Pohybový senzor je bezkontaktní zařízení, které reaguje na pohyb objektu v oblasti sledování. Je široce používán v bezpečnostních systémech a automatizaci různých procesů, včetně osvětlení a klimatizace. Nejen specialisté mohou pochopit, jak pohybový senzor funguje. Toto zařízení je moderní, ale ne tak složité.
Oblasti použití senzorů
Rozsah pohybových senzorů (DD) je extrémně široký. Jsou nezbytné pro detekci cizích osob v chráněných objektech, jsou přítomny v každém zabezpečovacím systému. Dokážou ale zaregistrovat nejen neoprávněný vstup: dokážou odhalit únik plynu, kapalin, proces otevírání oken a dveří.
Pohybové senzory zahajují proces nahrávání v digitálních videorekordérech a integrovaných sledovacích systémech. Moderní energeticky úsporné zářivky jsou také vybaveny těmito zařízeními a zajišťují osvětlení prostoru v době přítomnosti osoby nebo skupiny osob na něm. „Inteligentní“ klimatizační systémy fungují podobně.
DD zaznamenává změnu teplotních nebo vlnových charakteristik v oblasti obsluhy, ale když se toto pozadí stabilizuje, vnímá to jako normu. Pokud tedy člověk zůstane ve sledovaném prostoru nějakou dobu ve stacionárním stavu, osvětlení se vypne.
Vysoce citlivé senzory přítomnosti zaznamenají sebemenší změny v charakteristice obslužného prostoru a nehybnost objektu pro ně není důvodem k návratu do původního stavu. Plní tedy stejný úkol, ale přesněji a důkladněji. V tomto ohledu jsou senzory přítomnosti dražšími zařízeními a náklady na zařízení, na kterých jsou instalovány, jsou vyšší.
Jak to funguje: zařízení a princip činnosti snímače pohybu?
Existuje několik typů DD, které se liší způsobem zaznamenávání změn v oblasti pozorování. Kterýkoli z nich může být zabudován do zařízení nebo může být nezávislým vzdáleným zařízením v samostatné jednotce.
Infračervený
Infračervené detektory pohybu jsou nejběžnější pasivní sledovací zařízení. Většina z nich se skládá ze dvou bloků:
Tyto prvky jsou vzájemně propojeny pohyblivým kloubem, který zajišťuje rotaci těla a nastavení úhlu pohledu na obsluhovanou plochu. Hardwarová jednotka obsahuje řídicí desku a senzory:
- pyroelektrické infračervené, jehož funkcí je rozpoznávání pohybu;
- fotosenzitivní, což je fotorezistor, fixující a vyhodnocující stupeň osvětlení;
- tranzistor s efektem pole působící jako zesilovač;
- zařízení pracující v poplachových systémech mají nainstalované další detektory.
Montážní blok je určen k upevnění zařízení a jeho připojení ke zdroji energie a dalšímu zařízení. Například bodové osvětlení nebo poplašná jednotka. Také na něm jsou regulátory pro nastavení provozu DD.
Princip činnosti infračerveného snímače pohybu je založen na detekci a registraci tepelného záření vycházejícího z objektu umístěného v oblasti obsluhy. Pyroelektrický infračervený senzor se skládá z průhledné křemenné desky a keramické vrstvy. Moderní modely pro domácnost mají maximální dosah detekce pohybu 12 m.
Mikrovlnná trouba
Stejně jako infračervené, mikrovlnný pohybový senzor (MPD) nepřetržitě snímá oblast sledování. Ale způsob, jakým to funguje, je jiný. Mikrovlnná trouba reaguje na změnu radiofrekvenčního (jinak nazývaného mikrovlnné nebo mikrovlnné) pozadí.
DDM neustále vysílá elektromagnetické vlny, které se v případě průniku do obsluhovaného prostoru odrážejí od objektu (narušitele) a se změněnou vlnovou charakteristikou se vracejí zpět do senzoru.
Senzor je zaznamená a předá signál řídicímu zařízení, které plní své úkoly: zapíná osvětlení, klimatizaci a alarmy.
Důležitý rozdíl mezi mikrovlnou a infračervenou je v tom, že první registruje jakékoli předměty: teplokrevné (lidi a zvířata) nebo uměle vytvořené předměty a mechanismy.
A infračervené – pouze ty, které jsou schopny vyzařovat teplo. DDM funguje na principu radaru a je schopen vypočítat a zaznamenat rychlost pohybu detekovaného objektu.
Ultrazvukové
Již z názvu zařízení je zřejmé, že pracuje s využitím ultrazvukových vln. Takový senzor je zařízení skládající se z několika částí. Jedním z nich je ultrazvukový generátor. Pracuje nepřetržitě, vydává zvukové vlny o frekvenci v rozsahu 20-60 kHz. Pronikají do oblasti sledování, a pokud jsou v ní překážky, odrážejí se zpět k senzoru.
Dále se spustí automatika, která provádí zadanou funkci. Může to být napájení svítidla.
Mnoho domácích mazlíčků je schopno vnímat ultrazvuk a reagovat na něj, často negativně. Snímače pracující na principu generování ultrazvukových vln se proto nedoporučují instalovat do prostor s výskytem zvířat.
Kombinované
Kombinované pohybové senzory jsou navrženy tak, aby využívaly ty nejlepší dostupné funkce: infračervené, mikrovlnné a ultrazvukové. A minimalizovat přirozené nevýhody každého z nich.
Mikrovlnné vlny mikrovlnného zařízení jsou tedy schopny pronikat stavebními konstrukcemi (stěnami) a registrovat rušení v sousední místnosti.
Aby se tato situace eliminovala, jsou v jednom zařízení spojeny dva detektory najednou: mikrovlnný a infračervený. Pokud druhý nedetekuje změny v teplotním pozadí ve sledované zóně, poruchy zaznamenané prvním z nich se neberou v úvahu.
Kombinované snímače pohybu jsou nejvýkonnější a nejpřesnější zařízení. Nejčastěji se instalují na strop a jsou schopny detekovat přítomnost předmětů ve vzdálenosti 10-12 m.
Obvod snímače pohybu používající jako příklad standardní HC-SR501
Pohybový senzor HC-SR501 je jedním z nejrozšířenějších, funguje na principu registrace infračervených vln. Zařízení je jednoduché, ale pochopit principy jeho fungování vyžaduje speciální znalosti v oblasti radioelektroniky. Stačí, když se uživatel seznámí se zjednodušeným konceptem ovládání.
Konstrukce zařízení obsahuje několik prvků:
- pyroelektrický senzor 500VR, sestávající ze dvou modulů;
- Fresnelova čočka;
- čip BISS0001, který řídí činnost zařízení;
- sada rezistorů a tranzistorů.
- infračervené vlny emitované objektem v pozorovací oblasti postupně dopadají na první a druhý prvek pyroelektrického senzoru;
- střídavý příjem signálů je stanoven elektronickým řídicím modulem;
- je generován logický signál;
- zadaná funkce je implementována: osvětlovací zařízení je napájeno, ventilace je zapnuta, je spuštěn alarm atd.
Kromě samotného pohybového senzoru je součástí konstrukce zařízení akční člen a beztransformátorový napájecí zdroj. Schéma DD umožňuje instalaci teplotní a fotobuňky, která rozšiřuje rozsah možností standardního zařízení.
Při instalaci uvedených prvků dojde k aktivaci čidla při zjištění změny teplotních a světelných podmínek.
Možnosti montáže
Pohybový senzor HC-SR501 je kompaktní zařízení vybavené třemi výstupy:
- GND – zem;
- VCC – výkon;
- OUT – digitální, pro přenos logického signálu.
Volba provozního režimu se provádí pomocí modulu se třemi kontakty a propojkou (jumperem).
- H – při opakovaném spouštění detektoru zůstává vysoká logická úroveň;
- L — impuls je generován při každém spuštění senzoru.
Na těle zařízení je římsa s otvorem pro upevňovací prvky: šrouby, samořezné šrouby. Snímač lze instalovat na libovolné vodorovné i svislé povrchy ze dřeva, plastu, sádrokartonu s příslušným zpevněním. Zpravidla není nutné vrtání otvorů pro upevnění takových lehkých předmětů.
Ne všichni výrobci dodávají DD v pouzdru. Někomu přijde jako otevřená deska s Fresnelovou čočkou. Chcete-li zařízení používat na ulici, musíte samostatně nainstalovat DD do vhodného plastového pouzdra a vyříznout do něj otvor pro objektiv.
Připojení a instalace zařízení
Pohybový senzor HC-SR501 je nejčastěji potřeba pro připojení k osvětlovacím zařízením za účelem úspory energie. K provedení tohoto úkolu budete potřebovat:
- usměrňovač pro 4-20 V;
- relé (optimálně – SRD-05VDC-SL-C);
- lampa se žárovkou, napájená napětím 220V.
Pohybové senzory fungují stejně dobře uvnitř i venku. Ale pro instalaci na vnější straně budov je nutné zvolit zařízení s utěsněným krytem odolným proti vlhkosti. Zohledňuje se také rozsah provozních teplot zařízení.
