Датчики движения и присутствия.
Свойства и технологии.

Вернуться в раздел

Датчик Движения (ДД) — электронный или оптико-электронный прибор, предназначенный для обнаружения движущегося человека.

Он, как правило, определяет движение и выдает сигнал при определенных внешних условиях, например уровне освещенности, наблюдении в отдельном секторе, в ночное время и т.д. Более сложные устройства могут не только коммутировать реле, но и обрабатывать сложные алгоритмы, включая адаптивные, использовать логические функции или взаимодействовать в сети KNX, LonWorks или BACnet.

По физическому принципу обнаружения движения датчики можно разделить на ИК и СВЧ-приборы. Иногда применяются комбинированные устройства.

По способу и месту монтажа, включая конструкцию, ДД разделяются на три группы: настенные, потолочные и уличные. ДД для уличного применения не должны иметь степень защиты менее IP44.

Разделение приборов по надежности срабатывания и сложности алгоритма пока не получило четких градаций.

Однако можно выделить группу простейших и наиболее дешевых ДД, которые могут иметь только один сенсор и один канал простого управления — замыкание релейного контакта.

В настоящее время наибольшее применение получили пассивные ИК-датчики.

Их принцип действия основан на детектировании инфракрасного излучения. Все физические тела в зависимости от своей температуры и так называемого коэффициента черноты излучают тепловые лучи — ИК спектр в диапазоне длин волн 3-14 мкм. Эти волны не видимы для человеческого глаза и не имеют цветового различия.

Теоретически, зная температуру поверхности абсолютно черного тела можно рассчитать спектр излучения и определить λmax или энергию излучения в определенном диапазоне. Обычные тела, в том числе и человек, имеют отличие от этого спектра, которое определяется коэффициентом черноты.

На изображении представлена схема работы современного ИК ДД.

Излучение от объекта и фона (стены помещений тоже излучают ИК) через оптическую систему со многими фокусирующими участками (как правило это линзы Френеля различной конфигурации) попадает на чувствительную площадку фотоприемника (пироприемника), а затем электрический сигнал обрабатывается и усиливается.

При движении объекта его излучение, собираемое оптической системой, и результирующий электросигнал то уменьшаются, то вновь увеличиваются, когда объектом пересекаются границы секторов чувствительности.

Изменение сигнала, превышающее порог принимается за положительное определение человека, и соответствующий сигнал включает исполнительное устройство.

Отметим, что для того, чтобы ДД уверенно определил человека, требуется выполнение ряда условий.

Необходим определенный контраст объекта на комнатном (или уличном) фоне, т.е. чем больше температура помещения совпадает с температурой открытых участков кожи человека, тем хуже срабатывают абсолютно все ИК устройства.

С уменьшением температуры, резко падает мощность излучения в ИК-спектре. Именно поэтому, в сильные морозы ( -20°C) излучения от открытых участков лица человека может быть недостаточным для срабатывания обычных уличных ДД.

Другими словами, наиболее подходящие и надежные для функционирования места для установки ДД не должны быть сильно нагретыми или холодными, а участки открытого тела человека должны максимально попадать в сектора чувствительности датчика.

Есть и дополнительное условие: движения человека не должны быть медленными или очень малыми. Если движения будут малы, например человек неподвижно сидит за письменным столом и пишет, то обычный ДД, расположенный при входе в помещение, его может попросту не определить (не заметить движение).

Современные ДД позволяют точно настроить многие параметры датчиков и условия взаимодействия в полевой сети АСУЗ. Они обладают различными диаграммами направленности, как показано на изображении.

К примеру, некоторые ДД технологии KNX могут управлять яркостью светильников, имеют квадратные диаграммы областей чувствительности, что может быть важно в открытых помещениях, например в спортивных залах.

Тем не менее, заказчику желательно заранее определить примерные места (помещения) на объекте для установки ДД, а также набор условий и функций, которые они должны выполнять.

Тогда, зная требования заказчика, специалисты правильно подберут, смонтируют и настроят необходимое оборудование, и не придется пользователям «ломать голову», какие ДД или ДП применять и как их правильно запрограммировать.