Com funciona el sensor de moviment infraroig

El sistema de seguretat es basa en diversos tipus de dispositius de fixació: sonòmetres, gravadors de moviment. El sensor d'infrarojos és el dispositiu més popular per detectar objectes tèrmics en moviment. Són fàcils de mantenir, fiables i força sensibles.

Com funciona el dispositiu

Qualsevol objecte la temperatura del qual no sigui inferior a la temperatura de l’aire emet calor. La tasca del sensor d’infrarojos és ressaltar-lo sobre el fons tèrmic general i, quan es mou en una zona determinada, enviar un senyal.

Una persona és un objecte tèrmic bastant "calent" en comparació amb les parets d'un apartament o casa, el terra o els arbres. Això permet al sensor distingir-lo del fons general. Això també comporta un mal funcionament de l'alarma si el fons tèrmic de l'edifici és molt alt.

Quan un objecte de calor de mida i temperatura adequades travessa el sector de manteniment, el comptador registra el moviment. El sensor envia llavors un senyal a la unitat de control. En funció del destinatari del dispositiu de treball amb el sensor, el mòdul de control encén la llum, activa l’alarma de seguretat, etc.

L'àrea d'operació del registrador és limitada. El radi de detecció ha d’arribar a tots els racons de la sala o fins al final de la zona del jardí. Si no és així, munteu 2 o més metres. Si el dispositiu envia un senyal al commutador de llum, el radi pot ser menor.

Disseny i dispositiu de sensor d'infrarojos

La majoria de dispositius de diferents fabricants tenen un disseny únic. Tot i això, l’esquema general inclou necessàriament diversos elements.

Sistema òptic

El més freqüent és que sigui una lent de Fresnel. Es tracta d’un conjunt de facetes prismàtiques (microlents, fixades en una placa convexa), un cilindre. Cada lent capta la radiació IR a la seva àrea i transmet dades a l’element pirosensible. Així, es crea una configuració determinada de l’objecte tèrmic. Si aquest últim no es mou, no canvia. Però si l’objecte es mou, el mateix flux d’IR, quan es mou, arriba al següent microlentil i la configuració canvia. És a dir, la llum cau sobre el piroreceptor i després no. Aquesta és la condició per activar el sensor: el dispositiu reacciona al moviment d’una persona en el camp d’acció.

Com més segments hi hagi a l’objectiu i més gran sigui la seva sensibilitat, més precís funciona el sensor IR.

Si una persona es mou lentament a la zona del sensor, és possible que el dispositiu no funcioni, ja que considera les fluctuacions del flux d’infrarojos com a canvis aleatoris en el fons.

Elements pirosensibles

El senyal de la lent va a un element piroelèctric, un convertidor de semiconductors. Inclou 2 sensors, cadascun dels quals rep un senyal des de la seva pròpia lent. Si el flux dels dos elements és el mateix, el sensor està inactiu, si el senyal és diferent, s’activa.

En els models moderns, s’utilitzen sensors quad, que serveixen 4 objectius. Filtren amb més precisió les interferències de llum aleatòries i eliminen les falses alarmes.

Mòdul de processament

La unitat de processament rep informació de tots els piroelements i l’analitza.La seva tasca és separar les dades sobre un objecte tèrmic en moviment de les interferències: moviment de l’aire, llum solar, convecció que es produeix durant el funcionament d’un aparell d’aire condicionat o escalfador, vibracions. El sensor només ha de respondre a l’aspecte d’una persona i no als animals, cosa que requereix un ajust addicional.

El mòdul de processament avalua la forma i la durada del senyal, la seva amplitud. La interferència normal provoca impulsos bipolars asimètrics, l’intrús produeix uns simètrics. Si la naturalesa del senyal coincideix amb el valor llindar, el sensor s’activa i envia un impuls al tauler de control. Aquest últim és processat per dispositius analògics o digitals i activa qualsevol programa: encén la llum, augmenta la intensitat, encén la sirena.

En els models moderns, el sensor mesura a més la durada del senyal, el nombre de vegades que es supera el llindar. Això us permet reduir el nombre de falses alarmes i fixar l'objecte a una velocitat lenta.

Especificacions i funcions

Les característiques tècniques del sensor IR us ajudaran a triar el correcte. Les dades es presenten al passaport del dispositiu:

• La tensió de xarxa és normal de 230 V. Qualsevol dels models funciona des d'una xarxa normal.
• Consum d'energia: dins de 0,5 kW. Això permet equipar fins i tot una casa gran amb un nombre suficient de sensors.
• El rang de detecció és l’angle de visió del dispositiu. Mesurat en graus. Per als dispositius de paret, oscil·la entre 120 i 280 graus, per als dispositius de sostre: 360.
• Rang: mesurat en metres. Aquesta és la distància a la qual el sensor detecta el moviment. L’indicador s’avalua mitjançant 3 paràmetres. Perpendicular: la zona més gran, determinada quan l'objecte es mou tangencialment al sector. El frontal es mesura desplaçant-se directament cap al sensor, el rang de presència es troba quan una persona es troba sota el sensor.
• Grau de protecció - IP. El primer número indica protecció contra la pols, el segon - contra l’aigua. La lectura mínima és de 20. El dispositiu està protegit contra el toc amb els dits, però no protegit de l'aigua. L’indicador més alt és 65, aquest sensor es munta a habitacions humides.
• Protecció antiesportiva: el punt cec estàndard del sensor és l'espai que hi ha a sota. En els models moderns, el sistema exclou aquesta possibilitat.
• Temperatura de l'aire: de -25 a + 50 ° С. Les temperatures més altes poden provocar disfuncions.
• Capacitat de commutació: indica el nombre de dispositius d'il·luminació connectats: fins a 40 a 3000 watts.
• Configuració: manualment, segons el lloc d'instal·lació, s'ajusten els paràmetres de sensibilitat, il·luminació i temps. Per a zones diferents, es recomanen valors diferents: per a un temps d’aturada de pas és de 5 minuts, per a una zona d’operació - 15. La sensibilitat també es determina d’acord amb la ubicació de la instal·lació.

Hi ha altres paràmetres menys significatius: material del cos, dimensions, etc.

Comparació amb el sensor de microones

També s’utilitza un sensor de microones com a sensor de moviment. Funciona segons el principi del radar: el dispositiu emet un senyal, que és reflectit i capturat per l'element sensible del sensor. Si el senyal reflectit és superior al llindar, s’encén un dispositiu de llum o so.

Diferències del sensor de microones:

• funciona en el rang de freqüències ultra altes, que garanteix una sensibilitat molt alta;
• detecta un objecte mitjançant obstacles dielèctrics: vidre, paret prima, porta de fusta;
• independent de la temperatura ambient o del grau d’il·luminació de la zona de treball;
• atrapa un moviment lent i lent.

També hi ha desavantatges:

• preu elevat: els dispositius s’instal·len en importants instal·lacions econòmiques;
• el funcionament del dispositiu afecta el benestar de les persones i els animals.

Per fer el seguiment d’una casa privada ordinària, els sensors IR són suficients.

Esquema de connexió

Els sensors d’infrarojos són fàcils de connectar; només cal que organitzeu l’encesa i l’apagada del circuit.La connexió del dispositiu a una llum de fons o un bucle de seguretat segueix el mateix principi.

El diagrama de connexió es troba a les instruccions de qualsevol dispositiu:

• El corrent arriba al sensor IR des de la xarxa a través dels cables neutres i de fase. Per connectar el dispositiu a una bombeta elèctrica, el cable de fase es connecta a un dels terminals del dispositiu d’il·luminació. El segon terminal està connectat al cable zero.
• Els cables dels dispositius estan connectats a la centraleta: 2 cables de la làmpada, 2 de la font d'alimentació i 3 de la gravadora IR. La fase del cable d'alimentació està connectada al cable de fase del sensor i el cable neutre de la font d'alimentació i el cable neutre del sensor al cable neutre de la làmpada.
• El cable de fase del sensor IR està connectat al cable de la làmpada. Tots els cables estan codificats per colors per facilitar la connexió.

Si la il·luminació s’ha de mantenir durant algun temps independentment del moviment humà, també s’inclou un interruptor al circuit en paral·lel al dispositiu IR.

Àmbit d'aplicació del sensor d'infrarojos

Els gravadors de moviment s’utilitzen per organitzar sistemes d’il·luminació i seguretat. Es permet la instal·lació tant a l'interior de l'edifici com a l'exterior:

• en edificis d’oficines, públics i privats;
• a les escales dels edificis d'apartaments i a les entrades;
• en habitacions de qualsevol tipus;
• als magatzems;
• en qualsevol àrea protegida amb una àrea limitada.

Els dispositius dissenyats per funcionar en condicions meteorològiques severes estan equipats amb dispositius de protecció addicionals.

Funcions i criteris de selecció

Els paràmetres mitjançant els quals es selecciona el sensor estan determinats per les seves característiques tècniques. És important avaluar quin tipus d’indicadors són necessaris per a un dispositiu que funciona a casa, fora de casa o en una zona oberta:

• Per a habitacions grans o un pati, es seleccionen dispositius amb una àrea de detecció gran. Els models senzills amb un abast de 10, 6 i 4 m es compren en una habitació petita o en una escala.
• Per a les sales d’estar, són adequades les opcions amb una protecció de baixa humitat. Les habitacions exteriors o humides (piscines, hospitals) necessiten productes amb un alt IP.
• Si el dispositiu es muntarà a la paret, és millor comprar un model amb protecció antiesportiva. En cas contrari, movent-se per la paret, un intrús podrà entrar a la casa.
• Nivell de sensibilitat: determina com de lents i petits moviments pot captar el sensor. Per protegir l'apartament dels lladres o per encendre la il·luminació de l'habitació quan hi entren, hi ha prou dispositius "rugosos". Els sensors sensibles es compren a magatzems on s’emmagatzemen productes caros o perillosos.

Avalueu el cost dels dispositius, especialment si són necessaris diversos per al sistema de seguretat.

Avantatges i desavantatges d’un sensor de moviment per infrarojos

La popularitat dels models IR es deu als seus avantatges:

• el dispositiu funciona tant a l'interior de l'edifici com a l'exterior;
• l'angle de visió i l'abast es poden ajustar amb força precisió;
• El sensor d’infrarojos, especialment el tipus passiu, és segur per a la salut, el funcionament del sistema de seguretat no espanta les mascotes;
• baix cost;
• es produeix una àmplia gamma de productes: dispositius de terra i de paret, analògics, digitals i altres.

Principals desavantatges:

• quan s’exposa a la llum solar directa, la sensibilitat disminueix; a l’hora d’escollir un lloc d’instal·lació, cal tenir-ho en compte;
• quan es col·loca un aparell d’aire condicionat o escalfador a prop, es produeixen interferències significatives;
• el vidre bloqueja el pas del senyal, de manera que hi ha punts cecs que un atacant pot utilitzar;
• síndrome de la teranyina: s’activa constantment un sensor embolicat a les teranyines.

Un sensor de moviment únic no garanteix la seguretat de l’habitació. No obstant això, com a element del sistema de protecció, els dispositius infrarojos són irremplaçables. Per a una casa de camp o un apartament, aquests dispositius són preferibles.