O dispositivo e o princípio de operação dos sensores de movimento
Um sensor de movimento (sensor, detector) é um dispositivo que detecta sem contato a presença de objetos em movimento na zona de detecção. Esses sensores, em sua maioria, não respondem ao movimento, mas ao aparecimento de novos objetos. Mas o nome pegou e é amplamente utilizado.
Áreas de uso
Detectores de movimento são usados em várias áreas de automação. Cada área tem seus próprios tipos de sensores preferidos.
Sistemas de segurança
A aplicação mais lógica dos detectores de movimento é em sistemas proteção de objetos. O sensor pode detectar intrusão em uma área ou instalações protegidas e emitir um alarme ou ativar dispositivos adicionais.
Ligar a iluminação de emergência
Em locais com permanência irregular de pessoas, usando tais sensores, é possível obter uma economia significativa de energia. Tais locais incluem entradas de edifícios residenciais e edifícios industriais, armazéns e outras áreas. A luz neles deve ser ligada apenas durante a estadia dos residentes ou funcionários. Ao detectar movimento, o sensor gera um sinal para ativar os dispositivos de iluminação.
Sistemas domésticos inteligentes
Nos sistemas Smart Home para detectores, você pode encontrar um escopo muito mais amplo do que o simples controle de iluminação. Em um sinal do sensor, governar aquecimento, ventilação, ar condicionado e outros sistemas de engenharia. O modo de operação varia de acordo com a presença de pessoas na área controlada.
Sensor de movimento e abertura de porta com Aliexpress (sistema Smart Home).
Tipos de sensores e tecnologias para sua operação
Os sensores de movimento são construídos em princípios diferentes. Cada tipo de sensor de movimento tem seus próprios prós e contras, que determinam o escopo dos dispositivos.
sensores infravermelhos
Os sensores mais comuns que captam a radiação infravermelha. Eles pertencem a sensores passivos - o espaço controlado não é “destacado” pelo sinal correspondente. No caso mais simples, consiste em duas lentes que focam a radiação luminosa (a radiação infravermelha tem as propriedades da luz, embora seja invisível a olho nu) de duas zonas da sala controlada. As lentes são direcionadas para que as zonas não se cruzem. No modo normal, eles recebem radiação da mesma intensidade.Se uma pessoa ou outra criatura de sangue quente aparecer em uma das zonas, o nível de radiação aumenta, o que é "visto" por um dos sensores - em cuja zona o objeto está localizado. O circuito de comparação vê a diferença de intensidade. Quando um determinado nível é atingido, um alarme é gerado.
Na prática, duas zonas não são suficientes para uma operação confiável e imune ao ruído, e o campo de visão é dividido em um grande número de subsetores usando várias lentes. Na verdade, este sensor é um sensor de presença - ele registrará a presença de uma pessoa, mesmo que ela esteja imóvel. As desvantagens de tal dispositivo são a tendência a falsos alarmes devido à interferência térmica (jatos de ar aquecidos, aquecimento local devido a mudanças na iluminação etc.).
Detectores ultrassônicos
Como funciona este sensor de movimento baseado no fenômeno da ecolocalização. O transmissor gera ondas sonoras que são inaudíveis para humanos. Após uma série de transmissões, o detector muda para o modo de recepção. Se não houver objetos em movimento no campo de visão, o sinal ultrassônico refletido e retornado ao sensor terá a mesma frequência que o emitido. Se o sinal for refletido por um objeto em movimento, a frequência do ultrassom retornado será diferente (efeito Doppler). O circuito analisa os parâmetros e, ao detectar movimento, gera um alarme. Esse sensor é mais resistente ao ruído devido ao fato de reagir apenas a objetos em movimento, independentemente de sua natureza e temperatura. Mas é incapaz de detectar objetos em movimento lento - eles não mudarão a frequência dentro dos limites necessários.
Sensores de RF
Este tipo de sensor também funciona com o princípio de um localizador, só que funciona em frequências de rádio. O sinal emitido deve ter uma frequência alta o suficiente para detectar pequenos objetos. O efeito Doppler não é usado em tais condições - para obter deslocamento suficiente, os objetos devem se mover a uma velocidade comparável à velocidade da luz. Portanto, os sensores capturam apenas a mudança de intensidade e também são, de fato, sensores de presença. Esse detector funcionará quando objetos que refletem o sinal aparecerem (ou desaparecerem) na zona, independentemente de estarem se movendo ou não.
A vantagem é a capacidade do sinal de penetrar paredes e divisórias radiotransparentes (madeira, tijolo, etc.), para que possam ser usados para controlar grandes salas com várias salas. A desvantagem é o alto custo do dispositivo, bem como a incapacidade de detectar objetos que não refletem ondas de rádio. Outra limitação da aplicação é o efeito da emissão de rádio em organismos vivos. O nível do sinal deve ser minimizado.
Sistemas combinados
Para confiabilidade, dois ou mais princípios para detectar uma situação anormal podem ser combinados em um sensor. Em sistemas de segurança, um sensor infravermelho é frequentemente combinado com um detector de quebra de vidro ou um relé acústico. Isso permite que você registre com segurança a entrada não autorizada no apartamento e evite alarmes falsos.
Outra opção é uma combinação de um sensor de movimento e fotorrelé. Tal sistema, quando uma pessoa é detectada, acende a luz na entrada, mas apenas à noite.Durante o dia, o fotorelé desliga o detector para não desperdiçar eletricidade durante o dia.
As câmeras de vigilância externas com sensor de detecção de movimento são populares. O sistema liga apenas quando um objeto entra no campo de visão do complexo. Isso traz dois benefícios:
- a gravação é realizada apenas nos momentos certos, o que economiza espaço no dispositivo de armazenamento;
- a visualização e análise do registro é facilitada devido à falta de necessidade de visualização de trechos longos sem eventos.
Existem outras opções para combinar sensores. Essa abordagem melhora o funcionamento dos sistemas de detecção de objetos.
Parâmetros para selecionar sensores
Parte das características do sensor de movimento se aplica a qualquer dispositivo alimentado por eletricidade. Este é o grau de proteção, tensão de alimentação, dimensões, tipo de fixação, etc. Mas também existem parâmetros específicos que apenas esta categoria de detectores possui. É muito importante descrever precisamente essas características.
Ângulo de visão
O ângulo de visão depende do design do sensor. Os sensores de teto têm um diagrama de 360 graus e "vêem" toda a sala.
O diagrama de sensores de parede, devido ao design, possui um ângulo de abertura menor - de 120 a 180 graus.
Diretamente abaixo do sensor está uma zona de invisibilidade. Um invasor pode se aproximar do sensor e danificá-lo, tornando o sistema de detecção inoperante. Para evitar isso, você precisa escolher um sensor com um campo de visão adicional - anti-furtivo ou anti-vandalismo.
Faixa de detecção
O alcance depende do design do sensor. Mas devemos lembrar que a distância na qual o sensor pode detectar um objeto em movimento depende da direção do movimento. A maioria dos sensores tem a maior sensibilidade se o movimento for direcionado tangencialmente ao círculo no centro do qual o sensor está localizado (distância perpendicular). O menor - se o objeto se move na direção do detector (distância frontal ou radial). No primeiro caso, o alcance será maior. Para dispositivos ultrassônicos, a situação é exatamente o oposto. Isso se deve ao diferente grau de manifestação do efeito Doppler em diferentes direções de movimento. Os fabricantes nem sempre indicam essa diferença nas especificações, principalmente para aparelhos de baixo custo. Na especificação, você pode encontrar uma figura - e está na consciência do fabricante.
| Tipo de dispositivo | Princípio da Operação | Alcance declarado, m |
| DD-024-W | Infravermelho | 6 |
| Steinel US 360 COM2 | Ultrassônico | 10 na direção radial |
| MW32S Preto | Microondas | 6 |
| MW03 | Microondas | 8 |
| IEK DD 008 | Infravermelho | 12 |
Local de uso
O local onde o equipamento pode ser utilizado é determinado principalmente pelo grau de proteção. O IP interno pode ser mínimo. Os detectores externos devem ser protegidos contra poeira e água. Além disso, a escolha do local de aplicação pode ser influenciada pelo método de fixação.
Revisão de vídeo: A estrutura interna e a finalidade do sensor de movimento Finder.
Funções adicionais
Para melhorar o desempenho do sistema, aumentar sua eficiência e eliminar alarmes falsos, os sensores podem ter funções adicionais.Já mencionamos um relé de foto que permite desativar o sistema durante o dia, além de um sensor adicional para a zona de rastejamento. Mas esta lista não esgota as opções auxiliares.
Atraso da luz
Os sensores equipados com um relé de luz podem ter uma função útil. Quando um objeto em movimento desaparece do campo de visão, a iluminação não é desligada imediatamente, mas após um atraso de várias dezenas de segundos. O gasto excessivo de eletricidade compensa com a conveniência - uma pessoa pode sair da área de cobertura do detector, mas não sair completamente da área controlada. Com esta função, ele não o fará no escuro.
Proteção animal
Muitas vezes, a operação não autorizada de sensores é causada por pequenos animais. Quando eles aparecem, acender a iluminação é desnecessário, assim como a reação dos guardas. Portanto, alguns sensores são inerentemente insensíveis à aparência de pequenos objetos em movimento. Nos sensores infravermelhos, esta função é implementada na forma de uma restrição ao tamanho mínimo do ponto térmico.
Importante! Se um animal pequeno se mover próximo ao sensor, o tamanho angular do ponto térmico pode ser suficiente para um alarme falso. Portanto, o acesso à área adjacente ao local de instalação do sensor deve ser limitado.
autonomia
Se houver problemas com a alimentação dos sensores da fonte de alimentação doméstica, os dispositivos autônomos podem ser uma boa opção. A independência energética é fornecida por baterias convencionais. Muitos dispositivos de uma célula galvânica funcionam por vários meses.Nesse caso, faz sentido escolher sensores com transmissão de sinal sem fio - para se livrar completamente dos cabos.
Os detectores de movimento são dispositivos universais. Eles podem ser usados para construir vários sistemas de proteção, alerta e regulação. Também é possível usar dispositivos não padronizados - tudo é limitado apenas pela imaginação e engenhosidade de engenharia.
