Охранный датчик движения: разновидности, принцип действия, особенности монтажа и настройки

Виды датчиков движения и особенности их функционирования

Ключевым устройством в системах охранной сигнализации является датчик движения. Это приспособление, которое различными способами определяет появление объекта на контролируемой территории.

В зависимости от сложности прибора или системы охраны и способа подключения применяются различные функции датчика движения:

• Включение светозвуковой тревожной сигнализации;
• Передача сигнала о несанкционированном проникновении на пульт охраны;
• Активизация системы видеозаписи;
• Передача сигнала на мобильное устройство связи владельцу.
• Включение освещения в охраняемом помещении.

Последняя функция экономии электроэнергии часто используется в системах освещения «умного дома» как для придомовой территории, так и для помещений.

1. Основные технические и эксплуатационные характеристики
2. Разновидности и принцип действия
3. Инфракрасные
4. Ультразвуковые
5. Микроволновые
6. Особенности подключения
7. Способы расположения и правила установки

Основные технические и эксплуатационные характеристики

При выборе датчика движения следует обратить внимание на следующие характеристики прибора:

• Потребление тока;
• Рабочее напряжение;
• Тип примененного в приборе релейного контакта:
  • Нормально замкнутый;
  • Нормально разомкнутый;
• Рабочие характеристики – температурный и влажностный режим функционирования.

Основными параметрами, по которым определяется эффективность устройства, являются дальность зоны обнаружения и угол обзора.

Разновидности и принцип действия

По принципу обнаружения различают следующие виды датчиков движения:

1. Инфракрасные;
2. Ультразвуковые;
3. Микроволновые;
4. Гибридные.

Инфракрасные

Наиболее распространенные, дешевые и простые в использовании приборы. Принцип их действия основан на восприятии изменения теплового фона, в контролируемом помещении, пироэлектрическими сенсорами. Существуют пассивные ИК детекторы, фиксирующие движение при помощи оптической системы, именуемой линза Френеля. При движении теплого объекта линза фокусирует ИК излучение на разных участках пироэлектрического сенсора.

Активные ИК датчики действуют по иному принципу. Они состоят из двух приборов, которые имеют как принимающие, так и генерирующие ИК лучи приспособления. Объект находящийся между ними изменяет температуру входящего луча, что и вызывает срабатывание сигнала тревоги. Такие приборы обычно используются для охраны периметров.

Особенности функционирования – высокая чувствительность к естественным изменениям теплового фона в помещении делает необходимость тонкой настройки прибора. Устройства устойчивы к звуковым и вибрационным влияниям.

Ультразвуковые

Принцип действия основан на восприятии радиоволн отраженных от объекта, движущегося в зоне обнаружения. В самом приборе имеется как генератор, так и приемник электроколебаний. Высокочастотный ультразвук, который используется в различных моделях УЗ детекторов, находится в диапазоне 30-40 кГц. Несмотря на то, что ухо неспособно услышать такие колебания, при использовании этих приборов следует учитывать не только восприимчивость человека, но и наличие в помещении животных которым такая частота может принести вред.

Такие датчики инертны к ИК тепловому излучению приборов, бытовым и промышленным звукам. Однако их рекомендуется использовать исключительно в отапливаемом помещении, так как большинство моделей чувствительны к резким перепадам температур и колебаниям влажности. При выборе места установки следует учитывать, что некоторые строительные материалы и стекла «прозрачны» для ультразвука и ложное срабатывание может вызвать объект, находящийся в соседнем помещении.

Микроволновые

Принцип действия таких детекторов основан на эффекте Допплера. Прибор сочетает генератор микроволнового излучения и его приемник. Срабатывание происходит при искажении принимаемых волн объектом, появившемся в зоне излучения. По функциональности и области применения аналогичны УЗ детекторам. Частота излучения 2,2 ГГц.

Особенности подключения

Независимо от типа обнаружения подключение датчиков движения в систему сигнализации следующим способом.

На клеммной колодке датчика обычно расположены 6 контактов. Два из них маркируются 12V с обозначениями «+» и «-», на них подается питание. Далее пара контактов «TAMPER» эти контакты используются для определения вскрытия корпуса прибора. Пара контактов «RELAY» подключаются в шлейф контроллера охранной сигнализации с учетом зон обнаружения.

Если необходимо подключение нескольких приборов, то питание подается параллельно – каждый датчик должен быть подключен к блоку питания по отдельной линии энергоснабжения. TAMPER и RELAY могут подключаться последовательно, при этом на последнем устройстве необходима установка оконечного резистора. Его номинал может быть различным в зависимости от характеристик оборудования.

Подсоединение датчиков движения, предназначенных для освещения производится намного проще. Они имеют только три контакта, которые подключаются следующим способом:

Способы расположения и правила установки

Детекторы движения, в зависимости от особенностей конструкции, имеют следующие особенности расположения:

1. Настенные;
2. Потолочные;
3. Для скрытого монтажа в подвесных потолках.

Кроме моделей для использования в помещении выпускают изделия уличного исполнения, имеющие влаго- пыленепроницаемый корпус, способные функционировать в широком диапазоне температур.

Существует несколько правил, которых необходимо придерживаться при установке детекторов движения. Нельзя устанавливать датчики движения вблизи климатических устройств, вытяжек естественной или искусственной системы вентиляции и обогревательных приборов. Конвекционные и воздушные потоки будут создавать помехи в работе. Для предотвращения влияния на прибор вибрации место монтажа необходимо выбирать на несущих или капитальных конструкциях сооружения. Следует избегать расположения в местах, освещенных прямыми солнечными лучами длительное время, у некоторых устройств существует вероятность засветки чувствительных детекторов.

Дальность зоны обнаружения находится в обратной пропорциональности углу обзора.

Производители выпускают множество разнообразных моделей датчиков движения, имеющих различные принципы действия и функциональные возможности. Подбор оптимального оборудования довольно сложная задача, на которую влияют множество факторов. Эта статья поможет в создании надежной системы охранной сигнализации.

Датчики движения для охранной сигнализации — объемные и инфракрасные

Датчики охраны, они же датчики движения для сигнализации, — современное оборудование, позволяющее с высокой точностью находить на частной территории злоумышленников в охватываемом радиусе действия. Принцип работы у таких устройств может быть разным, обусловлено это разными видами и техническими характеристиками.

1. Зачем нужен и где используется охранный датчик движения
2. Виды датчиков и принцип работы
3. Инфракрасные датчики движения для охраны
4. Ультразвуковые и радиоволновые датчики
5. Фотоэлектрический датчик
6. Виды наружных датчиков и требования к ним
7. Особенности монтажа и подключения
8. Настройка датчиков
9. Критерии выбора

Зачем нужен и где используется охранный датчик движения

Охранные датчики движения

Основная задача такого устройства – вычисление движения на охраняемом объекте или территории, например, в машине или на приусадебном участке. Фиксируя посторонние движения, контроллер передает сигнал на управляющий пульт, предупреждая владельца о потенциальной опасности. Если датчик дополнительно оснащен видеокамерой, он также будет записывать все происходящее вокруг.

Назначения у таких видов оборудования могут быть разными, все зависит от их конструктивных особенностей и функциональности:

• Контроллеры могут устанавливать для активации систем освещения, когда в помещение заходят люди. Такие технологии позволяют экономить электроэнергию и продлевать срок службы электрических приборов.
• Датчики для дома. Монтируются для выявления посторонних лиц на охраняемой территории. Устройства передают сигналы о наличии посторонних движений на охранный пульт.
• Для передачи тревожных сигналов на мобильные устройства, планшеты и компьютеры пользователей. Эта опция доступна людям, у которых техника оснащена GSM-модулем, а также имеет возможность подключения SIM-карты.
• Могут использоваться в качестве дополнительного рабочего узла для подключения светозвуковых устройств.

Инфракрасные охранные GSM-датчики, оснащенные сиреной и камерой, используются для охраны любых объектов.

Виды датчиков и принцип работы

Принцип работы в зависимости от вида датчика может несколько отличаться.

Инфракрасные датчики движения для охраны

Инфракрасные датчики охраны периметра

Этот вид охранных датчиков считается самым усовершенствованным и востребованным. Основывается принцип работы на улавливании теплового излучения и определения оптического отражения. Устройство, как и любой другой инфракрасный радиатор, способен выделять большое количество тепловых волн.

Ультразвуковые и радиоволновые датчики

Принцип работы ультразвукового датчика движения

Работа таких устройств основывается на принципе улавливания и отражения звуковых потоков. На сегодняшний день такие виды девайсов уже практически не используются. После подключения и настройки контроллер улавливает звуковые волны в частотном диапазоне 20 – 60 кГц. В качестве обратного импульса при помощи встроенных линз происходит фиксация светового излучения.

Фотоэлектрический датчик

Принцип работы практически идентичен предыдущему, основное отличие – контроллер продуцирует электромагнитное поле. Выявление движений происходит за счет обнаружения импульсов отражения. Электромагнитные контроллеры функционируют при частоте приблизительно 5,8 ГГц.

Виды наружных датчиков и требования к ним

Принцип работы микроволнового ДД

При выборе датчиков движения для охраны приусадебной территории или другого периметра важно брать во внимание следующие требования:

• Количество ложных срабатываний должно быть сведено к абсолютному минимуму.
• Устойчивость конструкции к внешним факторам.
• Датчик должен обеспечивать эффективную работу всей охранной системы вне зависимости от погодных условий и температурного режима.

Охраняя периметр, важно брать во внимание конструктивные особенности всей площади. Для охвата всех зон рекомендуется оснащать участок детекторами движения разных видов:

• Микроволновые детекторы движения. Работа устройства основывается на эффекте Доплера. Встроенный в конструкцию генератор излучает высокочастотные волны. Рабочие узлы непрерывно анализируют этот параметр и при изменениях срабатывают. Преимущества такого вида устройства позволяют охватить большие площади, недостатки – из-за большого энергопотребления не бывают беспроводных модификаций.

Ультразвуковой датчик движения

Акустические, они же ультразвуковые, датчики движения. Работа основывается на принципе звуковой локации. Встроенный генератор излучает мощные звуковые колебания, которые человеческое ухо не способно улавливать. Звуковые лучи отражаются от объектов, что приводит к изменению частотности. Устройство фиксирует разницу – подается сигнал на пульт управления.

Тепловые датчики производят на базе PIR-сенсора, который способен улавливать инфракрасные излучения в охраняемой зоне. От каждого живого организма исходят инфракрасные лучи, которые улавливает устройство, фокусирует при помощи оптических линз Френеля и передает сигнал на пульт управления. Максимально допустимый рабочий угол достигает 120 градусов, а дальность распознания живого объекта колеблется в пределах 10-15 метров.

Каждый вид оборудования обладает не только преимуществами, но и недостатками. Чтобы выбрать подходящее устройство, нужно внимательно ознакомиться с характеристикой, особенностями и отзывами.

Особенности монтажа и подключения

Прежде чем приступать к подключению и настройке оборудования, его важно правильно подключить. Устанавливают охранные датчики на специальных конструкциях, которые не подвержены вибрациям. Соблюдение этого правила обязательно, в противном случае значительно участится количество ложных срабатываний, что негативно отразится на качестве работы. Помимо этого, играет роль высота размещения устройства. Критичный показатель высоты указывается в техническом паспорте прибора и, как правило, колеблется в пределах 2-3 метров от уровня пола.

При монтаже всех рассмотренных разновидностей охранных датчиков следует брать во внимание их недостатки. Например, для производительной и корректной работы инфракрасных устройств требуется размещать их следующим образом:

• В непосредственной близости должны отсутствовать отопительные и любые нагревательные приборы, которые формируют восходящие тепловые потоки.
• Избегать попадания прямых солнечных лучей на чувствительный сегмент устройства – пиромодуль.

Зоны обнаружения извещателей обязательно контролируются возможными путями передвижения нарушителя.

Настройка датчиков

Настройка охранного датчика

Для беспроводных моделей классическое понятие подключения отсутствует. Датчику присваивается уникальная комбинация цифр и букв для системы сигнализации, при первом включении он автоматически без дополнительных настроек переходит в рабочий режим. Более детально представлена схема подключения и настройки в прилагаемом техническом паспорте к устройству. Каждая модель имеет свои тонкости.

Проводные профессиональные устройства подключаются по-разному, в зависимости от того, является данная модель адресной или нет. Адресный извещатель должен подключаться с обязательным соблюдением полярностей. Большинство моделей охранных датчиков оснащены реле, контакты которого в режиме опасности размыкаются, а в состоянии наблюдения замкнуты.

Тампер применяется для предупреждения вскрытия прибора третьими лицами. Если делать все основательно, его лучше подсоединить в специально отведенный шлейф в сети.

Критерии выбора

При выборе датчика движения нужно учитывать максимальное расстояние, на которое он способен реагировать

Перед покупкой оборудования нужно внимательно продумать все детали, которые сделают использование датчика более комфортным, удобным и производительным. Если неправильно выбрать прибор, из-за технических ограничений он может создать много трудностей в использовании и обслуживании. Основные критерии выбора, на которые следует обратить внимание:

• Назначение устройства – ключевой фактор. Также следует определиться с местом работы устройства – внутри помещения, салона автомобиля и т.д., или на приусадебном участке. Наличие козырьков, навесов тоже играет роль, поскольку от этого зависит, каким классом защиты IP должны будет обладать выбранная модель устройства.
• Датчики делятся на несколько видов по способам крепления — бывают навесными и встроенными.
• Мощность устройства определяется радиусом действия охранного датчика и способностью фиксировать события, происходящие вокруг (чувствительность). Также от этого параметра зависят правила монтажа и габариты.
• При выборе разновидности устройства большое значение играет особенность проектирования дома, а также условия местности. Например, не каждая модификация модели способна просвечивать стеклянные поверхности или легкие строения типа навесов и беседок.
• Не лишним будет ознакомиться с показателями времени срабатывания. Это имеет большое значение, особенно если охранный датчик установлен внутри помещения.
• Место установки определяет угол обнаружения движущегося объекта.

Модели датчиков, оснащенные чувствительными элементами, снижают концентрацию ложных включений устройства, а также позволяют выбрать подходящий рабочий режим.

Характеристика, виды и принцип работы датчиков движения

С целью обеспечения безопасности используются различного рода охранные системы. Для экономного расхода электричества устанавливают освещение с регулируемым таймером. В обоих случаях предусмотрено применение датчиков движения.

Виды, конструкция, принципы работы, плюсы и минусы

Главная задача детектора движения состоит в фиксации проникновения на охраняемую территорию. Современные устройства срабатывают не только звуковым сигналом, но и включается освещение.

Существует 2 типа датчиков:

• Пассивные. Волны фокусируются линзой на разных участках сенсора. Говоря проще, обрабатывается информация, которая отражается от объектов.
• Активные. Подразумевается наличие 2 устройств: приемника и генератора (излучателя). Объект между ними во время движения приводит к срабатыванию извещателя.

Монтаж может быть скрытым или наружным, с подключением к электросети или без него. Один или 2 прибора отличаются компактностью.

Инфракрасный

Принцип действия пассивного датчика основывается на фиксации перепадов теплового излучения объекта. Происходит это посредством встроенной системы линз (20-60 шт.) и зеркальных сегментов вогнутой формы. Сигнал подается на сенсор, который благодаря своей чувствительности регистрирует все изменения.

ИК датчик работает эффективнее, если количество линз приближено к максимальному показателю. Также существует прямая зависимость от площади поверхности приемника. Чем она больше, тем шире диапазон участка, который охватывает прибор.

Достоинства

• имеется регуляция дальности и угла охвата;
• срабатывает на объекты с собственной температурой, что допускает применение на улице;
• излучение принимается, но не отдается, поэтому для человека устройство безопасно;
• устойчивость к звукам и вибрациям;
• низкая чувствительность к резким изменениям в окружающей среде (пыль, относительная влажность).

Недостатки

• есть риск ложного срабатывания (например, на кондиционер или радиатор отопления);
• снаружи здания точность работы снижается, чтобы исключить реакцию на природные явления (солнце, осадки);
• узкий диапазон температур.

Кроме того, датчик не срабатывает, если имеется преграда из материала, не пропускающего ИК. Стоимость аппаратуры низкая.

Существуют лазерные датчики. Они относятся к активной группе устройств. Принцип действия заключается в подаче сигнала и его прерывании. Последнее приводит к срабатыванию.

Ультразвуковой

УЗ — это волны, которые не воспринимаются человеком. Активные датчики способны улавливать подобные изменения (20-60 кГц, чаще 30-40 кГц). Это происходит за счет встроенного генератора. В зоне охвата устройства происходит излучение волн. При движении объекта они отражаются, что фиксируется приемником. В результате включается оповещение.

Достоинства

• не реагируют на природные явления;
• действует на все объекты (независимо от материала);
• срабатывает в любых постоянных условиях (в том числе, в тумане и при наличии большого количества пыли);
• нет зависимости от температурных показателей;
• инертность к инфракрасному излучению и бытовым звукам;
• проводное питание обеспечивает непрерывную работу датчика.

Недостатки

• для домашних животных присутствие датчика может вызывать дискомфорт (многие слышат ультразвук);
• дальность действия имеет ограничения;
• возможно ложное срабатывание на объекты вне зоны охвата (если материалы пропускают ультразвук).

Минусом является и тот факт, что УЗ датчик можно обмануть, если движение происходит плавно. Зато стоимость устройства относительно низкая.

Не рекомендуется применение в условиях резких перепадов температуры и влажности. Большинство моделей к ним чувствительны.

Радиоволновой

Отличительной чертой по отношению к ИК датчиком является излучение электромагнитных волн (5,8 ГГ). В остальном принцип действия аналогичен. В зависимости от передатчика диапазон охвата может быть разным.

Достоинства

• на эффективность не влияет тонкая перегородка, поэтому допускается скрытая установка датчика;
• отличается точностью;
• условия окружающей среды не имеют значения.

Недостатки

• есть риск ложных срабатываний на предметы, движущиеся за пределами зоны охвата;
• мощные приборы излучают волны, вредные для животных и человека.

К минусам относят и высокую стоимость. Из-за этого устройства не пользуются большой популярностью. Зато беспроводное устройство можно установить в удобном месте, так как оно не зависит от расположения источника электричества.

Комбинированный

Подобный тип датчиков включает в себя несколько технологий обработки информации. Наиболее эффективным считается сочетание ИК датчика и радиоволнового.

В такие устройства встраивается оптическая система, которая способна реагировать на движение в углах или за перегородками. Дополнением могут быть датчики шума и ИК излучения.

Достоинства

• минимальный риск ложных срабатываний;
• устойчивость к прямым лучам солнца и перепадам природных явлений;
• мгновенная реакция на любые движения.

В продаже имеются варианты для скрытой установки.

Акустический

Применяются такие приборы для выявления шумов внутри помещения. Подразумевается установка конкретного предела, при нарушении которого происходит срабатывание. Дополнительно устанавливаются фильтры, которые позволяют исключить ложные реакции.

В отличие от иных датчиков, которые заполняют помещение излучением, на установку акустического прибора разрешение не требуется. Это объясняется тем, что устройство создает в пространстве безопасное электрическое поле, которое иначе называется механическим напряжением. Чаще устройство устанавливают для того, чтобы обнаруживать битье окон.

Приемником является микрофон. Он генерирует поступающую информацию а переменное напряжение. Далее электронная плата проводит анализ информации:

1. Уровень сигнала с исключением помех;
2. Анализ спектра. Это действие зависит от толщины стекла контролируемой поверхности. Либо срабатывание будет происходить от проезжающей рядом машины, либо будут отличаться спектры зеркала и стекла. В паспорте датчика об этом производитель должен указать.
3. Низкие частоты. Приборы отслеживают разные звуки. Например, звон и падение.

Достоинства

• возможен контроль сразу нескольких окон;
• безопасность для здоровья.

Недостатки

• высокий риск ложного срабатывания;
• ограниченный диапазон действия.

Различают беспроводные устройства и с питанием от электросети. Выглядит оно также, как и аналогичные приборы. Для наружной установки практически не используется.

Назначение и применение

Изначально датчиками движения пользовались с целью охраны территории внутри и снаружи здания. Позднее область применения распространилась на частный сектор. Современные технологии позволяют контролировать освещение с помощью различных подобных устройств.

Охранные системы

Используемые приборы для охраны территории при срабатывании могут включить освещение, видеокамеры и сигнализацию. В помещении устанавливают чаще ИК детекторы, которые настраивают на контроль открытого пространства. Однако для узких коридоров лучше выбирать УЗ или радиоволновое устройство.

Снаружи применяются датчики, срабатывающие на тепловое излучение и комбинированного типа. Для охраны периметра актуальнее выбирать активные.

Что касается автомобильных охранных систем, то здесь важна компактность. Этот параметр имеют ультразвуковое и радиоволновое оборудование.

Управление освещением

Для включения света применяются, как правило, пассивные датчики, реагирующие на тепловое излучение. Главным параметром для выбора считается дальность действия. Она составляет 12 м.

Угол обозрения может быть разным. Срабатывание происходит только, когда человек находится в контролируемой зоне. Если встроен датчик освещения, то в светлое время дня освещение не включается. Это позволяет сэкономить на затрачиваемом электричестве.

В системах умного дома

Управление различных технических устройств, которыми оснащен дом, осуществляется посредством пульта или мобильного телефона. Для этого устанавливаются различного рода датчики.

Приборы, реагирующие на движение, функционально предназначены для включения света и охраны территории. Любые изменения в системе безопасности фиксируются видеокамерами, которые автоматически направляются в зону движения. Владелец и охранник параллельно получает сигнал об этом.

Освещение может быть настроено в двух вариантах:

• выключение происходит через настраиваемый промежуток времени;
• свет горит в течение всего периода нахождения человека в зоне действия датчика.

Важные характеристики

Выбор устройства основывается не только на принципе действия, условиях эксплуатации и способах установки. Важным параметром является и диапазон действия устройства.

Угол обзора

Измеряется показатель в градусах. Варьируется в пределах 60-360 единиц в горизонтальной плоскости и 15-20 единиц в вертикальной. Максимальное значение имеют потолочные датчики, минимальное — настенные.

Уличные датчики рассчитаны на максимальный охват охраняемой территории. Поэтому угол обзора имеет показатели свыше 180 градусов.

Дальность действия

Единицами измерения являются метры. Рассматривается дальность в трех плоскостях:

• перпендикулярно до 40 м в диаметре (движение по касательной окружности);
• фронтально до 20 м (в сторону прибора);
• присутствия (под датчиком).

Способ и место установки

Монтажные работы зависят от конструктивных особенностей датчиков. Существуют устройства для внутреннего использования и наружного. Последние имеют корпус, защищенный от воздействия природных явлений. Предусмотрен и более широкий диапазон допустимых для эксплуатации температур.

Для установки датчиков исключаются следующие участки:

• рядом с кондиционерами и увлажнителями воздуха;
• возле естественной или принудительной вентиляции;
• около отопительных приборов.

Чтобы избежать ложных срабатываний, рекомендуется монтаж устройств на несущих конструкциях, где присутствие прямых лучей солнца минимально. Последнее может засветить чувствительные детекторы.По способу установки различают следующие модели:

• Корпусные для наружного использования.
• На потолке прибор охватывает весь периметр по окружности (с диаметром 10-20 м). Устанавливаются для освещения, охраны или включения каких-либо механизмов на высоте 2,5-3 метра от пола.
• На стене датчики отличаются ограниченным действием относительно охватываемой территории.

Встраиваемые модели частично утапливаются в основание. То есть видимыми остаются только принимающая поверхность и декоративная рамка. Весь механизм находится в нише стены.

Дополнительные возможности

Современные устройства разрабатывают так, чтобы они имели расширенные функции. То есть, не только срабатывали на движение и сигнализировали об этом, но и дополнительно выполняли другие задачи.

Датчик освещенности

Радиус действие чаще составляет 180 градусов, но есть модели с полным охватом окружности.Во время движения происходит замыкание цепи, и свет включается.

Защита от животных

Ультразвуковые и радиоволновые датчики автоматически отпугивают животных, так как они их воспринимают и вызывают дискомфорт. На человека волны действуют также негативно, но незаметно.

ИК приборы можно настроить так, чтобы срабатывание на передвижение животных не происходило. Такая возможность имеется и в некоторых моделях комбинированных датчиков.

Есть приборы, в которых настройка ведется в соответствии с весом объектов. Так, если допустимое значение отрегулировать с превышением данных о животных, то реакции не будет.

Задержка отключения света

Существуют детекторы, в которых встроен регулятор времени отключения света (таймер). Тогда срабатывание будет происходить в необходимый для потребителя срок.

Автономность

Автономный датчик движения имеет питание от батареек или аккумуляторов. Может быть оснащен модулем GSM для работы с мобильным телефоном. Допускается совместимость с камерами видеонаблюдения.

Основные причины поломки или нарушения работы

Распространенной причиной выхода устройства из строя является неправильное подключение. Если датчик постоянно горит, срабатывает без учета настроек, то произошел сбой в работе прибора.

Для ремонта и выявления причин рекомендуется обратиться к специалистам. При чем, лучше, если они же будут представителями изготовителя. Самостоятельно можно только проверить настройки и откорректировать их.

Ошибочным может быть и расположение датчика. Если рядом имеются факторы, влияющие на результаты, то ложные срабатывания или отсутствие реакции будут обеспечены. Например, объемный ИК датчик эффективнее работает в перпендикулярной плоскости, нежели в горизонтальной, соответственно второй вариант снизит возможность срабатывания.

Обозначение на схеме

На схеме графически датчик движения обозначается в виде квадрата с треугольным вырезом. Направлен последний плоскостью в сторону охватываемой территории.

Подключение производится по схеме замыкания и размыкания цепи. Если подразумевается временное и постоянное освещение, то параллельно устанавливается выключатель. Если он отключен, то освещение работает от датчика.

Различают двухпроводные и трехпроводные устройства. Первые, как правило, устанавливают в стандартный подрозетник. Подключение происходит по тому же принципу, что и у выключателя с одной клавишей. Вторые подключаются немного сложнее, но технология та же. Только дополнительно предусмотрено подключение нулевой фазы.

Рекомендации по размещению

Пластиковый корпус устройства легко повреждается от удара. Поэтому стоит избегать мест, в которых возможно повреждение. На улице стоит устроить козырек, для защиты прибора от солнца и осадков.

Угол наклона

Большинство датчиков, особенно реагирующих на тепловое излучение, следует устанавливать под углов в 90 градусов относительно возможно движения объекта. Любые преграды при этом будут негативно отражаться на полноценном обзоре допустимой территории.

Чувствительность

При неправильной настройке чувствительности устройство будет реагировать на все объекты. Для того, чтобы ограничить реакцию только на людей, нужно установить режим на “средний”. В инструкциях производитель предусматривает об этом информацию.

Время задержки

Этот показатель регулируется исходя из индивидуальных предпочтений. Чаще используется диапазон от 1 до 600 секунд. Специалисты рекомендуют останавливаться на выборе показателя в 1 минуту.

Уличные датчики движения для охраны периметра

Каждый владелец частного дома или бизнеса, располагающегося в отдельном здании, должен особенно беспокоиться о сохранности своего имущества. Тут недостаточно, как в квартире, надежной бронированной двери, домофона или консьержа. Самые популярные разновидности охранных систем – сигнализация и видеонаблюдение. Но оба они неполноценны. В том плане, что в сигнализации могут быть сбои, а за видео с камер наблюдения неусыпно должен следить человек.

Прекрасным дополнением к этим системам безопасности служат уличные датчики движения, делающие охрану периметра более надежной и эффективной. Это компактный электронный оптический прибор.

Охраннику не придется беспрерывно следить за тем, что фиксируют камеры. Датчик движения среагирует на любое перемещение в радиусе его действия и отправит сигнал на исполнительную аппаратуру. А в роли нее могут выступать сигнальные маячки, приборы, что подают сигнал на мобильный телефон, сирены и т. д.

1. Принцип работы датчиков движения и их разновидности
2. Инфракрасный датчик движения
3. Радиоволновые и ультразвуковые датчики
4. Фотоэлектрический датчик
5. Критерии выбора уличного датчика движения
6. Монтаж, подключение и настройка датчиков движения

Принцип работы датчиков движения и их разновидности

Все датчики движения делятся на 3 типа:

• инфракрасные;
• радиоволновые и ультразвуковые;
• фотоэлектрические.

Рассмотрим каждый вид в отдельности.

Инфракрасный датчик движения

Такие приборы являются самыми малобюджетными среди всех, что используют для охраны периметра.

Главное преимущество этих устройств в том, что они работают с помощью инфракрасного свечения, незаметного человеческому глазу. То есть злоумышленник даже не будет догадываться о том, что они установлены на периметре.

В такие датчики встроен пироэлектрический модуль, который выступает в роли чувствительного элемента. Этот модуль сканирует территорию в доступном ему радиусе и улавливает изменения в инфракрасной обстановке.

Электронное наполнение датчика проводит анализ полученной информации и, если нужно, передает сигнал на исполнительный механизм системы охраны.

Инфракрасные датчики улавливают только движение. Если попавший в их поле зрения объект застынет на месте, устройство не будет срабатывать. Реагировать снова оно начнет только в том случае, если движение возобновится.

Несмотря на то, что ИК-датчик считается самым простым устройством среди собратьев, он имеет пару настроек. В частности, можно регулировать чувствительность инфракрасных лучей и время после срабатывания, спустя которое прибор снова будет работать в режиме охраны.

Как и любая техника, ИК-датчики имею свои плюсы и минусы. К плюсам относят:

• легкий монтаж;
• достаточный радиус действия;
• функцию регулировки срабатывания, чтобы не возникало ложных сигналов при попадании под луч мелких объектов, к примеру животных.

Минусами инфракрасных датчиков движения являются:

• маленький радиус восприятия в условиях плохой видимости (дым или непогода);
• качественная работа только в небольших помещениях;
• рассеивание сигнала на обширном пространстве.

Чтобы система охраны территории с помощью инфракрасных датчиков работала эффективнее, нужно постараться сделать так, чтобы ИК-лучи одного устройства не пересекались с лучами другого. В противном случае, как только они пересекутся, на пост охраны поступит ложный сигнал, как при обнаружении движения в радиусе действия датчика.

Во избежание этого обычно устанавливают инфракрасные барьеры или размещают датчики в разных помещениях либо друг напротив друга.

С помощью барьеров можно не только избежать ложных сигналов, но и скорректировать работу датчиков. К примеру, если установить барьер на ограждении периметра, можно получать информацию тогда, когда злоумышленник только намеревается проникнуть на территорию.

Уличный инфракрасный барьер

Второй вариант – установка барьера за стеной внутри огороженной площади. В этом случает сигнал на охранную систему поступит только тогда, когда вор проникнет на территорию, а попытки сделать это будут проигнорированы.

Радиоволновые и ультразвуковые датчики

Несмотря на то, что это не один, а два вида датчиков, эти устройства можно группировать вместе, потому что принцип работы у них один. Разница только в типе сигнала, который они излучают.

Радиоволны и ультразвук излучаются одинаково невидимо, а ещё, в отличие от ИК-аналогов, им не страшны неблагоприятные погодные условия: сигнал и тех, и других датчиков способен проникнуть через туман, дым или стену дождя.

Радиоволновые и УЗ-датчики хороши еще и тем, что работают более точно и оценивают и отзываются не только на движение, но и на частоты, которые оно порождает. Так что устройство не может не сработать, если в радиусе его охвата появится даже самый осторожный злоумышленник.

Помимо этого, к плюсам радиоволновых и ультразвуковых датчиков движения относятся:

• способность работать в круговом секторе;
• сведение к минимуму влияния неблагоприятной погоды на работу устройства;
• выпуск датчиков в виде элементов декора;
• точная настройка, помогающая не допустить ложного срабатывания.

Несмотря на точность и эффективность, эти устройства имеют и недостатки:

• «кусачую» цену;
• большое потребление мощности, когда устройство находится в режиме охраны.

Фотоэлектрический датчик

Хоть это и устаревшая модель датчика, все же она до сих пор довольно активно используется в разных сферах.

Суть работы этого устройства заключается в реагировании на темные объекты, попадающие в луч света, испускаемый датчиком. В этом и его главный минус — в том, что нарушитель видит световое излучение и имеет возможность обойти прибор за пределами охватываемой им зоны.

Эти датчики, состоящие из излучателя и приемника света, редко применяются для охраны периметра. Главная причина — частые ложные срабатывания. В основном фотоэлектрические датчики устанавливают на турникетах — там принцип их работы как раз необходим.

Есть и более усовершенствованные версии этого устройства, за основу которых взято инфракрасное излучение.

Критерии выбора уличного датчика движения

Выбирая данный элемент охранной системы, нужно определиться с тем, чего вы ожидаете от них и где они будут размещаться. Исходя из этого, при выборе датчиков движения обращайте внимание на следующие критерии:

1. Тип рабочего напряжения. Некоторые датчики работают от обычного сетевого напряжения, другие — от сниженного выпрямленного (12 В). Если вы подключите датчики к сети, в которой напряжение выше, приборы просто сломаются.
2. Тип и ток нагрузки, к которой подключаются датчики. Некорректное подключение в данном случае тоже приведет к поломке.
3. Корпус датчика. Устройства для уличного использования оснащены специальным защитным козырьком, и сам корпус их сконструирован таким образом, что внутрь не попадет пыль и влага. На таких датчиках стоит маркировка IP, а после — цифры, свидетельствующие о пыле- и влагозащите. Это число должно быть не меньше 45.
4. Радиус охватываемой излучением площади. Берите всегда датчики с запасом. То есть если в паспорте указано, что действие прибора распространяется на 50 м, значит, он идеально будет работать на площади в 30 м.
5. Предназначение датчиков. Если вы собираетесь устанавливать их на улице, покупайте специальные. Датчики, предназначенные для помещений, установленные снаружи, быстро выйдут из строя.

На видео: Обзор уличного датчика AJAX MotionProtect Outdoor

Монтаж, подключение и настройка датчиков движения

Мало купить качественный датчик, нужно еще правильно его установить, чтобы он полноценно выполнял свои функции. Особенности монтажа этого оборудования зависят от места их установки: в помещении или на улице.

Наружная установка датчиков движения предполагает соблюдение следующих правил:

1. Монтируйте приборы только там, где на них не будут попадать потоки воздуха, особенно теплого. Так что следите, чтобы рядом с местом установки не было систем обогрева или вентиляции. Особенно важен этот фактор, когда речь идет об инфракрасных датчиках.
2. Крепить устройства нужно только на устойчивые конструкции, которые не вибрируют и не шатаются. Следите, чтобы кронштейны, на которые фиксируется датчик, тоже не были подвижными.
3. Датчики движения нельзя устанавливать там, где они долгое время будут находиться под прямыми солнечными лучами. Если нет возможности соблюсти это правило, покупайте специальные уличные датчики, они имеют защитный козырек.
4. Устанавливайте датчики подальше от приборов с электромагнитным излучением, иначе столкнетесь с проблемой частых ложных срабатываний.

Когда подходящее место для установки найдено и датчики надежно закреплены, нужно их правильно подключить. В приоритете электрическая схема подключения. А вообще, к большей части датчиков прилагается своя схема, отклоняться от которой не рекомендуется.

Важно учитывать то, чтобы нагрузка не превышала отмеченную в паспорте прибора. Иначе придется вклинить в цепь питания дополнительно реле или электромагнитный пускатель, чтобы система не перегревалась от нагрузочного тока.

Всего есть несколько схем подключения датчиков движения:

• с выключателем;
• без выключателя;
• с помощью реле;
• с последовательным соединением сенсоров.

Удобным вариантом является установка вместе с датчиком шунтирующего выключателя. Этот элемент, когда размыкаются его контакты, переводит систему в режим охраны.

Когда будете подключать датчики, не упустите из виду полярность системы питания и ее маркировку.

Подключенные датчики движения осталось только настроить на правильную работу. Сразу настроить устройства как надо вряд ли получится. Все равно придется донастраивать датчики уже в процессе их работы.

Настроить в датчике вам нужно всего два параметра:

• чувствительность;
• время перехода в охраняющий режим.

Вы сами определяете, какими будут эти показатели, в зависимости от специфики места, где установлены датчики, и их предназначения.

Датчики движения — очень полезное приспособление. Но не стоит забывать о том, что эффективную защиту от проникновения злоумышленников они дадут только в комплексе с другими элементами системы охраны: камерами видеонаблюдения и сигнализацией.

Правила выбора датчиков движения для охраны уличного периметра

Уличные датчики движения для охраны периметра способны обнаружить перемещения людей в радиусе их действия и обычно включаются в состав системы безопасности частного дома, дачи, приусадебного участка.

Монтаж и настройку комплексной системы безопасности производят специалисты по охранным системам, однако выбрать, установить и настроить несколько датчиков движения возможно и своими силами. Для этого хорошо иметь понимание базовых принципов работы датчика движения. При выборе датчиков и точек их установки для охраны конкретного объекта учитывают преимущества и недостатки различных типов этих устройств.

Принцип работы датчиков движения и их разновидности

Датчик движения анализирует волны, поступающие из окружающей среды и на основе этого анализа фиксирует факт нахождения движущегося объекта в радиусе его действия. В этом случае говорят о срабатывании датчика. Затем сигнал о срабатывании посылается на контроллер, входящий в состав охранной системы, либо включается сирена (в случае автономного датчика).

Датчики движения отличают:

• по типу анализируемых волн;
• по наличию (либо отсутствию) активного излучателя;
• по способу передачи сигнала о срабатывании.

Разновидности по типу используемых волн

Инфракрасный

Такие датчики анализируют инфракрасное (ИК) излучения. Упрощённо говоря, пространство в радиусе действия прибора разделено на две или несколько зон, излучение каждой из которых фокусируется на «своём» чувствительном элементе. При отсутствии движения интенсивность излучения, попадающая на каждый элемент примерно одинакова. При появлении теплового объекта (человека или животного) показания чувствительных элементов начинают отличаться, и датчик делает вывод о присутствии движущегося объекта.

Радиоволновые и ультразвуковые

В таких датчиках анализируются радиоволны (либо ультразвук, неслышный для человеческого уха), испускаемые одним из элементов прибора. Отражённые волны (или ультразвук) поступают на приёмник. При отсутствии движения принятые сигналы практически идентичны, а при наличии движущегося объекта отраженные волны изменяются, что и является критерием для срабатывания датчика.

Полезно знать! Из-за особенностей распространения радиоволн, радиоволновые и ультразвуковые уличные датчики (в отличие от инфракрасных датчиков) нечувствительны к дыму или туману. В то же время их цена и потребляемая мощность выше, чем у инфракрасных датчиков.
Фотоэлектрические

Эти датчики состоят из передатчика и приемника. Передатчик испускает пучок света, который принимается приёмником. Когда пучок света перекрывается движущимся объектом, происходит срабатывание датчика. Зачастую в фотоэлектрических датчиках используют инфракрасное (невидимое для глаза) излучение.

Лазерный

Принцип работы схож с фотоэлектрическим датчиком, за исключением того, что источником излучения служит лазерный луч. Часто используют несколько лучей, расположенных параллельно или под углом друг к другу. Обычно такие приборы применяют для обнаружения проникновения в периметр охраняемого участка.

Полезно знать! Некоторые лазерные датчики используют принцип триангуляции, что позволяет обнаружить движущийся объект и измерить расстояние до него.

Сейсмические

Такие датчики устанавливают в грунт для регистрации его колебаний, вызванных перемещением по поверхности. Способ действия этих датчиков позволяет применять их для охраны неогороженных участков, выявлять попытки подкопа под ограждение. В то же время их цена достаточно высока, а настройка и подключение нетривиальны.

Магнитные

Такие датчики служат для обнаружения открывания окон или дверей. Конструктивно они состоят из двух отдельных элементов: магнита и геркона (контакт, который срабатывает при приближении магнита). При закрытых окне или двери контакты геркона замкнуты, так как находятся в магнитном поле магнита. При открывании двери или окна контакты размыкаются и формируется сигнал срабатывания.

Радиолучевые

Радиолучевые датчики состоят из нескольких излучателей ультракоротких волн (УКВ), которые обычно размещают по периметру охраняемого объекта. Таким образом создаётся радиоволновое покрытие определенной конфигурации, которое регистрируется приемником. При изменении конфигурации радиоволнового покрытия в результате появления движущегося объекта датчик срабатывает.

Разновидности по типу обнаружения

Пассивные

Пассивные датчики не содержат излучающих элементов, а только лишь анализируют волны разного типа, поступающие из окружающей среды. Большинство пассивных датчиков – инфракрасные.

Активные

Содержат излучатель, генерирующий волны определенного типа. Излученные либо отраженные волны впоследствии анализируются принимающей частью.

Полезно знать! Потребляемая мощность активных датчиков движения в разы больше, чем пассивных. Также при выборе датчиков стоит учитывать, что некоторые виды излучения (например, ультразвук) могут негативно влиять на животных.

Разновидности по способу передачи сигнала

Автономные и беспроводные

Такие датчики имеют автономное питание (аккумуляторы или солнечные батареи). Самые простые оснащены сиреной, которая включается в момент срабатывания датчика. Такие датчики можно использовать для отпугивания возможных нарушителей границы охраняемого периметра.

Более сложные автономные датчики содержат блок gsm сигнализации, который передает сигнал о срабатывании датчика на пульт охраны, мобильное устройство (например, телефон владельца), либо компьютер. Эти датчики имеют автономное питание и передатчик, который передает сигнал срабатывания на базовый блок.

В автономных или беспроводных датчиках элементы питания требуют регулярной замены, а значит играет роль время автономной работы датчика.

Проводные

Такие датчики подключаются к базовому блоку проводами, которые прокладываются в грунте (для датчиков, устанавливаемых по периметру), либо по стенам (для датчиков, устанавливаемых на строениях).

Критерии выбора уличного датчика движения

При выборе уличных датчиков движения учитывают несколько факторов, влияющих на их работу. Если сделать это правильно, то можно получить полноценную охранную систему.

Погодные условия

Правильная работа приборов гарантируется производителем в пределах определенного диапазона климатических параметров (температуры, влажности воздуха, атмосферного давления). Производитель указывает эти характеристики в паспорте и нужно выбирать устройство, подходящее по параметрам для конкретного места. Кроме того, стоит учесть, что дальность действия инфракрасных датчиков резко снижается в условиях недостаточной видимости. Поэтому если в планируемом месте размещения часты туманы, сильные дожди и снегопады или возможно частое появление дыма, то нужно увеличить количество датчиков по сравнению с обычными условиями, либо использовать датчики других типов.

Особенности окружающей обстановки

На выбор типа датчиков влияет и такой фактор, как присутствие на охраняемом периметре домашних животных. Ряд инфракрасных датчиков можно установить и настроить так, чтобы не было срабатываний от перемещения животных. Инфракрасные датчики работают в зоне прямой видимости. Так как они реагируют на ИК излучение, датчик не сработает, если между объектом и датчиком существует преграда. Радиоволновые датчики будут реагировать на движение за преградами (например, позади теплицы, беседки, деревьев или кустарников).

Наличие и конструкция ограждения

Конечно, бывают случаи, когда охраняемый периметр не огорожен. В этом случае можно использовать комбинацию сейсмических и радиолучевых датчиков, которые смогут выявлять факты нарушения периметра. Однако эти датчики достаточно дороги, их установку и наладку в таких случаях лучше поручить охранным фирмам.

При наличии ограждения задача охраны периметра упрощается и используются датчики других типов. Кроме того, можно дополнительно установить вибрационные датчики непосредственно на ограждение для выявления случаев злонамеренного пересечения границ периметра через ограждение.

Особенности монтажа и подключения

При монтаже уличных датчиков движения необходимо соблюдать несколько простых рекомендаций.

1. Не устанавливать датчики в непосредственной близости от источников электромагнитного излучения. Это предотвратит частые ложные срабатывания.
2. Не устанавливать датчики вблизи систем кондиционирования и вентиляции. Потоки воздуха могут создавать помехи работе датчиков. Особенно это относится к датчикам, работающим в ИК диапазоне.
3. Конструкции, на которые планируется закреплять датчики, должны быть достаточно устойчивыми (не должно быть вибрации или раскачивания). Датчик, закреплённый на неустойчивой конструкции, будет часто ложно срабатывать.
4. Если нет возможности установить датчики так, чтобы они не находились под воздействием прямого солнечного света, необходимо помещать их под солнцезащитные козырьки.

К датчикам движения обычно прилагается схема подключения, лучше всего строго следовать этой схеме. Кабели для проводных датчиков, устанавливаемых по периметру, прокладывают в грунте. Следует учитывать величину нагрузки, указанную в паспорте прибора. Если датчики рассчитаны на питание от постоянного тока +12В, необходим подходящий источник питания. При значительной протяженности периметра можно рассмотреть возможность расположения источников питания ближе к датчикам, чтобы уменьшить длину кабеля, подводимого к каждому датчику.

После подключения датчиков движения производят их настройку. Обычно работа уличных датчиков регулируется двумя параметрами:

• Чувствительностью;
• временем перехода в ждущий режим после срабатывания.

Особенности применения

Использование инфракрасных датчиков движения для охраны периметра – сравнительно недорогое решение. При хорошо спланированном расположении, датчики могут «накрыть» весь охраняемый периметр, а их минусы (уменьшенный радиус действия в условиях непогоды) можно компенсировать увеличением их количества.

Более дорогим решением будет использование радиоволновых или радиолучевых уличных датчиков движения. В этом случае сильно уменьшаются влияние плохих погодных условий и вероятность ложных срабатываний благодаря более точной настройке.

Лазерные датчики применяют в основном для обнаружения факта пересечения границы охраняемого периметра. Это хорошее решение для периметров большой протяженности (до 200 метров).

Сейсмические датчики эффективны для охраны неогороженных периметров, но их установка и настройка обычно требует определенной квалификации.

Комбинирование систем за счет дополнительных модулей

Наиболее надёжное решение для охраны периметра – использование разных типов датчиков и объединение их в охранную систему. Дополнительные модули такой системы могут запускать разные сценарии реагирования на определенные сигналы срабатывания, например, включать видеозаписывающую аппаратуру, отправлять сигнал на внешний пульт охраны, при наличии модуля gsm сигнализации отправлять СМС на мобильный телефон.

Технические характеристики

Рабочее напряжение

Питание уличных датчиков движения осуществляется либо от бытовой электросети переменного тока напряжением 220В, либо от источника постоянного тока +12В.

Защита от пыли и влаги

Уличные датчики движения обычно исполнены в корпусе, обеспечивающем защиту от влаги и пыли. Класс защиты обозначается буквами IP и двузначным числом. Для надежной защиты от осадков выбирают датчики со значением IP не ниже 45.

Диапазон действия устройств

Диапазон действия датчиков движения зависит от их типа и определяется следующими параметрами:

• диапазон или зона обнаружения (измеряется в градусах) – пространство перед датчиком, в котором гарантируется обнаружение; обычно составляет от 90° до 360°;
• дальность действия (измеряется в метрах) – расстояние, на котором гарантируется срабатывание датчика; это расстояние определяется в трёх плоскостях: перпендикулярной, фронтальной и присутствия.

Эти характеристики приведены в паспорте устройства и ими руководствуются при планировании размещения датчиков.

Датчик движения для охранной сигнализации

• Инфракрасный датчик движения
• Пироэлектрический детектор в инфракрасных датчиках
• Установка диафрагмы
• Фильтры
• Оптические системы инфракрасных детекторов
• Инфракрасные извещатели типа QUAD
• Принцип работы технологии
• Установка датчиков движения
• Видео по теме

Датчики движения для сигнализации, называемые инфракрасными детекторами, являются основным элементом внутренней защиты системы охранной сигнализации. Инфракрасные извещатели работают по принципу изменения теплового излучения из инфракрасного диапазона с помощью пироэлектрического датчика, электрический сигнал которого анализируется специальной электронной схемой извещателя. Устройство такого типа не излучает собственную энергию и работает на батарейках, что гарантирует точное обнаружение любого изменения инфракрасного излучения в их поле зрения.

Инфракрасный датчик движения

Рассмотрим принцип работы инфракрасного датчика движения. Любой объект с собственной температурой является источником теплового излучения. Соотношение между температурой тела и длиной излучаемой волны излучения определяется законом Вина.

Инфракрасное излучение излучается любым телом с температурой ниже 500 градусов Цельсия, но оно невидимо для глаз. Здесь людям на помощь приходит ИК-датчик. Когда инфракрасный извещатель анализирует объект, наиболее важным является диапазон среднего и дальнего инфракрасного диапазона. Кроме того, с учетом того, что в большинстве случаев объекты находятся в движении или в воздухе, диапазон излучения сужается.

Для ИК-датчиков наиболее важным является способность реагировать на движение человека, следовательно, объекты, излучающие инфракрасное излучение с длиной волны 10 мм. Мощность излучения человеческого тела относительно невелика. Небольшая разница уровня излучения, вызванного движением человека в пространстве, становится относительно сложной задачей для ИК-датчика. Решением этой проблемы являются передовые оптические системы, которые позволяют надлежащим образом формировать поле зрения извещателя. В настоящее время в беспроводных сигнализациях чаще всего используются линзы Френеля.

Другим способом обнаружения инфракрасного излучения является использование зеркальной оптики. Каждый вход или выход объекта из поля зрения обнаруживается датчиком, который регистрирует изменение спектра инфракрасного излучения. Затем изменение спектра ИК-излучения анализируется детектором. В случае, если изменение является достаточно большим, срабатывает тревога.

Стоит также отметить, что резкое изменение температуры может вызвать ложную тревогу, однако медленное, постепенное изменения температуры, не вызывают реакции извещателя. Для решения этой проблемы используются дифференциальные пироэлектрические датчики охранной сигнализации, которые повышают устойчивость к изменениям температуры окружающей среды и тепловым движениям воздуха. Это очень важно, если устанавливать сигнализацию для дачи с датчиком движения и сиреной.

Пироэлектрический детектор в инфракрасных датчиках

Основным компонентом конструкции любого автономного инфракрасного датчика движения, является так называемый пироэлектрический детектор. В зависимости от степени качества извещателя, он может иметь до нескольких детекторов. Стандартные извещатели сигнализации содержат два светочувствительных устройства. Более продвинутые модели датчиков движения с сиреной, оснащены четырьмя светочувствительными устройствами, которые изготавливаются из специального кристалла, демонстрирующего пироэлектрический эффект.

Пироэлектрический эффект — явление образования электрических зарядов на поверхности диэлектрических кристаллов под влиянием изменения их температуры. Пироэлектрический эффект происходит только в кристаллах, не имеющих центра симметрии и с не более чем одной обычной осью симметрии.

Пироэлектрический охранный датчик движения — это прибор, который реагирует только на изменения температуры. Спектральные характеристики пироэлектрического сенсора практически не зависят от длины волны (диапазон от ультрафиолетового до дальнего инфракрасного). Для систем сигнализации пространственная визуализация распределения температуры не является существенной. Существенным фактором является лишь выявление изменений, происходящих в этом распределении.

Появление злоумышленника в поле зрения беспроводного датчика движения, вызывает изменение первоначальной температуры. Это изменение может быть вызвано, например, тепловым обнаружением фрагмента тела злоумышленника на фоне стены, которая характерно имеет гораздо более низкую температуру. К сожалению, подобные нарушения в распределении температуры могут быть вызваны другими факторами, такими как сквозняки и солнечный свет.

Подробнее про датчик движения, настройка для более высокой точности срабатывания, особенности использования в других системах.

Установка диафрагмы

Для обеспечения высокой эффективности обнаружения датчика движения Wi-Fi, необходимо эффективно устранить все изменения температурного распределения, вызванные природными факторами. Как правило, устранение этих факторов состоит в разделении сферы поля зрения детектора на несколько фрагментов. Это означает, что детектор будет реагировать на изменения распределения температуры только в очень маленьких срезах наблюдаемого пространства.

Разделение сфер поля зрения охранной сигнализации чаще всего осуществляется путем установки на оптической оси специальной диафрагмы с прорезями, выделяющими меньшее поля зрения. Благодаря такому решению, движущийся нарушитель будет появляться последовательно в наблюдаемых зонах, что приведет к обнаружению большего количества инфракрасного излучения и возврата датчика в исходное состояние в момент, когда злоумышленник окажется за диафрагмой. Детектор будет работать так же, как источник напряжения переменного сигнала, в котором соответствующая электронная схема будет последовательно подсчитывать сигнал. При превышении определенного порога подсчета, детектор включит сигнал тревоги.

Фильтры

Самая большая проблема в работе охранных инфракрасных датчиков движения — обнаружение ложных срабатываний. Для ограничения этого явления используются специальные фильтры, которые отсекают ненужное видимое излучение. Эти фильтры чаще всего представляют собой германиевые пластины, которые монтируются в корпусе пироэлектрического датчика. Благодаря использованию фильтров, устраняются помехи, вызванные, например, включением и выключением освещения.

К сожалению, это решение не без недостатков. Применение такого фильтра связано поглощением до 20% ИК-излучения, которое не достигает пластины пироэлектрического сенсора. Кроме того, следует также иметь в виду, что рядом с пироэлектрическим эффектом существует и пьезоэлектрический эффект, который делает инфракрасные детекторы чувствительными к ударам и вибрации.

Датчики движения с сигнализацией работают наиболее эффективно, когда человек пересекает зону обнаружения под прямым углом. Другими словами, инфракрасный детектор обеспечивает эффективное обнаружение в тот момент, когда движение объекта происходит перпендикулярно оптической оси извещателя. Также, благодаря новейшей линзе Френеля, некоторые извещатели имеют несколько десятков лучей наблюдения. Любое движение, происходящее внутри зоны наблюдения извещателя, фиксируется — приводя к срабатыванию тревоги.

Оптические системы инфракрасных детекторов

Инфракрасные извещатели для дома и дачи оснащаются специальными оптическими системами, задачей которых является концентрация инфракрасного излучения на пироэлектрическом датчике. Выделяют две основные оптические системы: на основе зеркальной техники или на линзах Френеля.

Анализируя обе системы с точки зрения способности обнаруживать злоумышленника, можно сделать вывод, что они равноправны, и каждая из них имеет определенные преимущества и недостатки. Производители стремятся создать оптические системы, конструкция которых позволила бы получить изображение на пластине в виде точки. Конечно, на практике создать оптическую систему с таким свойством невозможно. На сегодняшний день достаточным решением является уменьшение объёмного луча излучения до размеров детекторной пластины.

Чаще всего можно столкнуться с инфракрасными детекторами, построенными на основе широкоугольных линз, которые позволяют получить угол поля зрения от 90 до 130 градусов. Диапазон таких извещателей колеблется от 12 до 15 метров.

Инфракрасные извещатели типа QUAD

Также стоит упомянуть про инфракрасные детекторы типа QUAD. Задача любого беспроводного датчика движения, заключается в обнаружении только движения злоумышленника, без реакции на побочные явления. На практике оказывается, что это совсем не так просто, потому что и человек, и животное, и сквозняк в помещении, и заходящее солнце — вызывают очень похожие пироэлектрические явления. Поэтому важной задачей стало сделать устройство, которое способно отличить события тревожного характера от ложных срабатываний, вызванных одним из вышеупомянутых факторов.

Одним из способов снижения чувствительности детекторов к ложным срабатываниям оказалось создание сенсора, в котором использовались два пироэлектрических детектора, расположенных горизонтально бок о бок. Сконструированный таким образом датчик имеет в два раза больше зон обнаружения, чем датчик с одним пироэлектрическим устройством. Устранение ложных срабатываний заключается в логическом суммировании сигнала от обоих детекторов. Они подключаются таким образом, что изменение их поляризации в результате обнаружения излучения всегда противоположно по отношению к другому.

Конечно, это решение не идеально. Благодаря развитию технологий, все чаще используется другое решение. Если в одном Wi-Fi датчике движения можно было использовать два пироэлектрических устройства, то почему бы не использовать больше. В результате этого мышления, была разработана инновационная технология QUAD, которая позволила использовать до четырех пироэлектрических детекторов.

Принцип работы технологии

Дистанционные инфракрасные извещатели, использующие технологию QUAD, имеют четыре пироэлектрических детектора. Расположены они по-разному. Стандартно, их устанавливают друг рядом с другом, что позволяет получить четыре зоны обнаружения с помощью одной линзы Френеля или одного зеркала. Однако, в настоящее время гораздо более часто используемое расположение пироэлектрических устройств, заключается в их расположении в два ряда по два детектора.

Благодаря такому расположению, зоны обнаружения сгруппированы в группы по четыре луча. Глядя на приведенную выше схему, можно сделать вывод, что детекторы QUAD имеют два детектора с двойными пироэлектрическими датчиками. В инфракрасных извещателях с технологией QUAD, электрический сигнал от каждой пары пироэлектриков обрабатывается отдельно в аналого-цифровом чипе.

Установка датчиков движения

Для обеспечения правильной работы датчиков движения для охраны помещения, необходимо руководствоваться несколькими основными (но чрезвычайно важными) принципами:

• из-за конвекции, инфракрасный детектор не должен устанавливаться непосредственно над источником тепла;
• уличный датчик движения не должен находиться в месте, где он подвергается воздействию прямых солнечных лучей;
• не используйте ИК-извещатели для защиты окон (движение воздуха в области окна может привести к ложной тревоге);
• все движущиеся предметы должны находиться на расстоянии не менее 3 метров от беспроводного датчика движения;
• ни один из секторов обнаружения инфракрасного детектора не должен охватывать места, где происходят значительные изменения в распределении температуры;
• детектор должен быть установлен стабильно, так как вибрация и удары негативно влияют на его работу и являются причиной ложных срабатываний;
• если при установке извещателя одно из вышеупомянутых требований не выполнено, используйте инфракрасные извещатели более высокого класса.

Безусловно, наиболее важным правилом подсоединения является правильный выбор места установки. При установке инфракрасного детектора, в первую очередь следует избегать мест, где работа пироэлектрического сенсора может быть нарушена одним из следующих факторов:

• падающее на детектор солнечное излучение;
• быстрые или сильные изменения температуры;
• сильное движение воздуха;
• слишком громкие звуки;
• сильное электромагнитное излучение;
• радиопомехи;
• электрические разряды;
• вибрация;
• скопление животных, например, на даче;
• прямое взаимодействие водяных или масляных паров.

Также стоит помнить о еще малоизвестном эффекте беспроводных датчиков движения. Установка инфракрасного извещателя в квартире, размеры которой значительно меньше номинального диапазона датчика, может привести к явным нарушениям его функционирования. Одним из негативных последствий такой ситуации является частое появление ложных срабатываний. Учитывая этот факт, имейте в виду, что не стоит использовать звуковые сигнализации с датчиком движения в помещениях размером менее 30–50 % от стандартного диапазона детектора.

Видео по теме

Основные принципы работы датчиков движения

При упоминании прибора под названием «датчик движения», в первую очередь возникают ассоциации с охраной банков, музеев и секретных объектов. Воображение рисует картинку пересекающихся лазерных лучей, через которые виртуозно пробирается шпион или грабитель.

Отчасти, это верно, поскольку некоторые виды датчиков обнаружения движения используются в охранных комплексах. Однако по мере удешевления технологии, эти устройства стали доступными для широких масс. Тем более что принцип работы датчика движения никогда не являлся секретом, и от использования его в домашних условиях удерживала только высокая стоимость.

Для чего нужен датчик движения

В шпионских боевиках он показан, как грозный страж, включающий пулеметы при проникновении на важный объект. Может быть, такая система и существует, проверять не будем. На самом деле, датчики движения регистрируют любые виды перемещения объектов, и сообщают информацию в некую электронную систему.

Что происходит дальше

В зависимости от того, как устроен алгоритм работы, после срабатывания сенсора может произойти следующее:

• включение (отключение) освещения;
• запуск вентиляции;
• начало (прекращение) работы некоего механизма;
• включение отопительной системы;
• срабатывание охранной тревоги;
• старт видеозаписи;
• передача информации на центральный пульт управления объектом либо механизмом.

Список можно продолжить, но из него уже понятно назначение прибора: любые его разновидности предназначены для подключения некоего алгоритма при появлении в секторе обзора предмета или живого организма.

Принцип действия датчика движения

За исключением механических приспособлений, вроде натянутой проволоки или веревки (такие типы датчиков движения существовали до изобретения электричества), сенсоры представляют собой электронное устройство. Для того чтобы обнаружить перемещение объекта, необходимо работа по принципу радара. Собственно, радары и эхолокаторы — это разновидности вышеупомянутых датчиков, только покрупнее масштабом. Принцип работы бытового (гражданского) датчика движения также основан на пересечении любого вида излучения. По принципу работы с сигналом, сенсоры бывают трех видов:

• Прерывающие (линейные): в основе излучатель линейного сигнала (как правило, лазерный луч), и приемник. Пока фотодатчик фиксирует излучение — прибор в состоянии покоя. При пересечении луча движущимся объектом — устройство подает сигнал.Преимущество такой технологии в простоте реализации. Недостаток — одиночный луч легко обойти. Кроме того, такой сенсор состоит из двух частей, что не всегда удобно.
• Отражающие (объемные): в основе лежит принцип работы радара. Излучатель посылает рассеянный или концентрированный сигнал (по выбору заказчика). Если на его пути нет препятствия, датчик в состоянии покоя. Любой попавший в сектор действия предмет, отразит часть излучения.Отраженные волны улавливаются приемником, установленным в том же корпусе, и сенсор переводится в состояние тревоги. Преимущества: широкий сектор обзора, удобно монтировать (электроника в одном корпусе), возможность настройки. Недостаток: нужно отсекать ложные срабатывания, иначе прибор будет функционировать невпопад.
• Пассивные: сами ничего не излучают. Как же работают такие датчики движения? Их чувствительные сенсоры улавливают волны, испускаемые другими предметами. Преимущество — простота и дешевизна, отсутствие ненужного волнового фона. Недостаток: улавливают только одушевленные предметы (люди, животные). Большинство сенсоров этого типа настроены на тепловой фон живых существ.

Какой прибор выбрать? Зависит от задач. Для защиты или фиксации появления объекта в коридоре или некоем портале (дверь, проем, окно), подойдет прерывающий комплект сенсоров. Если необходимо зафиксировать перемещение в замкнутом пространстве или на территории — лучше выбрать отражающий или объемный датчик.

Именно по этому принципу работают популярные датчики движения для включения (выключения) света. Только при попадании объекта в сектор действия, не срабатывает сигнал тревоги, а включается освещение.

Информация: Экономистами подсчитано, сколько электроэнергии сохраняет использование датчиков движения для автоматического включения света. Деньги, затраченные на приобретение этого оборудования, окупаются в течение 1–2 лет.

Правда, есть несколько оговорок:

• использование сенсора для освещения разумно только на территориях (в помещениях), где редко находятся люди;
• при многократном подключении (отключении), люминесцентные и спиральные лампы быстро выходят из строя: лучше использовать LED или галогеновые светильники.

Устройство и технологии датчика движения

• Начнем с прерывающих. Как мы уже знаем, прибор состоит из излучателя и приемника. Простейшая реализация — фото пара с линзой, формирующей направленный луч. Однако подобные устройств не применяются уже несколько десятков лет. Какой датчик можно считать современным? Тот, который использует когерентный или поляризованный луч. То есть, лазер.

Для справки: Лазерный луч может быть видимым или невидимым. Это расширяет возможности прибора при использовании в охранных системах.

Вариантов исполнения два: в одном корпусе или с разделенным приемником и передатчиком. В первом случае необходимо электрическое объединение двух узлов в единую электрическую систему. Второй вариант использует отражающую поверхность, и луч возвращается в приемный сенсор, расположенный рядом с излучателем.

Для улицы такое исполнение не подойдет, слишком много потенциальных предметов для срабатывания (птицы, животные). Поэтому необходимо дублировать лучи, расположенные на расстоянии (чтобы не было ложных срабатывания на малые объекты).

Отражающие также являются излучателями, со своим приемником в корпусе. По использованию волн, делятся на три группы:

• Как работает микроволновый датчик движения? Он излучает СВЧ волны, которые формируют вокруг него некий фон из волн высокой частоты. Они отражаются от предметов, и «мозг» датчика запоминает объемную картинку в виде уровня излучения в разных плоскостях. При появлении внутри этого фона постороннего предмета, уровень отраженного излучения меняется. Это фиксируется приемником, и включается сигнал оповещения. После исчезновения объекта, датчик возвращается в состояние покоя.
• Еще один похожий вариант — электромагнитный сенсор. Регистрирует изменение магнитного поля при попадании в сектор объемных предметов. Чувствительность ниже, высокая зависимость от помех.
• Ультразвук. Практическое его применение мы знаем по прибору УЗИ, который применяется в медицине. Бывают и другие варианты использования: датчики движения. Генератор ультразвука постоянно испускает УЗ волны в заданном секторе. Проверить (засечь) работу прибора сложно, поэтому эти виды сенсоров популярны в охранных системах. При возникновении препятствия, звуковые волны возвращаются и регистрируются приемником. Происходит срабатывание датчика.

Несмотря на высокое качество и скрытность, эти виды сенсоров применяются и в системах автоматического включения освещения.

Информация: Единственное ограничение — нежелательно применение на объектах с домашними животными. Некоторые особи негативно реагируют на ультразвук.

Такие датчики отлично работают в помещении и на улице. Выглядят они по-разному, но обязательно с цилиндрическим окошком в корпусе.

Пассивные инфракрасные системы редко применяются в охранной сигнализации, зато активно работают с источниками освещения. Задайтесь вопросом: как выбрать датчик движения для включения света? Он не должен регистрировать неодушевленные предметы (например, автомобили) и птиц с животными. При этом прибор обязан фиксировать появление в зоне действия человека. Получаем единственно верное решение: приемник инфракрасного излучения. Сенсор настраивается на тепло человеческого организма и соответствующий размер источника излучения. Для этого чувствительный инфракрасный сенсор располагается за специальной линзой Френеля, концентрирующей тепло в одной точке. Далее сигнал поступает в электронный блок управления, оснащенный вспомогательными модулями:07

• реле времени задерживает момент включения от случайных кратковременных срабатываний;
• сумеречный выключатель отключает прибор в светлое время суток;
• блок ступеней переключения настраивается под определенный размер «объекта», чтобы кошки и птицы не включали свет.

Комбинированные приборы сочетают в себе сенсоры разных типов, и применяются для решения особо ответственных задач, где не допускаются ошибки в срабатывании.

Можно ли изготовить такой прибор самому, и как его отключить

Любой домашний умелец задается вопросом: как сделать датчик движения своими руками? Саму электросхему управления собрать несложно. Проблема в источнике и приемнике излучения. Проще использовать готовый излучатель волн, просто интегрируя его в свой проект. Наиболее удачными являются датчики для систем на базе Arduino.

Еще одна популярная самоделка — лазерная указка с фотоприемником, размещенным на линии пересечения. Но это не более чем развлечение: для серьезных задач такой прибор не подходит.

Еще одна мысль, которая приходит в некоторые беспокойные головы: как отключить датчик движения.

Важное предупреждение: Информация не предназначена для криминального применения!

Если отключение связано с режимом использования — нет проблем. Просто отсоедините сенсор от блока питания, и он перестанет включать свет. Например, когда объект закрыт. В остальных случаях поступайте так (не для злого умысла):

• инфракрасные сенсоры заклеиваются металлическим скотчем;
• микроволновый прибор перестает принимать сигналы, если покрыть окошко прозрачным лаком из аэрозольного баллончика;
• УЗ датчик экранируется только металлом или металлизированным скотчем в 2–3 слоя.

В любом случае, информация о том, что на объекте не работает датчик движения, будет зарегистрирована владельцем. Кроме того, прежде чем вам удастся отключить сенсор, ваше появление будет зафиксировано.

Какой датчик выбрать

О производителе мы не говорим, это личное предпочтение каждого. Исходя из информации в данной статье, вы можете выбрать тип сенсора по виду излучения, подходящий для ваших целей.

Совет: Не пытайтесь получить высокие показатели качества от прибора в нижнем ценовом сегменте.

Равно как и нет смысла искать универсальный датчик: тип определяется условиями применения.

Видео по теме