Mis on elektrooniline liikumisandur? Vastus on ilmne – tundlik seade, tavaliselt turvasüsteemide seadmete klassist. Tõsi, on ka disainilahendusi, mis on mõeldud näiteks valgusallikate ja muude seadmete juhtimiseks. Liikumisanduri töö põhineb signaali genereerimise põhimõttel, kui kontrollitava ala piires tuvastatakse liikumist. Seadmed on valmistatud erinevate tehnoloogiate alusel. Selliste tundlike andurite kasutamine on muutumas üha nõudlikumaks mitte ainult majandus- ja tööstussfääris, vaid ka majapidamises. Vaatame, milliseid seadmeid toodetakse, ja ka kasutusnäiteid.

Arvesse võetakse sõltuvalt objekti liikumise tuvastamise meetodist. Seadmeid on kahte klassifikatsiooni:

1. Aktiivne.
2. Passiivne.

Aktiivsed detektorid

Aktiivsed detektorid on seadmed, mis töötavad radari ahela põhimõttel. Seda tüüpi seade kiirgab raadiolaineid (mikrolaineid) kontrollitavas piirkonnas. Mikrolained peegelduvad olemasolevatelt objektidelt ja neid võtab vastu liikumisanduri andur.

Aktiivse anduri konstruktsiooni lihtsustatud skemaatiline diagramm: 1 – mikrolainekiirguse allikas (saatja); 2 – peegeldunud mikrolainesignaali vastuvõtja; 3 – skaneeritud objekt

Kui mikrokiirguse anduri abil tuvastatakse ülekande ajal liikumist juhtpiirkonnas, tekib efekt - Doppleri (sagedus) laine nihe, mida tajutakse koos peegeldunud signaaliga.

See nihketegur näitab, et laine on peegeldunud liikuvalt objektilt. Elektroonilise seadmena suudab liikumisskaneerimise andur selliseid muutusi arvutada ja saata elektrisignaali:

• signalisatsioonile,
• tule lüliti juurde,
• teistele seadmetele,

skemaatiliselt ühendatud liikumisanduriga.

Aktiivseid mikrolaine liikumisskaneerimise andureid kasutatakse peamiselt näiteks automaatselt töötavatel ustel kaubanduskeskused. Kuid samas sobib seda tüüpi seade hästi koduvalvesüsteemidesse või sisevalgustuse lülitamiseks.

Seda tüüpi elektroonika ei sobi välisvalgustuse või sarnaste rakenduste lülitamiseks. Selle põhjuseks on suur hulk aktiivseid objekte tänaval, mis pidevalt liiguvad.

Näiteks puuokste liikumist tuulest, väikeloomade, lindude ja isegi suurte putukate liikumist salvestab aktiivne andur, mis toob kaasa reageerimisvea.

Passiivsed infrapunadetektorid (PIR)

Passiivsed liikumisandurid on täpselt vastupidised aktiivsetele anduritele. Passiivsed süsteemid ei saada midagi. infrapuna energia.

Passiivset tüüpi anduri konstruktsioon: 1 – Multi objektiiv; 2 – Optiline filter; 3 – nelja infrapuna element; 4 – metallkorpus; 5 – infrapunakiirgus; 6 – stabiliseeritud toiteallikas; 7 – võimendi; 8 - võrdlus

Infrapuna (soojus) energia taset tuvastavad passiivsed detektorid, mis skaneerivad pidevalt katseala või objekti.

Arvestades, et infrapunasoojust eralduvad mitte ainult elusorganismid, vaid ka kõik objektid, mille temperatuur on üle absoluutse nulli, saab teha järeldusi rakenduse sobivuse kohta.

Need liikumistuvastusandurid ei oleks tõhusad, kui neid saaks aktiveerida tuvastamispiirkonnas liikuv väike loom või putukas.

Kuid enamikku olemasolevaid passiivseid andureid saab konfigureerida liikumist tajuma, et jälgida objekte, mille soojuskiirgus on teatud tasemel. Näiteks saab seadet reguleerida ainult inimeste tajumise järgi.

Hübriidse (kombineeritud) disainiga andurid

Kombineeritud (hübriidne) liikumisskaneerimise tehnoloogia andur on aktiivsete ja passiivsete ahelate kombinatsioon. aktiveerib toimingu ainult siis, kui mõlemad ahelad tuvastavad liikumise.

Kombineeritud süsteemid tunduvad häiremoodulites kasutamiseks kasulikud, kuna need vähendavad valehäirete käivitamise tõenäosust.

Sellel tehnoloogial on aga omad puudused. Kombineeritud seade ei suuda pakkuda samal tasemel ohutust kui üksikud PIR- ja mikrolaineandurid.

See on ilmne, kuna häire käivitub ainult siis, kui aktiivne ja passiivne andur tuvastab liikumise samaaegselt.

Ütleme nii, et kui ründajal õnnestub kuidagi takistada ühel anduritest kombineeritud instrumenti tuvastamast, jääb liikumine märkamatuks.

Sellest tulenevalt ei saadeta häiresignaali mikroprotsessorile keskne süsteem alarmid. Tänapäeval peetakse kõige populaarsemaks kombineeritud andurite tüübiks konstruktsiooni, mis ühendab PIR-i ja mikrolaineandurite ahelad.

Liikumisanduri disain

Praegu välja töötatud ja toodetud liikumisskaneerimisandurid on erineva kuju ja üldmõõtmetega. Allpool on mõned näited seadme kujundusest.

Passiivne infrapuna (PIR) kujundus – näide

Üks laialdaselt kasutatavaid disainilahendusi, mida kasutatakse koduvalvesüsteemi ahelate osana.

Passiivsed infrapunadetektorid on suunatud objektide (inimesed, lemmikloomad jne) liikumisest põhjustatud infrapunaenergia taseme muutuste jälgimisele.

Passiivse anduri tavaline disain, millel on lihtne elektrooniline skeem ja mis ei tekita ühenduse ajal raskusi. Kasutatakse ainult kolme elektrikontakti

Passiivsete skannerite puhul on kuumuse ja päikesevalguse allikad kõikuvad, seega sobib PIR rohkem liikumise tuvastamiseks siseruumides või muudes suletud keskkondades.

Aktiivsed infrapunaandurid – näide

Aktiivsed infrapunadetektorid kasutavad kahesuunalist edastusstruktuuri. Üks pool on saatja, mida kasutatakse infrapunakiire väljastamiseks.

Teine pool on vastuvõtja, mida kasutatakse infrapuna signaali vastuvõtmiseks. Häire tekib, kui tuvastatakse katkestus kahte punkti ühendavas valgusvihus.

Näide ühe kiirega aktiivsest liikumisandurist. Vahepeal on ka keerukamate konfiguratsioonide kujundused, tänu millele on võimalik lahendada erinevaid probleeme

Infrapunakiire tüüpi aktiivsed liikumisskaneerivad andurid paigaldatakse peamiselt väljapoole (tänavatingimustes).

Tuvastamine toimub saatja ja vastuvõtja teooria abil. On oluline, et infrapunakiir läbiks skaneerimisala ja jõuaks vastuvõtjani.

Ultraheli detektor - näide

Ultraheli kasutavad liikumisskaneerimise andurid on saadaval nii aktiivses kui ka passiivses režiimis. Teoreetiliselt töötab ultrahelidetektor edastamise-vastuvõtu põhimõttel.

Üks näide ultrahelipõhisest disainist. Universaalsed süsteemid, mis toetavad funktsionaalsust nii aktiivses kui passiivses režiimis

Saadetakse kõrgsageduslikke helilaineid, mis peegelduvad objektidelt ja mida tajub seadme skaneeriv vastuvõtja. Kui jada helilained katkeb, genereerib aktiivne ultraheliandur häire.

Liikumisandurite rakendamine

Mõned detektorite peamised rakendused, kui liikumist on vaja jälgida, on järgmised:

• sissetungimise alarmid
• automaatne värava juhtimine,
• valgustuse lülitamine sissepääsu juures,
• turvavalgustus,
• WC kätekuivatid,
• automaatne ukseavamine jne.

Ultraheliandureid kasutatakse elamukinnisvara turvakaamera juhtimiseks või näiteks metsloomade pildistamiseks.

Infrapunaandureid kasutatakse toodete olemasolu kinnitamiseks konveierilindidel

Allpool on praktiline näide aktiivsete ja passiivsete liikumistuvastusandurite kasutamisest.

Vedeliku taseme kontroller, mis kasutab ultraheliandureid

Allolev diagramm näitab, kuidas kontroller () juhib vedeliku taset ultrahelianduri abil.

Süsteem töötab, tagades täpse vedelikutaseme paagis, kontrollides mootorit ja määrates etteantud vedelikupiirangud.

Praktiline näide ultraheliseadmel ja populaarsel Arduino komplektil põhineva ülesande rakendamisest, mis näitab selgelt, mis on ultraheli liikumisandur ja kuidas see töötab

Kui paagis olev vedelik jõuab alumise ja ülemise piirini, tuvastab ultraheliandur need piirid ja saadab signaalid mikrokontrollerile.

Mikrokontroller on programmeeritud juhtima releed, mis omakorda juhib pumba mootorit. Aluseks on võetud ultraheli liikumisandurile seatud piirtingimuste signaalid.

Ukse automaatne avamine PIR-il

Nagu ülaltoodud süsteemi puhul, automaatne süsteem uste avamine PIR liikumisanduri abil. Sel juhul tuvastatakse inimeste kohalolek ja tehakse ukseoperatsioon (avamine või sulgemine).

Teine skeem, kus passiivne seade on juba kaasatud. Siin on kasutusel ka populaarne Arduino konstruktor – tööriist, mis on mugav katsetamiseks ja tõeliste elektrooniliste süsteemide ehitamiseks

PIR-detektor tuvastab inimeste kohaloleku ja saadab seejärel liikumistuvastuse signaali mikrokontrollerile.

Sõltuvalt PIR-anduri signaalidest juhib mikrokontroller IC-draiveri abil uksemootorit edasi- ja tagasikäigurežiimis.

Üks populaarsemaid turvasüsteemide elemente on mahuline passiivne infrapunadetektor. Seda seletatakse selliste seadmete väga laia kasutusalaga. Neid saab kasutada nii ruumide sisemahu kontrollimiseks kui ka perimeetri turvalisuse korraldamiseks. Ettevõte Sintez Security kutsub teid selliseid seadmeid meilt ostma. Me garanteerime kõrge kvaliteediga, ja ka seda, et toodete hind saab olema üsna taskukohane.

Kuidas passiivsed infrapunadetektorid töötavad?

Selliste seadmete töö põhineb mitmesuguste kuumutatud objektide ja ennekõike eluskehade infrapuna temperatuuri tausta muutuste registreerimisel. Sõltuvalt tööpõhimõttest jagatakse andurid aktiivseteks ja passiivseteks. Viimases voolavad infrapunaenergia vood läbi läätse tundlikule püroelektrilisele elemendile.

Passiivsed IR-detektorid käivituvad, kui kontrollitava ala sektorite uurimisel tuvastatakse temperatuurimuutused. Need näitavad liikumise olemasolu anduri tööpiirkonnas. Selliseid seadmeid on mitut tüüpi, mis erinevad teatud liikumiskiiruse salvestamise võime poolest.

Pärast seda, kui sisseehitatud mikroprotsessor on sissetulevaid andmeid analüüsinud, avaneb või sulgub kontaktvõrk. See viib turvakonsooli saadetud häireteate moodustumiseni. Sõltuvalt tuvastamistsooni tüübist eristatakse järgmist:

• lineaarne;
• pind;
• mahuline passiivne IR-detektor.

Millised on passiivse mahulise IR-detektori eelised?

Seda seadet peetakse üheks kõige tõhusamaks ja sellel on terve seeria eelised võrreldes pinna- ja lineaarsete mudelitega. Põhjus on selles, et ruume skaneerides uurib seade neid mitte ainult vertikaalsuunas (põrandast laeni), vaid ka horisontaaltasapinnas. Tänu sellele suureneb oluliselt süsteemi töökindlus.

Mahuandureid klassifitseeritakse passiivseteks seadmeteks. Kõige sagedamini kasutatakse neid siseruumides turvalisuse tagamiseks. Selliseid seadmeid kasutavate süsteemide projekteerimisel tuleb arvestada asjaoluga, et seda tüüpi seadmete puhul on kõik takistused läbipaistmatud. Selle tulemusena ilmuvad ainulaadsed "surnud" tsoonid. Seda funktsiooni ei peeta tingimata puuduseks. Tänu sellele saate vältida reageerimist liikuvale objektile väljaspool kaitseala.

Kui valite sellised seadmed, soovitab Sintez Security ettevõte arvestada mitmete parameetritega. Nende hulka kuuluvad:

• tuvastamistsooni avanemisnurk;
• anduri tööpiirkond.

Lisaks tuleb arvestada, et seadmete ulatuse parameeter on näidatud piki peatelge. Piki külgtelgesid on see näitaja väiksem. Lisaks tuleb süsteemi seadistamisel määrata ka õige temperatuurivahemik. See erineb oluliselt näiteks köetavates ja kütmata ruumides. Ettevõte "Sintez Security" aitab teil teha targa valiku. Võtke meiega ühendust, avaldage oma soove ja meie hoolitseme ülejäänu eest.

Meilt saate osta IR passiive soodsalt - kataloogis on 40 tk, võrrelge, uurige omadusi.

1.3.1. Passiivsed optoelektroonilised infrapuna (IR) liikumisandurid

Süsteemi loomiseks otsustasin valida moodulid, mis sobiksid süsteemi loomiseks ja jälgida perimeetrit.

Valisin järgmised komponendid:

• passiivne infrapuna liikumisandur;
• GSM-moodul;
• sireen.

Vaatame neid lähemalt.

21. sajandil on kõik tuttavad IR andurid– nad avavad uksed lennujaamades ja kauplustes, kui uksele lähened. Samuti tuvastavad nad liikumise ja annavad häire. signalisatsioon.

Praegu on passiivsed elektro-optilised infrapunadetektorid (IR) juhtival kohal, kui nad otsustavad kaitsta ruume volitamata sissetungi eest turvarajatistesse. Esteetiline välimus, paigaldamise, seadistamise ja hooldamise lihtsus annavad neile sageli eelisjärjekorra muude tuvastamisvahendite ees.

Passiivsed optoelektroonilised infrapuna (IR) detektorid(neid nimetatakse sageli liikumisandurid või PIR andurid) tuvastada inimese tungimise fakti ruumi kaitstud (kontrollitavasse) ossa, genereerida häiresignaal ja täitevrelee (seirejaama relee) kontaktide avamisega edastada signaal “ ärevus» hoiatusvahenditele.

Hoiatusseadmetena saab kasutada teateedastussüsteemide (TPS) terminalseadmeid (TD) või tulekahjusignalisatsiooni juhtpaneeli (PPKOP). Eelnimetatud seadmed (CU või Control Panel) omakorda edastavad saadud häireteate erinevate andmeedastuskanalite kaudu keskseirejaamale (CMS) või kohalikku turvakonsooli.

Passiivsete opti-elektrooniliste IR-detektorite tööpõhimõte tasandimuutuste tajumise põhjal infrapunakiirgus temperatuurifoon, mille allikateks on inimese või väikeloomade keha, aga ka kõikvõimalikud objektid nende vaateväljas.

Andur, tundlik infrapunakiirguse suhtes vahemikus 5–15 µm, tuvastab soojuskiirguse inimkeha. Just selles vahemikus langeb kehade maksimaalne kiirgus temperatuuril 20–40 kraadi Celsiuse järgi.

Mida kuumem on objekt, seda rohkem see kiirgab.
videokaamerate infrapunavalgustusega prožektorid, kiir (kaheasendilised) detektorid " talade ristumiskohad"ja teleri kaugjuhtimispuldid töötavad lainepikkuste vahemikus, mis on lühem kui 1 mikron, inimestele nähtavad spektripiirkond on vahemikus 0,45–0,65 µm.

Passiivsed andurid neid nimetatakse selliseks tüübiks, sest nad ise ei eralda midagi, tajuvad vaid inimkeha soojuskiirgust.

Probleem on selles, et iga objekt, mille temperatuur on isegi 0ºC, kiirgab infrapunakiirguse vahemikus üsna palju. Veelgi hullem, detektor ise kiirgab kiirgust – oma keha ja isegi tundliku elemendi materjali.

Seetõttu töötasid esimesed sellised detektorid, kui ainult detektor ise oli näiteks jahutatud vedel lämmastik(-196 °C). Sellised detektorid pole igapäevaelus kuigi praktilised.

See tähendab, et on oluline, et inimese kiirgus keskenduks ainult ühele saidile ja pealegi muutub see.

Detektor töötab kõige usaldusväärsemalt, kui inimese pilt tabab esmalt ühte kohta, sealt saadav signaal muutub suuremaks kui teisest ja seejärel liigub inimene nii, et tema pilt tabab nüüd teist kohta ja teisest signaal suureneb ja alates esimesest väheneb.

Selliseid üsna kiireid muutusi signaali erinevuses on lihtne tuvastada isegi kõigi teiste ümbritsevate objektide (ja eriti päikesevalguse) tohutu ja muutliku signaali taustal.

Riis. 1.

IN passiivsed optilis-elektroonilised IR-detektorid infrapuna-soojuskiirgus tabab Fresneli läätse, misjärel see fokusseeritakse tundlikule püroelektrilisele elemendile, mis asub läätse optilisel teljel.

Passiivsed IR-detektorid võtavad vastu objektidelt infrapunaenergia voogusid ja muudetakse püroelektrilise vastuvõtja abil elektrisignaaliks, mis edastatakse võimendi ja signaalitöötlusahela kaudu häireteadete generaatori sisendisse ( riis. 1).

Selleks, et passiivne IR-andur tuvastaks sissetungija, peavad olema täidetud järgmised tingimused:

• sissetungija peab ületama anduri tundlikkuse tsooni kiiret põikisuunas;
• kurjategija liikumine peab toimuma teatud kiirusvahemikus;
• Anduri tundlikkus peab olema piisav, et registreerida temperatuuride erinevus sissetungija kehapinna (võttes arvesse tema riietuse mõju) ja tausta (seinad, põrand) vahel.

• optiline süsteem, mis moodustab anduri suunamustri ja määrab ruumilise tundlikkuse tsooni kuju ja tüübi;
• pürovastuvõtja, mis registreerib inimese soojuskiirgust;
• pürovastuvõtja signaalitöötlusseade, mis eraldab liikuva inimese tekitatud signaalid loomuliku ja tehisliku päritoluga häirete taustast.

Riis. 2.

Olenevalt versioonist Fresneli läätsed Passiivsetel optilis-elektroonilistel IR-detektoritel on kontrollitava ruumi erinevad geomeetrilised mõõtmed ja need võivad olla kas mahulise tuvastamise tsooniga või pinna- või lineaarsed.

Selliste detektorite ulatus on vahemikus 5 kuni 20 m. Nende detektorite välimus on esitatud riis. 2.

Turvadetektorite hulgast on infrapuna liikumisandur kõige levinum seade. Taskukohane hind ja tõhusus on omadused, mis on need populaarseks teinud. Ja kõik tänu sellele, et infrapunakiirgus avastati üheksateistkümnenda sajandi alguses.

See asub väljaspool nähtava punase valguse piiri vahemikus 0,74-2000 mikronit. Ainete optilised omadused on väga erinevad ja sõltuvad kiirituse tüübist. Väike veekiht on IR-kiirgusele läbipaistmatu. Päikese infrapunakiirgus moodustab 50 protsenti kogu kiiratavast energiast.

Kohaldamisala

Infrapuna liikumisandureid on turvalisuse tagamiseks kasutatud pikka aega. Nad salvestasid soojade esemete liikumist ruumides ja edastasid häiresignaali juhtpaneelile. Neid hakati kombineerima videokaamerate ja kaameratega. Kui rikkumine aset leidis, siis juhtum protokolliti. Seejärel laienes rakendusala. Zooloogid hakkasid uuritavate loomade ohjamiseks kasutama kaameralõkse.

Süsteemis kasutatakse enamasti IR-andureid tark kodu, kus nad täidavad kohalolekuanduri rolli. Kui soojavereline objekt satub seadme tööulatusse, lülitab see valgustuse sisse siseruumides või väljas. See säästab elektrit ja muudab inimeste elu lihtsamaks.

Läbipääsusüsteemides juhivad liikumisandurid avalikes hoonetes uste avamist ja sulgemist. Ekspertide hinnangul kasvab IR-andurite turg järgmise 3-5 aasta jooksul igal aastal 20%.

IR liikumisanduri tööpõhimõte

IR-detektori tööks on jälgida teatud piirkonna infrapunakiirgust, võrrelda seda taustatasemega ning väljastada analüüsi tulemuste põhjal teade.

IR liikumisandurid turvalisuse kasutamiseks aktiivsed ja passiivsed tüübid andurid. Esimesed kasutavad juhtimiseks oma saatjat, kiirgades kõike seadme levialas. Vastuvõtja võtab vastu IR-kiirguse peegeldunud osa ja teeb selle omaduste põhjal kindlaks, kas turvatsooni on rikutud või mitte. Aktiivsed andurid on kombineeritud tüüpi, kui vastuvõtu- ja saateüksused on eraldatud, on need detektorid, mis jälgivad objekti perimeetrit. Neil on passiivsete seadmetega võrreldes pikem ulatus.

Passiivsel infrapuna liikumisanduril ei ole emitterit, see reageerib ümbritseva IR-kiirguse muutustele. Üldiselt on detektoril kaks tundlikku elementi, mis suudavad tuvastada infrapunakiirgust. Andurite ette on paigaldatud Fresneli lääts, mis jagab ruumi mitmekümneks tsooniks.

Väike objektiiv kogub kiirgust kindlast ruumipiirkonnast ja saadab selle oma tundlikule elemendile. Kõrvuti asetsev lääts, mis kontrollib külgnevat ala, saadab kiirgusvoo teisele andurile. Naaberpiirkondade kiirgus on ligikaudu sama. Kui tasakaal on häiritud või teatud läviväärtus on ületatud, teavitab seade juhtpaneeli, et turvatsooni on rikutud.

IR anduri ahel

Igal tootjal on unikaalne skemaatiline diagramm IR-detektor, kuid funktsionaalselt on need ligikaudu samad.

IR-anduril on optiline süsteem, pürotundlik element ja signaalitöötlusseade.

Optiline süsteem

Kaasaegsete liikumisandurite tööala on optilise süsteemi erinevate vormide tõttu väga mitmekesine. Talad lahknevad seadmest erinevatel tasapindadel radiaalsuunas.

Kuna detektoril on kaks andurit, on kõik kiired kaheharulised.

Optiline süsteem on orienteeritud nii, et see jälgib ainult ühte tasapinda või mitut tasandit erinevatel tasanditel. Saab juhtida ruumi ringikujuliselt või kiirtega.

IR-andurite optika konstrueerimisel kasutatakse sageli Fresneli läätsi, mis kujutavad kumeral plasttopsil palju prismalisi tahke. Iga objektiiv kogub oma ruumipiirkonnast infrapunavoogu ja saadab selle PIR-elemendile.

Optilise süsteemi disain on selline, et selektiivsus on kõigi objektiivide puhul sama. Putukate kaitsmiseks elementide soojuse eest on seadmesse paigaldatud suletud kamber. Peegeloptikat kasutatakse harva. See suurendab oluliselt seadme ulatust ja seadme hinda.

Pürosensitiivne element

Anduri rolli IR-anduris täidab tundlikel pooljuhtelementidel põhinev püroelektriline muundur. See koosneb kahest andurist. Igaüks neist saab kiirgusvoo kahest kõrvuti asetsevast kiirest. Sama ühtlase taustaga on andur vaikne. Kui tekib tasakaalustamatus, ilmub ühte tsooni täiendav soojusallikas, teises aga mitte, siis käivitub andur.

Töökindluse suurendamiseks ja valehäirete vähendamiseks on hiljuti hakatud kasutama neljakordseid PIR-elemente. See suurendas seadme tundlikkust ja mürakindlust. Kuid see vähendas sissetungija enesekindla äratundmise kaugust. Selle lahendamiseks peate kasutama täppisoptikat.

Signaali töötlemise plokk

Ploki põhiülesanne on isik häirete taustal usaldusväärselt ära tunda.

Neid on laias valikus:

1. päikesekiirgus;
2. kunstlikud IR-allikad;
3. kliimaseadmed ja külmikud;
4. loomad;
5. õhu konvektsioon;
6. elektromagnetilised häired;
7. vibratsioon.

Analüüsi töötlusseade kasutab püroelektrilise muunduri väljundsignaali amplituudi, kuju ja kestust. Sissetungija löök põhjustab sümmeetrilise bipolaarse signaali. Häired tekitavad töötlemismoodulile asümmeetrilisi väärtusi. Lihtsaimas versioonis võrreldakse signaali amplituudi läviväärtusega.

Kui lävi on ületatud, annab detektor sellest teada, saates juhtpaneelile teatud signaali. Keerulisemates andurites mõõdetakse läve ületamise kestust ja nende ületuste arvu. Seadme mürakindluse suurendamiseks kasutatakse automaatset soojuskompensatsiooni. See tagab pideva tundlikkuse kogu temperatuurivahemikus.

Signaali töötlemine toimub analoog- ja digitaalseadmetega. Uusimates seadmetes on hakatud kasutama digitaalseid signaalitöötlusalgoritme, mis on parandanud seadme selektiivsust.

IR-detektori kasutamise efektiivsus valvesignalisatsioonides

Selle tõhusus sõltub suuresti anduri tüübi õigest valikust ja asukohast turvakohas. Välis- ja siseruumides kasutamiseks mõeldud passiivsed IR liikumisandurid reageerivad teatud liikumiskiirustel taustaga võrreldes soojade objektide liikumisele. Madalatel kiirustel on infrapuna kiirgusvoogude muutused naabersektorites nii tähtsusetud, et seda tajutakse tausta triivina ega reageeri turvatsooni rikkumisele.

Kui sissetungija paneb selga suurepärase soojusisolatsiooniga kaitseülikonna, siis IR-liikumisandur ei reageeri ja naaberalade kiirgustasakaalu häireid ei teki. Inimene sulandub taustkiirgusega.

Sissetungija liigub mööda liikumisanduri kiiri väikesel kiirusel ja sellisel juhul on ta sageli vait.

Voolu muudatused ei ole seadme käivitamiseks piisavad. See kehtib eriti loomakaitsefunktsiooniga detektorite kohta. Nad vähendavad tundlikkust, et vältida reaktsioone lemmikloomade välimusele.

Oluline on infrapunaandur õigesti paigaldada. Vastavalt hoone konfiguratsioonile on vaja kasutada "kardina" tüüpi seadet ja seda tuleks teha. Tootja soovitab seadme paigaldada kindlale kõrgusele, seda tuleb ka jälgida.

Infrapunaandurite efektiivsuse tõstmiseks kasutatakse neid koos muudel põhimõtetel töötavate anduritega.

Tavaliselt lisatakse täiendavalt kõrge tundlikkusega raadiolainedetektor, mis vähendab valehäirete protsenti ja suurendab valvesignalisatsiooni töökindlust. Akende kaitsmisel läbitungimise eest paigaldatakse see täiendavalt ultraheli detektor, reageerides klaasi purunemisele.

Järeldus

Järk-järgult muutuvad IR-andurid keerukamaks, nende tundlikkus suureneb ja selektiivsus paraneb. Andureid kasutatakse laialdaselt nutikas kodus, videovalve- ja läbipääsusüsteemides. Erinevate seadmetega jagamine on suurendanud andurite tarbijaomadusi. Neile on määratud pikk eluiga.

Video: liikumisandur, tööpõhimõte

Liikumisandur on seade, mis võimaldab teil tuvastada mis tahes liikumisi teie vastutusalas. Tavaliselt kasutatakse vastusesignaalina digitaalelektroonika loogilist taset. Selle tulemusena on võimalik tuvastada liikumise olemasolu signalisatsioonisüsteemide, valgustuse, uste automaatjuhtimise jms raames.

Liikumisandurite tüübid ja tööpõhimõtted

Passiivsed infrapuna liikumisandurid

Kodumaises kirjanduses räägitakse sageli passiivsetest infrapuna liikumisanduritest (PIR). Sellel tootekategoorial on mitmeid puudusi. Tavaliselt töötab passiivne infrapunaandur püroelektrilise efekti alusel: see tunneb soojust eemalt. Arendajad kohanduvad reeglina inimkeha temperatuuriga ja püüavad kinni keskmist infrapunalaineid umbes 10 mikroni ulatuses. See on palju madalam kui nähtav kiirgus, ma mäletan filmi suure Arnie osalusel ja Kiskja jahti. Tulnuka sensoorne süsteem reageeris kuumalainetele.

Sel põhjusel saab passiivset infrapunaandurit petta. Neid ei kasutata tõsistes häiresüsteemides. Püroelektriline liikumisandur sisaldab kristalli, mis teisendab määratud lainepikkuse elektrilaeng. Häirete kõrvaldamiseks sisendis on silikoonläätse kujul olev filter. See piirab oluliselt sissetuleva kiirguse spektrit, näiteks 7 kuni 15 mikronit, vähendades väliste häirete taset.

Reeglina koosneb süsteem kahest osast, et samaaegselt registreerida välist tausta. Kiibi aken, mis edastab kiirgust, on jagatud kaheks samaväärseks osaks, millest igaüks on suunatud keskelt eemale. Sellest tulenevalt, kui akna vaateväljas on liikuv soe keha, hakkab vahe kohe silma. Arendajad kinnitavad, et tänu Fresneli läätsedele piisab vastuse saamiseks umbes 1 μW võimsusest. Ülaltoodu valguses nõuab enamik passiivseid infrapuna liikumisandureid aega ja koolitust. Lühiajaliselt ei tohi objektiivide vaatevälja sattuda liikuvaid objekte.

Periood kestab kuni minut, siis on lubatud kasutada liikumisandurit. Signaali edastamise põhimõte on erinev. Reeglina toodab tootja mikroskeemide seerias anduri ja vastava multifunktsionaalse kontrolleri, mille ülesanneteks on töötada kaasasolevat tüüpi seadmetega. See võimaldab luua keerukaid süsteeme. Tase vastab näiteks CMOS-i loogilisele ühikule või toodab kindla sagedusega impulsside jada. Tuntud on passiivsed infrapunaandurid, millel on võimalus seda parameetrit konfigureerida, mis muudab mikroskeemid paindlikumaks.

Soovitud vastuse genereerimiseks on sees võimendi. See nõuab välist toiteallikat. Ühendusskeem on äärmiselt lihtne:

1. Jõuline jalg.
2. Maandus (vooluahel null).
3. Infosignaali väljund.

Passiivsete infrapuna liikumisandurite puudused

Kõik elektroonika tundjad on teadlikud ülalkirjeldatud andurite puudustest: kiirgus on kergesti varjestatud. Süsteemi töö häirimiseks piisab, kui asetada anduri vaatevälja tahke objekt. Soojuskiirgus ei jõua enam tundliku elemendini. Näiteks riietatud inimene tekitab palju väiksema vastuse.

Lisaks on valik piiratud. Määratakse elemendi tundlikkuse ja objekti soojuskiirguse tugevuse järgi. Enamasti vaid paar meetrit, mis seab kasutuspiirangud.

Söötme temperatuur on väga oluline, kui see langeb, hakkab temperatuuri muster sagedusskaalal langema, moonutades anduri tundlikkust. Vaieldavaks peetakse võimalust, kui anduri esimene aken vaatab tänavale ja teine ​​tuppa. Kasutustingimuste osas peate tuginema tootja soovitustele.

Laserkatkestajad

Laserandurid on kuulsad rahapankade filmides. See on sirgjoonel liikumise fikseerimise tehnika. Kiirgusallikas ja vastuvõtja on paigutatud üksteise vastas. Kui objekt satub nende vahele, genereeritakse häiresignaal. Laser on kohati nähtamatu, infrapuna- või ultraviolettkiirte mõjul helendavate spetsiaalsete gaasipurkide kasutamine pole filmitegijate väljamõeldis. Nähtamatute radade asukoha määramiseks kasutatakse luminestsentsi nähtust.

Lainepikkuse kasvades langevad kiirguse suunaomadused järsult ning raadioribasid ei kasutata enam kiirtena. Seoses kõrged sagedused, mis on võimelised läbima takistusi, näiteks röntgenikiirgust, ei sobi arusaadavatel põhjustel kasutamiseks.

Doppleri efektil põhinevad andurid

Rühma kuulub kaks eraldi perekonda: ultraheli- ja mikrolaine liikumisandurid. Tööpõhimõte põhineb ühel efektil. Doppler avastas nähtuse 1842. aastal, jälgides kaksiktähtede süsteeme ja teisi taevakehad. Kolm aastat hiljem tõestas Beuys-Ballot, et spektri nihet täheldati ka heliallikate puhul.

Iga pealinlane ja teiste suurlinnade elanik märkas, et läheneva rongi vile oli kõrgem kui väljuva oma. Seega suudab muusikaliselt rohkem või vähem andekas inimene kindlaks teha, kas perroonile läheneb rong või jookseb minema. See on Doppleri efekt: mis tahes objekti kiirgavat lainet tajub statsionaarne vaatleja vastavalt suhtelisele liikumiskiirusele. Spektri nihke suurus sõltub kiirusest.

Taanduv täht tundub pisut jahedam, kui see tegelikult on: spekter nihkub sagedusskaalal allapoole. Vastupidi, läheneja värv tundub soojem. Sarnast efekti täheldatakse igas vahemikus: raadio, heli ja teised. Lugejad on juba arvanud, kuidas Doppleri efekti andurid töötavad. Ultraheli või raadiosageduslik vibratsioon paisatakse õhku ja reaktsioon tabatakse. Liikuvate objektide juuresolekul muutub pilt radikaalselt: homogeense kiirgava laine asemel võetakse vastu terve hulk algsest sageduselt erinevaid sagedusi.

Meetodi eelis: kiirgus paindub kergesti ümber takistuste või läbib. Kuid liikumine registreeritakse mis tahes objektide, sealhulgas elutute objektide suhtes. Kehatemperatuur ei oma tähtsust. Süsteemi tööomadused sõltuvad kiirgussagedusest. Näiteks raadioulatuse kasutamine on suures osas keelatud. Väikesed aknad on jäetud, toimetab spetsiaalne riigikomitee. Ultrahelil pole piiranguid, kuid see on inimese kuulmisele kahjulik (isegi kui seda otseselt ei tunneta). Näiteks koera- ja prussakatõrjevahendid töötavad määratud vahemikus.

Seega on ultraheli- ja raadiosageduslikke liikumisandureid palju keerulisem varjestada.

Tomograafilised liikumisandurid

Sõna meenutab arendajate sõnul meditsiiniseadmeid, see tähendab aktiivsete saatjate võrgu olemasolu süsteemis. Kompleks töötab lubatud 2,4 Hz sagedusalas, kus töötavad WiFi modemid, mikrolaineahjud ja hulk seadmeid. Mis seab kohe piirangud: süsteem peaks piirama ülalnimetatud toodete kasutamist.

Mõju põhineb hästi tuntud 2,4 Hz kiirguse neeldumisel veemolekulide poolt. Kõige tavalisem vedelik planeedil siseneb elusolendi kehasse ohtralt, võimaldades siseruumides pilti ehitada. 2,4 Hz lained läbivad seinu suhteliselt kergesti ja sellega on võimalik katta suhteliselt suuri keeruka konfiguratsiooniga alasid. Maapinnale on paigaldatud WiFi pääsupunktidele sarnane transiiverite võrk.

Raske arvutisüsteem analüüsib väljade jaotust. See tähendab koolitusetappi, mille käigus hinnatakse laine levimise tingimusi konkreetses ruumis. Tulevikus suudab süsteem spetsiaalsete algoritmide abil näidata mis tahes kehade asukohta ruumis. Samuti on võimalik tuvastada liikumatuid eluskehi. Kui bioloogiline eluvorm satub lainete toimepiirkonda, hakkab nende tugevus teatud seaduste kohaselt tuhmuma. Energia muutub soojuseks, nagu toimub mikrolaineahi. Selle tulemusena muutub võimalikuks häiresignaali genereerimine.

Emitterid ei ole inimesele ohtlikud ning töövõimsus on reguleeritud vastavalt seadusele. Kohalikul administraatoril palutakse alates teatud suurusest süsteem ettenähtud korras registreerida. Andurid on kallimad kui teised ülevaates esitatud andurid. Doppleri omad maksavad ka palju.

Videokaamerad anduritena

Tänapäeval on enamikul digitaalsetel videokaameratel liikumishõive võimalus. Võimalik on salvestada salvestile signaal ja genereerida häire ettenähtud viisil. Andur on organisatsiooni vajaduste jaoks täiesti piisav. Registreerimisprotsess, sündmuste salvestamise algus ja lõpp määratakse individuaalsete seadmete võimalustega.

Süsteemi suureks plussiks on automaatse töötamise võimalus ja võimalus vajadusel ebaseaduslikke toiminguid salvestada. Ainsaks takistuseks peetakse kodanike eraelu seadust. Tehakse ettepanek selgelt eristada ebaseaduslikke tegevusi teistest. Ja ärge levitage seadust rikkudes saadud teavet.

Pimedas töötamiseks kasutatakse infrapunasalvestiid ümbritseva maastiku hädavajalikuks valgustamiseks. Internetis on õpetusi, mis soovitavad öiseks pildistamiseks teha kaamera pildiotsijast infrapunasalvesti. Taustvalgustus on kokku pandud tavaliste infrapunadioodide baasil. Lasketiir sõltub sel juhul suuresti infrapunakiirte võimsusest. Võimendamise eesmärgil on soovitatav kasutada helkureid.

Liikumisandurite kasutamine

Sageli on liikumisandurite kasutamisel teatud piirangud. Passiivsed infrapunaandurid on selles osas kõige lihtsamad, nende kasutamine ei ole kuidagi standardiseeritud. Kust algavad ultraheli ja raadiolained - tehakse ettepanek hoolikalt arvutada tagajärjed. Laserid pole ohutud, laserprinteri hoiatussilt pole naljaasi. Koherentne kiirgus põleb läbi võrkkesta mitte halvemini kui paber, põhjustades tõsiseid vigastusi.

Liikumisanduritega on tihedalt seotud süsteemid suitsu olemasolu tuvastamiseks ruumis. Sel juhul kasutatakse kiirguse läbimise tingimuste muutmise nähtusi pluss Doppleri efekti. Puhtalt keemilised meetodid on üsna haruldased.

Liikumisandureid kasutatakse süsteemides:

• signalisatsioon ja valve;
• ukse juhtseadmed;
• meelelahutuskompleksid;
• valgustus.

Kasutusala sõltub ainult autorite fantaasiast, mistõttu toodavad välismaised tootjad integreeritud süsteeme võimalusega neid keerulisemateks integreerida. Seega on teatud ala katmiseks lubatud andurite komplekt nagu konstruktor kokku panna. Tomograafilistel süsteemidel on selles osas suurim paindlikkus, kuid need on ka kallimad. Lihtsamad infrapunaandurid sobivad paremini üksikute objektide, näiteks uste, juhtimiseks.