Виды датчиков движения для систем безопасности и охраны — применение

Виды датчиков движения для систем безопасности и охраны - применение

Охранные датчики, реагирующие на движение физического объекта, являются важнейшим элементом систем безопасности. Благодаря специфике используемых физических принципов, такие устройства образуют зону захвата, размер которой определяется конструкцией датчика и может составлять более десяти метров по горизонтали и вертикали. Промышленность выпускает различные виды датчиков движения, которые широко применяются в любых охранных системах.

Принцип действия детекторов движения

Обнаружение движущегося объекта и подача тревожного сигнала – это основная функция большой группы охранных датчиков. Датчики движения работают на разных физических принципах и могут реагировать на определённые факторы:

  • Тепловое излучение
  • Масса
  • Звук
  • Давление

Некоторые типы датчиков могут использоваться только в системах безопасности, а ряд моделей предназначен для дистанционного включения освещения или другой техники.

По физическому принципу датчики классифицируются на следующие типы:

  • Детекторы теплового излучения
  • Звуковые датчики
  • Датчики СВЧ
  • Гибридные датчики
  • Линейные световые датчики

Детекторы теплового излучения воспринимают инфракрасные волны, исходящие от движущегося объекта, при условии, что его температура отличается от температуры окружающей среды.

Несмотря на высокую чувствительность сенсора, дальность обнаружения объекта инфракрасными датчиками ограничивается 10-15 метрами.


Тепло так же излучают различные отопительные и осветительные приборы. Чтобы избежать ложных срабатываний перед чувствительным элементом инфракрасного датчика находится специальная оптическая система. Она формирует несколько зон обнаружения в виде отдельных сегментов. Срабатывание детектора происходит только в случае последовательного пересечения объектом нескольких зон.

Тепловые

Тепловые инфракрасные детекторы относятся к пассивным устройствам и благодаря хорошей чувствительности, надёжности и невысокой стоимости чаще всего применяются в бытовых системах охранной сигнализации. Отличительной особенностью таких датчиков является отсутствие какого-либо вредного излучения, поэтому они повсеместно используются в системах безопасности детских, общеобразовательных учреждений и объектов здравоохранения.

Датчики движения для освещения работают по тому же принципу. Как только объект с повышенной температурой попадает в зону обнаружения детектора, происходит срабатывание электронной схемы и реле включает источник освещения.

Все тепловые датчики движения имеют регулировку чувствительности, а устройства, применяемые для включения света, дополнительную регулировку времени удержания.


Недостатком тепловых детекторов считается их зависимость от температуры окружающей среды.

Звуковые

Звуковые датчики состоят из излучателя звукового сигнала определённого частотного диапазона и микрофона. Частота излучателя выбирается выше порога слышимости человеческого уха и лежит в интервале 25-45 кГц. Принцип действия ультразвукового датчика основан на эффекте Доплера. Суть его заключается в том, что частота сигнала отражённая от движущегося объекта отличается от частоты сигнала, который отразился от стен или предметов мебели. Микрофон улавливает отражённый сигнал, который сравнивается электронной схемой с частотой генератора. Результатом сравнения и анализа частот по определённому алгоритму, является срабатывание датчика.

Частота излучения ультразвуковых датчиков хорошо слышима собаками и кошками и может вызвать их неадекватное поведение. Это ограничивает использование таких охранных систем. Кроме того, такие датчики имеют небольшой радиус действия.


СВЧ датчики

СВЧ датчики движения для охраны помещения относятся к активным устройствам, так как имеют встроенные передатчик и приёмник. Генератор микроволнового излучения вырабатывает сигнал с  частотой в пределах 2,5-12 ГГц, который посылается в пространство с помощью микрополосковой линии. Сигнал отражается от любых поверхностей помещения и возвращается на антенну приёмника. Любой предмет, который движется в зоне обнаружения, вызовет девиацию частоты отражённой волны. Разность частот между передаваемым и принимаемым сигналом фиксируется и обрабатывается электронной схемой. Таким образом, движущийся объект вызывает включение тревожного сигнала.

Зона обнаружения объекта микроволновых датчиков составляет 10-12 метров. Теоретически её можно сделать сколько угодно большой, но для этого требуется увеличить мощность генератора СВЧ, излучение которого опасно для человека.


По этой причине, использование радиоволновых датчиков движения, ограничено. Поскольку радиоволны высокой частоты без ограничений проходят сквозь некоторые поверхности, микроволновый датчик может реагировать на объект, который движется вне помещения.

Гибридные

Для того чтобы избежать ложных срабатываний в охранных системах часто применяют гибридные датчики, которые состоят из двух различных устройств. Обычно в одном корпусе размещается инфракрасный пассивный детектор и радиоволновой датчик. Это очень надёжная, в отношении  ложных срабатываний, система. Обнаружение движущегося объект микроволновым датчиком должно быть подтверждено фиксацией инфракрасного излучения тепловым детектором. Несмотря на высокую стоимость, комбинированные датчики широко используются в системах безопасности.

Линейные

Линейные датчики, в основном, предназначены для охраны периметра и реагируют на пересечение объектом невидимого луча инфракрасного лазера. Расстояние между излучателем и приёмником может достигать нескольких десятков метров. Для увеличения надёжности охранной системы, предающее устройство формирует несколько параллельных лучей. Для периметральной охраны так же применяются датчики давления. Достаточно вступить ногой в определённую зону, как пьезоэлектрический датчик зафиксирует несанкционированное проникновение.

Томографические датчики

Ответ на вопрос, – какие бывают датчики движения – будет неполным без краткого обзора томографических датчиков.

TMD (Tomographic Motion Detection) представляет собой принципиально новую разработку, которая в будущем, может заменить собой все существующие охранные сигнализации.


Компактные датчики, работающие на радиоволновом принципе, организуют на объекте взаимосвязанную сеть, где датчики могут «общаться» между собой и обмениваться информацией. Благодаря специальному программному обеспечению всю территорию можно разбить на зоны, в каждой из которых установить свой контроль доступа. Датчики охранной системы очень точно позиционируют любой движущийся объект и запоминают радиоволновую картину объекта.

Выбор датчика движения

Для того чтобы правильно выбрать датчик движения нужно знать его основные характеристики и тип помещения, где он будет установлен. Для бытовых систем охранной сигнализации, обычно используют инфракрасные объёмные извещатели. Современные устройства этого типа экономичны, обеспечивают достаточно большую объёмную зону обнаружения и подключаются к любым типам приёмно-контрольных приборов. Для того чтобы тепловой датчик не реагировал на домашних животных, его чувствительность можно регулировать, кроме того есть целый ряд датчиков, которые благодаря заложенному алгоритму обработки, не срабатывают на объекты с массой 20-40 килограмм.

При установке, инфракрасные датчики не следует ориентировать на окна и источники искусственного освещения.

Ультразвуковые датчики движения обладают небольшим радиусом действия и негативно влияют на домашних животных, но обладают целым рядом достоинств. К ним можно отнести низкую стоимость и возможность работы в условиях высокой влажности и запылённости. Кроме того ультразвуковые датчики совершенно не реагируют на световое и тепловое излучение и могут работать в широком диапазоне температур.

Микроволновые детекторы обладают высокой чувствительностью, могут фиксировать самые незначительные перемещения объекта и не зависят от влияний температуры. К недостаткам СВЧ датчиков можно отнести высокую стоимость и негативное влияние излучения на организм человека. Некоторые предметы интерьера помещения могут исказить отражённую волновую картину и вызвать нарушения в работе датчика. К таким предметам относятся аквариумы, зеркала, металлические стеллажи и сложные конструкции со многими плоскостями.

Решение, какой датчик движения выбрать, лучше всего принимать после консультации со специалистом охранной компании.