосування сприяє загальній оптимізації життєдіяльності та господарювання.

Принцип роботи датчиків руху

Датчики руху влаштовані так, що, в залежності від моделі, вони реагують на різні випромінювання, які мають звуковий або хвильовий характер, а також на перепади температур. Внаслідок цього, у них спрацьовує спеціальне реле, яке замикає електричний ланцюг та включає освітлення.

Датчик руху налаштовується на контроль над площею чи об'ємом певної території. Крім того, пристрій дозволяє регулювати параметри інтенсивності та часу спрацьовування.

Для охоплення значної території використовують групу датчиків, об'єднаних у загальну систему, коли кожен із них відповідає за свою зону контролю. При цьому, межі сусідніх зон повинні частково перекриватися для забезпечення надійності роботи освітлення.

В датчиках руху передбачається можливість налаштування їх на певну тривалість роботи, на спрацьовування за певного рівня освітленості, на роботу в нічний час тощо.

Тривалість роботи може бути налаштована в діапазоні від декількох секунд до чверті години. Відстань робочої зони, де забезпечується ефективне спрацьовування датчика, становить від десяти до двадцяти метрів, при куті охоплення від 100 до 360 градусів.

На ринку представлені моделі освітлювальних пристроїв із вбудованими датчиками руху. Такі світильники підключаються до електричної мережі та можуть вмикатися за допомогою вимикача світла.

Види датчиків руху

Серед великої кількості різноманітних типів датчиків руху, можна виділити чотири основні види таких пристроїв. До них відносяться: інфрачервоні, ультразвукові, мікрохвильові та комбіновані моделі. Кожен із цих видів має свої особливості та показання до застосування.

Принцип роботи інфрачервоного датчика руху полягає у використанні, для виявлення об'єкта, що рухається, спеціального пристрою, який реагує на теплове випромінювання. Інфрачервоні хвилі, що йдуть від людини або автомобіля, фіксуються сенсором датчика, після чого, отриманий тепловий сигнал перетворюється на цифровий і дає команду реле на замикання або розмикання ланцюга.

Конструкція інфрачервоного датчика складається зі складної системи спеціальних дзеркал та лінз, які використовуються для фокусування теплового випромінювання. Чим їх більше і складнішою є конструкція, тим вища чутливість датчика руху. Площа лінз пропорційна зоні, яку може охопити датчик. Загальна кількість лінз у датчику вимірюється десятками.

Спрацювання ультразвукового датчика руху відбувається шляхом скануванням простору звуковими хвилями. Частота хвиль відповідає ультразвуку.

Ультразвуковий датчик обладнаний генеруючим пристроєм, який вловлює звукові хвилі з частотою від двадцяти до шістдесяти кілогерців, що знаходяться в зоні його охоплення.

При появі в ній об'єкта, який рухається, хвилі відбиваються в ньому і змінюють свою частоту, що фіксується датчиком й призводить до спрацьовування системи освітлення.

Принципова відмінність у роботі ультразвукового датчика від інфрачервоного полягає в тому, що він спрацьовує не на замикання сигналу, а на його переривання.

В основі роботи мікрохвильових датчиків руху лежить випромінювання електромагнітних хвиль високої частоти з подальшим їх відбиттям від об'єктів, що рухаються. Відбиті хвилі фіксуються сенсорним пристроєм датчика руху, який розпізнає зміни в них. Від сенсора сигнал передається до мікропроцесорного блоку, який активує включення освітлення.

Мікрохвильові датчики руху, так само як і ультразвукові, використовують принцип взаємодії хвиль, що випромінюються, з предметами або об'єктами, поява яких у зоні дії датчика змінює їх частоту. Мікрохвильові датчики генерують хвилі надвисокої частоти в діапазоні від 300 МГц до 300 ГГц довжиною від 1 мм до 1 м.

Датчики руху, які використовують у роботі одночасно кілька описаних вище принципів, називають комбінованими. Такі пристрої можуть складатися, наприклад, з двох типів датчиків, мікрохвильового та інфрачервоного. Така конструкція датчика руху дозволяє забезпечувати більш надійне його функціонування та чітке спрацювання. Обидва датчики взаємно доповнюються, що дозволяє згладжувати у роботі окремі недоліки та збої кожного.

Крім зазначених видів, датчики руху, що використовуються для освітлювальних потреб, можна класифікувати за місцем їх встановлення на внутрішні та зовнішні.

Внутрішні використовуються в приміщеннях і, залежно від місця кріплення, діляться на стельові, настінні та потайні.

Зовнішні встановлюються поза приміщеннями та використовуються у вуличних системах освітлення. Це можуть бути об'єкти виробництва, присадибні ділянки чи складські території.

Переваги та недоліки датчиків руху

У цьому розділі статті ми розглянемо переваги та недоліки основних видів датчиків руху: інфрачервоних, ультразвукових та мікрохвильових.

Переваги інфрачервоних датчиків руху:

• точність встановлення кута охоплення зони контролю та дальності дії;
• надійність у роботі;
• безпека для людини та тварин через відсутність випромінювань.

Недоліки інфрачервоних датчиків руху такі:

• ймовірність помилкового спрацьовування через реагування на будь-яку присутність теплового випромінювання, навіть природного;
• при встановленні на вулиці через вплив різних атмосферних факторів знижується точність функціонування;
• обмежений робочий температурний діапазон;
• можуть не розпізнавати об'єкти, що мають покриття, що знижує пропускання теплового випромінювання.

Переваги ультразвукових датчиків руху:

• незначна ціна;
• стійкість до атмосферних та температурних факторів;
• висока чутливість до об'єктів, що рухаються, незалежно від матеріалу, з якого вони виготовлені;
• надійне функціонування в умовах значної запиленості та підвищеної вологості.

Недоліки ультразвукових датчиків руху:

• присутній ультразвук викликає неприємні відчуття у тварин, які вловлюють звук із частотою, не чутною для людини;
• обмежений радіус дії;
• низька чутливість, що дозволяє реагувати лише на різкі рухи наявного об'єкта.

Переваги мікрохвильових датчиків руху:

• можливість помічати об'єкти через діелектричні перешкоди;
• висока чутливість;
• здатність забезпечити роботу кількох зон контролю;
• компактні габарити.

Недоліки мікрохвильових датчиків руху:

• значна вартість;
• ймовірність помилкових спрацьовувань;
• присутність небезпечного НВЧ випромінювання.

Технічні характеристики датчиків руху

До основних технічних характеристик датчиків руху можна віднести: кут охоплення, дальність контролю, область застосування та принцип монтажу.

Кут охоплення, який контролюється датчиком руху, може знаходитися в діапазоні від 60° до 360° у горизонтальному напрямку та в діапазоні від 10° до 20° у вертикальному. Найбільший кут охоплення можуть забезпечити стельові датчики, а найменший – встановлені на стіні. Більшість моделей датчиків, призначених для встановлення на вулиці, забезпечують кут охоплення понад 180°

Підключення вуличного світильника з датчиком руху
Детальніше

Дальність контролю визначається за кількома площинами – до 50 м у діаметрі та до 25 м фронтально. Також розглядається зона перед самим датчиком.

Область застосування датчиків руху поширюється на внутрішнє та зовнішнє використання. До датчиків, що експлуатуються на вулиці, висуваються підвищені вимоги щодо захисту корпусу від потрапляння всередину пилу та вологи. Ступінь захисту таких пристроїв має бути не меншим за ІР44. Такий рівень є прийнятним за умови відсутності прямого контакту з водою. Якщо попадання води на корпус датчика уникнути неможливо, слід застосовувати моделі з рівнем захисту ІР65.

За способом монтажу датчики руху діляться на: стельові, настінні, зовнішні та вбудовані.

Стельові моделі забезпечують контроль території за усім периметром, а настінні мають обмежений радіус охоплення. Зовнішні моделі застосовують на відкритому просторі, а вбудовані монтують у спеціальних нішах поверхонь.

Крім основних технічних характеристик, датчики руху можуть мати додаткові функції, такі як захист від реагування на тварин, затримка відключення світла, робота від елементів живлення. Деякі моделі можуть бути пов'язані з мобільними гаджетами та охоронними відеокамерами.

Як правильно встановлювати датчики руху

У цьому розділі ми дамо корисні рекомендації, які допоможуть правильно встановити датчик руху та забезпечити його ефективну роботу.

Датчики руху нераціонально встановлювати у тих місцях, де час присутності людини перевищує п'ять хвилин. Це можуть бути приміщення ванної кімнати, туалету або кухні. Для того, щоб освітлення не відключалося, доведеться систематично здійснювати рухи, на які буде реагувати датчик.

Це не є актуальним у разі застосування складних та дорогих моделей датчиків руху, які дозволяють встановлювати триваліший час відключення світла – до 20 хвилин.

Місце встановлення датчика руху має бути визначене з урахуванням можливості контролювання ним усієї зони спостереження, виключаючи при цьому хибні спрацювання.

Ефективним рішенням стане використання освітлювальних пристроїв із вбудованими датчиками руху, а також із сутінковими датчиками, що виключають увімкнення світла в денний час.

Монтувати датчик руху доцільніше на стелі, тому що його встановлення на стіні значно зменшує кут охоплення – менше ніж 180°.

Підбирати датчик руху необхідно з урахуванням того, де він буде застосовуватися. Для сходової клітини прийнятним буде використання простих та недорогих моделей з кутом охоплення 60°. А ось для великої вуличної території – необхідний датчик із кутом охоплення понад 180°.

Більш детальну інформацію щодо застосування та технічних особливостей датчиків руху ви можете отримати в мережі магазинів Брілле, де в широкому асортименті представлені різні моделі пристроїв, а також інше електромонтажне обладнання. Наші кваліфіковані продавці-консультанти допоможуть підібрати оптимальну модель, що ідеально відповідатиме вашим вимогам.