Виды датчиков движения: применение, установка своими руками

Технические характеристики

Среди основных технических характеристик выделяют такое:

• Дальность детекции.
• Допустимая высота установки.
• Рабочая температура.
• Скорость детекции.
• Размеры прибора.
• Направленность луча.
• Ток потребления.
• Допустимый уровень влажности.
• Потребление электроэнергии.

Рабочее напряжение и его тип

Одной из основных характеристик является рабочее напряжение. При подключении модели к сети учитываются её особенности. Если рассматривать жилое здание, напряжение составляет 220 вольт. Наиболее распространенными являются датчики на 12 вольт, и для них требуется блок питания. Производитель на товаре может указывать рабочее и максимальное напряжение. Для безопасной работы устройства рекомендуется придерживаться рекомендаций. Все что связано с электроснабжением, описано в ГОСТе 23875 88.

Тип и ток подключаемой нагрузки

Для стабильной работы датчиков применяются автоматические выключатели, которые отвечают за ток подключаемой нагрузки. Автоматы обеспечивают защиту от коротких замыканий. Чтобы избежать перегрузок, проводка скрывается, требуется соблюдать меры безопасности. При подключении автомата учитывается номинальный ток приемника. Также берется в расчет сечение токопроводящего провода. Любая перегрузка может привести к пожару.

Защита от пыли и влаги

При установке уличного датчика, в первую очередь, он подвергается воздействию пыли и влаги. Производитель в обязательном порядке указывает класс модели. На основании этого можно судить о том, насколько товар защищен. Стандартный датчик средней ценовой категории из Китая имеет защиту IP20.

Уровень действия устройства

При выборе подходящего датчика учитывается его уровень действия, оцениваются углы обзора. В любом случае у модели будут слепые зоны

При монтаже важно закрепить датчик таким образом, чтобы охватить большую территорию

Основные виды по принципу действия

Существующие типы не только существенно отличаются по конструктивному исполнению, но и имеют различный принцип действие. Чтобы не ошибиться, надо точно знать, какие отличительные особенности имеет определенная разновидность, в каких случаях она срабатывает и почему. Это позволит понять, какой модели стоит отдать предпочтение в конкретной ситуации.

Герконовые

Подобные устройства часто называют магнитоконтактными. Их монтируют на оконные и дверные блоки, чтобы своевременно обнаружить открытую створку. В их состав входит:

• магнитоуправляемый контакт, который называют герконом;
• магнит.

Эксплуатация подобных устройств предполагает, чтобы обе части должны находиться в непосредственной близости друг к другу. При этом они могут быть как замкнутыми, так и разомкнутыми. Второй вариант получил наибольшее распространение. Как только расстояние между магнитом и герконом составит около 10–20 мм положение контактов меняется.

В процессе монтажа на неподвижную часть оконного или дверного блока устанавливается геркон, на створке закрепляется магнит. По положению последнего пользователь может отслеживать положение полотна двери или створки окна. Пока они находятся в закрытом положении, контакты, как правило, остаются замкнутыми. При открытии створки контакты размыкаются, и пользователь получает соответствующий сигнал.

Инфракрасные

Сигналы, передаваемые устройствами данного вида, находятся в инфракрасном диапазоне. Сами датчики принято делить на:

• Активные. В процессе работы подобная разновидность способна контролировать излучаемые ими лучи. Как только на пути их распространения появится какой-то объект, датчик сформирует сигнал тревоги. Конструктивное исполнение активных ИК моделей может отличаться. Производители предлагают устройства, состоящие из двух блоков (излучателя и приемника), и одного блока. Во время работы устройств второго типа луч возвращается обратно, отразившись от специального зеркала;
• Пассивные. В состав подобного устройства входит специальная линза, которая позволяет отследить изменение ИК фона в разных секторах. Подобное явление возникает в том случае, если на подконтрольной территории оказывается объект, способный поглощать либо отражать тепло.

Инфракрасные извещатели также иногда называют датчиками движения, так как они способны обнаружить объект, которые по той или иной причине изменил свое положение.

Вибрационные

Такие датчики сигнализации позволяют обнаружить:

• Повреждение строительной конструкции. Они срабатывают при проламывании либо выпиливании какого-либо фрагмента в стене, решетке, перекрытии;
• Разбитии стекла. Монтируются на окна, витрины и другие стеклянные объекты, к целостности которых предъявляются повышенные требования.

Чаще всего вибрационные устройства используются для контроля целостности строительных конструкций. Сохранность остекленных элементов контролируется с помощью акустических моделей.

Акустические (звуковые)

Акустические устройства часто называют датчиками разбития стекла, так как они срабатывают при появлении характерного звука. Принцип работы подобных устройств основан на последовательном преобразовании акустического сигнала в электрический. Как только появляется характерный звук, система начинает его анализировать и, если существует необходимость, отправляет тревожный сигнал.

Комбинированные

Подобные устройства можно отнести к гибридам, в объединяющим в корпусе устройства двух типов. Наибольшее распространение получили изделия, которые способны срабатывать на звук и движение. Однако возможны и другие варианты. Например, производители предлагают устройства, объединяющие инфракрасный и радиоволновый.

Рейтинг лучших моделей

На современном рынке представлено огромное количество моделей, которые отличаются своими функциональными возможностями и внешним видом.

Одним из наиболее популярных и востребованных датчиков движения является «Страж», который предназначен для отслеживания передвижения в охраняемом помещении. Отличительная особенность устройства заключается в его точности, благодаря чему оно никак не реагирует на небольших животных, если их масса менее 25 кг. Датчик этой модели работает на основе инфракрасных лучей. Среди отличительных преимуществ «Стража» можно выделить следующие:

• дальность действия составляет 12 метров;
• горизонтальный угол обнаружения – 110 градусов;
• вертикальный угол – 80 градусов;
• для работы нужно всего 12 Вольт;
• устройство не реагирует на объекты, масса которых составляет менее 25 кг.

Еще одной популярной моделью является датчик «Штора», который отличается надежностью и способностью работать в любых погодных условиях на расстоянии 50 м. Кроме того, эта модель характеризуется большим спектром настроек, что позволяет выбрать наиболее оптимальные режимы для любого помещения.

Неоспоримые преимущества GSM датчиков движения с автономным питанием

Датчик движения с автономным питанием является довольно дорогим охранным устройством, позволяющим производить оповещение на профессиональном уровне. Передача сигнала выполняется по GSM каналу связи.

Часто такие датчики можно встретить в составе программируемых охранных систем. Они применяются для контроля территории и регистрируют любое происходящее на ней движение. После того, как датчик фиксирует перемещение, автоматически включается передача информации на смартфон или охранный пульт.

Программируемая охранная система с видеокамерами даже способна дать пользователю возможность получить фото злоумышленника, попытавшегося или проникшего на территорию охраняемого объекта. Однако в продаже имеются также и отдельные автономные извещатели, характеризующиеся отличной эффективностью в работе.

В качестве источника питания в таких датчиках используются емкие батареи, которые отличаются продолжительным временем функционирования. Благодаря возможности производить максимально точные настройки, приборы способны реагировать только на конкретные объекты с определенными параметрами.

Такая функция позволяет исключить риск ложных срабатываний в случаях попадания в контролируемую зону небольших животных.

Делая выбор в пользу приобретения автономного детектора, будущие пользователи, исходят как правило, из следующих присущих ему достоинств:

• простота при установке и настройке, позволяющая самостоятельно монтировать автономный GSM датчик движения. Отсутствие необходимости в прокладке проводов обеспечивает существенную экономию времени и исключает необходимость проводить ремонт после монтажа устройства, что выливается в существенную экономию финансовых средств. Более того, подключение проводного регистратора по плечу далеко не каждому пользователю, поскольку его установка является более сложным делом;
• все беспроводные комплекты оснащены необходимыми элементами, с помощью которых можно составить полную охранную систему. Как правило, входящие в их состав клавиатуры, брелоки и датчики уже настроены;
• беспроводные детекторы движения и системы, в комплектацию которых они входят, характеризуются значительной дальностью передачи данных. Покупателю остается лишь рассчитать необходимые параметры и сделать выбор, учитывая масштабы охраняемой территории и имеющиеся на ней условия связи.

Виды и характеристики детекторов движения

Датчики, фиксирующие перемещение в контролируемой зоне, бывают нескольких видов. Все они отличаются принципом действия, но выполняют общую задачу — контролируют территорию, объем которой определяется с учетом рабочих углов в вертикальной и горизонтальной плоскости, а также дальности действия. Если какой-нибудь объект оказывается в области работы датчика, происходит замыкание контактов реле и активация специальных устройств — сирены, источника яркого света и даже поражающих аппаратов.

По принципу действия детекторы движения делятся на три группы. Они бывают акустические, микроволновые и тепловые. Рассмотрим их подробнее:

Тепловые датчики — устройства, которые работают на базе PIR-сенсора, фиксирующего ИК-излучение объекта в контролируемой зоне. Известно, что от живого существа исходят инфракрасные лучи, которые улавливаются детектором, фокусируются с помощью линз Френеля и передаются на сенсор. Как результат, на выходе датчика появляется напряжение, которого достаточно для работы реле. Эффективность достигается, благодаря применению группы микролинз, которые обеспечивают большой охват территории. Рабочий угол достигает 1200, а дальность выявления человека или животного составляет 10-15 м.

Инфракрасные датчики отличаются высокой точностью обнаружения, но они реагируют на все объекты, которые излучают тепловую энергию. В этой категории относится не только человек, но и животные, лучи солнца или нагревательные элементы. Вот почему производители предусматривают возможность регулирования чувствительности. К плюсам тепловых датчиков стоит отнести небольшую стоимость, а также безопасность применения для живых существ.

Ультразвуковые (акустические) детекторы движения — устройства, в основе которых заложен принцип звуковой локации. Одним из элементов является генератор, излучающий мощные колебания звука, не воспринимаемые человеческим ухом. Направляемые звуковые лучи отражаются от объекта, что приводит к изменению их частоты. После они возвращаются к приемному устройству. Детектор фиксирует разницу между отправляемым и получаемым сигналом, что приводит к срабатыванию исполняющего органа.

Недостатком УЗ-датчиков является малый радиус действия. Кроме того, ультразвуковые волны ощущаются животными, что исключает возможность их применения в помещениях с домашними питомцами.

Микроволновые датчики движения. В основе таких устройств также лежит эффект Доплера. Разница в том, что встроенный в детектор генератор излучает не ультразвуковые волны, а излучение высокой частоты. Детектор контролирует изменение этого параметра, и срабатывает при выявлении разницы показателей на приемном устройстве. Датчики микроволнового типа позволяют охватить большой участок объекта, но из-за высокого потребления энергии (в сравнении с другими видами детекторов) они не используются в системах беспроводного типа.

Стоит отметить еще один  недостаток таких устройств — негативное влияние на живые организмы, что требует выставления минимальной мощности работы. К плюсам микроволновых датчиков относится высокий уровень чувствительности и способность фиксировать движение даже через стены небольшой толщины. Этот нюанс необходимо учесть при организации охранной системы.

Какие виды датчиков бывают?

Между собой датчики движения разделяются на два больших вида:

• по элементам реагирования;
• по способу передачи данных.

По элементам реагирования

По элементам реагирования датчики разделяются на пять типов:

1. Инфракрасные, в конструкцию которых входят оптический элемент, пироприемник и модуль обработки данных. Такие устройства позволяют точно определить любые перемещения на охраняемом объекте и практически не дают сбоев в виде ложных включений. При необходимости пользователь может самостоятельно изменить уровень чувствительности регулятора. Основной недостаток устройств состоит в том, что они могут работать нестабильно, но только при условии, что их устройства производится рядом с источником теплового излучения. Датчики не излучают вредных для человека волн, поэтому считаются самыми безопасными для здоровья.
2. Ультразвуковые, устройство которых включает в себя генератор звуковых волн, предназначенный для сканирования объектов. Любые изменения определяются датчиком с помощью обработки сигналов, поступающих на регулятор и исходящих от него. Применение ультразвуковых контроллеров целесообразно на объектах со сложной конфигурацией, в частности, если на территории имеются «слепые» зоны. Основное преимущество устройств состоит в их универсальности, благодаря чему они могут подключаться практически к любым системам охраны. Ультразвуковые контроллеры хорошо работают в условиях разных температур, но они также характеризуются пониженной чувствительностью.
3. Микроволновые, позволяющие охватить зоны защиты с тонкими стенами из дерева, стекла или гипсокартона. Электромагнитные импульсы, излучаемые регулятором, дают возможность вычислить токопроводящие объекты в радиусе действия устройства. Микроволновые контроллеры обладают высоким уровнем улавливаемости, в результате чего они включаются даже при незначительном движении. Такие датчики поставляются на рынок в небольшом корпусе, что позволяет произвести их скрытый монтаж. Основным недостатком устройств является постоянное воздействие микроволн, негативно влияющих на здоровье пользователя.
4. Электромагнитные датчики. Основное достоинство таких регуляторов состоит в бесперебойной работе при повышенной влажности и перепадах температур. Устройство комплектуется небольшим чувствительным компонентом, позволяющим улавливать наличие токопроводящих объектов за стенами или перегородками. На практике преимущество в виде высокого диапазона работы можно расценить как недостаток. Большой радиус действия приводит к активации контроллера без причины.
5. Комбинированные. Основная особенность регуляторов такого типа состоит в том, что их конструкция включает в себя сразу несколько разных элементов реагирования. Такое устройство обеспечивает более надежную охрану защищаемого объекта. Конструкция комбинированных регуляторов включает в себя микропроцессорную плату, наличие которой обеспечивает снижение вероятности ложных включений.

Важно знать

Микроволновые и электромагнитные датчики считаются самым вредными для человеческого здоровья, поэтому от их использования лучше отказаться.

Видео: обзор комбинированных контроллеров движения

Канал «Faritovish» на примере модели Swan PGB рассказал о возможностях и особенностях комбинированных датчиков движения.

SWAN PGB датчик движения и разбития стекла в одном корпусе

1. Проводные. К системам видеонаблюдения или автомобильным охранным комплексам устройства подключаются с помощью электроцепи. Данный тип регуляторов считается менее технологичным по сравнению с беспроводными контроллерами.
2. Беспроводные. Для подключения к системе охраны или видеонаблюдения используется цифровой канал связи. Использование такого типа контроллеров возможно только в домашних сигнализациях.

Критерии выбора

При покупке детектора движения для создания охранной системы дома, в квартире, на даче, в производственном помещении или на открытой территории учтите:

• Условия работы устройства в месте монтажа.
• Общие требования, которые предъявляются к системе.

Также обратите внимание на ряд критериев:

• Тип детектора.
• Длительность зоны обнаружения объекта.
• Питающее напряжение.
• Угол охвата.
• Производитель.
• Стоимость и другие параметры.

Для защиты жилого помещения (дома, квартиры), а также охраны офиса подходят ИК-датчики. Но не экономьте при выборе — выбирайте изделия с лучшими характеристиками. Если монтаж производится на объектах, где требуется защита материальных ценностей, желательно комбинировать детекторы различных типов для повышения эффективности.

Для защиты небольшой территории частного дома лучше использовать ИК-детекторы линейного типа, которые стоят дешевле лучевых датчиков, но при этом обеспечивают достаточную защиту.

Оптимальная схема установки датчиков охраны помещения

Ниже представлена оптимальная схема для установки охранных датчиков в квартире площадью 40 м2:

1. В гостиной комнате можно установить радиоволновой датчик. За счет того, что волны спокойно проходят через стекла и стены, угол обзора захватит балконное помещение и небольшой кусочек кухни. Охранное устройство лучше устанавливать в углу противоположной к балкону стены.
2. На кухне из-за небольшой площади помещения можно использовать инфракрасный датчик. Устанавливается он на стене, противоположной к обогревательным приборам для исключения вероятности ложного срабатывания.
3. В коридоре также можно установить инфракрасный датчик движения. Он будет захватывать и двери на кухню, и двери из гостиной. В коридоре также устанавливаются магнитные контакты (герконы), они монтируются непосредственно на входную дверь.

Герконы – специальные магнитные контакты, которые монтируются на входную дверь. В случае несанкционированного открывания дверей контакты размыкаются, и срабатывает охранная сигнализация.

Недостатки автономных датчиков

Как и любые другие технические средства, автономные датчики имеют не только достоинства, но и недостатки.

Чаще всего, устройства этого типа входят в состав других детекторов. Другими словами, автономные регистраторы – это компоненты, входящие в состав определенного комплекта. Поэтому покупателю затруднительно совершать выбор, исходя из параметров одного лишь датчика движения.

В отличие от проводных охранных систем, комплектацию автономных приборов изменить зачастую бывает невозможно. И, если покупатель выбрал готовую систему, то ему придется мириться со всеми датчиками, входящими в комплект.

Технические характеристики

Выбирать датчик движения для включения света надо по нескольким параметрам. По типу определились — это пассивный инфракрасный. Все другие характеристики во многом зависят от места установки. Есть также дополнительные свойства, которые будут полезны, но, в случае ограниченного бюджета, без них можно обойтись. Обо все поговорим немного подробнее.

Миниатюрный датчик движения может встраиваться в светильники

Датчик движения для включения света: основные критерии выбора модели

В этом разделе рассмотрим основные характеристики, на которые обязательно обращать внимание

• Дальность действия. Для помещений дальность обнаружения может быть минимальной — 5 метров, больше вряд ли нужно. Разве что это производственное или складское помещение, лестничный пролет. Тут расстояние до объекта может быть 10 метров и больше. Для установки на улице дальность подбираете сами. Только учтите, что  зона уверенного приема часто меньше заявленной на 20-30%. Так что датчик движения для включения света на улице лучше брать с запасом по дальности действия.
• Угол обзора:

  • Вертикальный. Может быть от 15° до 180°. Определяет высоту детектируемой зоны. Чем больше она по размеру, тем с большей вероятностью будет определен объект. Вот только это может быть и кошка, и собака и даже летучая мышь. Соответственно, широкоугольные датчики не всегда нужны. Кошки и собаки обычно высотой менее метра. Поэтому для уменьшения количества ложных срабатываний, имеет смысл захватить полосу на высоте от метра. А для этого достаточно небольшого вертикального обзора.

  • Горизонтальный угол обзора датчика движения. Может быть от 90° до 360°. Выбор датчика движения для включения света в этом случае зависит от того, откуда могут подходить люди. Если только с одной стороны (двери в помещении), достаточно узкополосной модели, если только с двух направлений можно поставить либо два с узкой зоной обнаружения, но направить их в разные стороны, либо поставить широкоугольный. Зависит от направлений подхода, но, как правило, два датчика с малым углом стоят дешевле одного широкоугольного.
• Мощность подключаемых осветительных приборов. Тут все понятно — зависит от потребляемой мощности светильников.
• Диапазон регулировки задержки отключения. При отсутствии движения свет отключается автоматически. Но не всегда мы постоянно движемся. Бывает, замираем на минуты. Вот этой настройкой и регулируется время, на протяжении которого свет остается включенным при отсутствии движения.

При выборе датчика обнаружения движения для включения освещения, еще важен материал корпуса и его цвет

Даже если это не охранные системы, стоит обращать внимание на эту деталь. Цвет желательно выбрать в тон стены, крыши, столба — поверхности на которой он будет установлен

Дополнительные, но не лишние

Еще важна степень защиты корпуса. Если датчик движения для включения света ставят на улице, корпус должен быть защищен от влаги и пыли. Поэтому степень защиты (IP) — IP46 и выше. Такие же датчики ставят в ванных, душе, погребе — везде, где есть повышенная влажность. Для сухих помещений — коридоры, кладовки, лестничные площадки — подойдет с IP22.

Кроме того, могут быть следующие опции:

Возможность регулировать яркость света.
Температурный режим. Особенно важен, если собираетесь устанавливать датчик на улице.
Совместимость с балластом. Для управления светодиодными и экономными люминесцентными лампами на 220 В необходимо, чтобы датчик мог работать с таким типом нагрузки.

Режим день/ночь. На улице включать свет днем нет необходимости

Поэтому наличие такого параметра, как отключение на светлое время суток тоже важно. Хотя, можно поставить обычный датчик движения, а перед ним датчик освещенности.
Размеры

Есть совсем небольшие детекторы, которые легко скрыть. Один минус — миниатюрный датчик стоит дороже.

Наверняка есть и другие опции и возможности. Если у вас есть специальные требования, стоит поискать модель с такими возможностями. Рынок развивается очень быстро и то, что год назад было недоступным, через полгода становится обыденным явлением.

Как подключить датчик движения

Особенности устройства

Конструктивно датчик, который можно устанавливать и подключать к системе защиты, состоит из следующих элементов:

1. Светопроводящая призма.
2. Универсальная светонепроницаемая линза. Этот элемент предназначен для защиты извещателя от ложных включений при попадании на него ультрафиолетовых лучей.
3. Светодиодная лампочка, предназначенная для индикации состояния. Располагается непосредственно на рабочей плате.
4. Блок терминалов.
5. Элемент Patrol-201Pet (в рассматриваемом примере). Этот компонент предназначен для автоматического выбора и считывания уровней поступающих импульсов с учетом силы сигналов, подающихся на извещатель.
6. Специальная перемычка, предназначенная для деактивации контрольного светодиодного элемента.
7. Двухкомпонентный приэлектрический сенсорный элемент.
8. Автоматический температурный компенсатор. Эта деталь предназначена для стабилизации функционирования извещательного устройства при любой температуре воздуха.
9. Регулирующий элемент. Данное устройство предназначено для изменения веса домашних питомцев, поскольку датчик создан для использования в быту.
10. Элементы для правильной регулировки электрической платы извещательного устройства.
11. Переключательный компонент несанкционированного доступа.

Устройство бытового датчика движения

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.

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.