PIR liikumisandur: tööomadused, tööpõhimõte, kasutamine igapäevaelus

Seadmeid, mis tuvastavad liikumiste olemasolu nende tegevuspiirkonnas, nimetatakse liikumisanduriteks. Neid kasutatakse kõige sagedamini sissemurdmishäirete ja -süsteemide loomiseks. Kõige tavalisem neist seadmetest on IR liikumisandur. See reageerib inimsilmale nähtamatutele infrapunalainetele ja nende taset taustaga võrreldes annab märku nende allika – näiteks inimese – ilmumisest.

Tööpõhimõte

Iga objekt, mis kiirgab soojust, tekitab infrapunakiirgust. Selle protsessi salvestamine on liikumisanduri tööpõhimõte. See võrdleb konkreetse piirkonna kiirgustaset taustaga ja teatud erinevuse saavutamisel saadab sellega ühendatud seadmetele signaali, olgu selleks siis lambilüliti või häire.

Selle protsessi oluline detail on seadme õige tundlikkuse vahemik. Kui see on liiga kõrge, võib andur töötada valesti - näiteks sooja õhu puhul. Kui indikaator on vajalikust madalam, siis seade ei reageeri isegi siis, kui inimene ilmub selle tegevusväljale.

Seadme seade

Lihtsaim infrapunasensor koosneb kahest väikesest Fresneli läätsest – paljudest prismalistest tahkudest koosnevatest keerukatest komposiitstruktuuridest, mis moodustavad kumera kausi. Nad koguvad teavet kuumalainete kohta kindlast piirkonnast ja edastavad selle nendega ühendatud tundlikele anduritele. Tavaliselt on mõlema läätsega saadud andmed ligikaudu samad – see tähendab, et liikumist ei toimu. Kui nende vahel on oluline erinevus, ilmub detektori "vaatevälja" inimene või muu objekt, mis kiirgab palju soojust.

Tegelikult oleks kahe objektiiviga seade liiga madala tundlikkuse tõttu ebapraktiline. Kaasaegsetes andurite mudelites on neid mitukümmend - 20 kuni 60.

Liikumisandurite täpne paigutus on tootjati erinev, kuid ligikaudne disain on sarnane. Seade koosneb järgmised elemendid:

• Optiline süsteem. Sisaldab erinevaid objektiive, mis olenevalt seadme mudelist võivad olla erineva kuju ja suurusega, mis on vajalikud ruumi soovitud ala katmiseks. Eraldatud ülejäänud süsteemist suletud kambriga, et vältida kokkupuudet nende tekitatud soojusega. Sellega saab juhtida üht või mitut ruumitasandit, samuti teha seda ringikujuliselt või piki tala.
• Andur. Enamasti on see püroelektriline element, kuid mõnikord on ka termopaaride, mikrobolomeetrite ja pooljuhtidega mudeleid. See registreerib optilisest süsteemist saadud näidud ja kui neis esineb ebahomogeensus, saadab signaali vajalikule seadmele.
• Signaalitöötlusseade. Analüüsib infrapunahäirete pikkust, amplituudi ja kuju, et vältida valehäireid. Neid võivad põhjustada sellised tegurid nagu päikesevalgus, vibratsioon, elektromagnetlained, loomade liikumised, seadmete või elektroonikaseadmete kuumus ja isegi õhuvoolude liikumine. Lihtsamad töötlemisplokid "filtreerivad välja" ainult liiga nõrgad signaalid, samas kui keerulised versioonid seadmed analüüsivad rikkumiste kestust ja sagedust ning teevad nende põhjal kindlaks, kas tegemist on häiretega või ei.

Väärib märkimist, et kõik, millest liikumisanduri tööpõhimõte koosneb, on teabe hankimine inimese viibimise kohta selle tegevuspiirkonnas. Seetõttu ei kasutata seda peaaegu kunagi, ilma et see oleks ühendatud teiste seda teavet kasutavate seadmetega. Need võivad olla sellised seadmed:

• signalisatsioon, mis käivitab häire;
• turvasüsteemid, mis saadavad teate anduri omanikule ja turvateenistusele;
• lambid, basseinivalgustid ja muud valgustusseadmed, mis lülituvad sisse või välja sõltuvalt inimeste viibimisest nende piirkonnas;
• kliimatehnoloogia, mis muudab oma parameetreid sama põhimõtte järgi.

Enamasti müüakse IR-andureid ka mitte iseseisvalt, vaid koos turvasüsteemide või muude seadmetega.

Kuid on ka erandeid – siis tuleb seadmed ise ühendada ja seadistada. Selleks antakse kasutajale juurdepääs isiklikule kontole veebisaidil ja mobiilirakenduses, kust ta saab määrata seadmete interaktsiooni parameetreid.

Eelised ja miinused

Infrapunakiirgusele reageerivad liikumisandurid võistlevad ultraheli-, mikrolaine- ja kombineeritud anduritega. Igal neist on oma plussid ja miinused, mis võimaldavad igal tüübil turul püsida. IR-andurite eeliste hulgas Nende omadusi saab eristada:

• Absoluutne terviseohutus. Seade ei tekita mingeid laineid, vaid saab neid ainult ümbritsevatelt objektidelt ja analüüsib neid. See eristab seda soodsalt seadmete taustal, mis paljastavad ruumi, kuigi väike, kuid pidev kokkupuude ultraheliga. (see on inimestele ohutu, kuid võib lemmikloomadele põhjustada ebamugavust või isegi tõsiseid terviseprobleeme) või Mikrolainekiirgus.
• Võimalus täpselt häälestada kaugust ja nurka, mille all liikuv objekt peab signaali tekitamiseks olema.
• Võimalus töötada välitingimustes. Andur reageerib ainult objektidele, mis tekitavad temperatuuri erinevusi.

Sellel on ka olulisi puudusi. Need sisaldavad sellised omadused:

• Kahjututest mõjudest tingitud valepositiivsete tulemuste suur tõenäosus.
• Sõltuvus keskkonnast. Andur ei tööta tõhusalt liiga kõrgel või madalal temperatuuril - üle +50 °C või alla -35 °C.
• Võimalus detektorit petta. Kui selle ees liikuda väga aeglaselt, siis võib seade lugeda sellest infrapunakiirguses tekkivaid võnkumisi häireteks. Lisaks ei näe andur objekte, mis on kaetud materjalidega, mis ei lase infrapunakiirgust läbi või on suurepärase soojusisolatsiooniga ning sulanduvad temperatuurifooniga.

Kõigi nende plusside ja miinustega kuulub see keskmisesse hinnakategooriasse – odavam kui mikrolainedetektorid, kuid kallim kui ultraheliandurid.

Mõnikord kombineeritakse IR-andur nendega kombineeritud seadmetes, et erinevat tüüpi kiirgusandurid saaksid katta üksteise nõrkused ja nõrkused.

Kasutusvaldkonnad

Kõigi seda tüüpi andurite hulgas on infrapuna kõige levinum - ja analüütika põhjal otsustades nende turg ainult kasvab. Seadmed on igapäevaelus üsna levinud ja neid kasutatakse järgmistes tegevusvaldkondades:

• elektroonika, sh puuteekraaniga telefonide ja tahvelarvutite, mängukonsoolide ja nutikellade tootmine;
• uste automaatsete avamissüsteemide paigaldamine majadesse ja avalikesse hoonetesse;
• Autotööstus - andurid on lisatud turvapatjade, parkimisel manööverdamist hõlbustavate süsteemide ja automaatjuhtimissüsteemidega autode konstruktsiooni;
• tervishoid;
• kaitsetootmine;
• lennukiehitus.

Kuid nende suurim osakaal langeb erinevatele turvasüsteemidele ja targa kodu süsteemide kontrollile.

Ruumide turvalisus

IR-liikumisanduri paigaldamine on väga levinud viis elumajja või muule territooriumile sisenevate sissetungijate teadasaamiseks. Selleks on see ühendatud turvasüsteemidega, mis aitavad vältida edasisi kahjustusi ja hoiatavad omandi piiride rikkumine, mitte ainult selle omaniku, vaid ka õiguskaitseorganite, julgeoleku ja teenuste omandi piiride rikkumine turvalisus.

Olenevalt seadistustest võib turvasüsteem saata SMS-i, meili, teatise või isegi helistada omanikule, kui saab seadmelt signaali. Lisaks saab see aktiveerida täiendavaid kaitsemehhanisme: alarmi sisselülitamine või signalisatsiooniseade, auto uste sulgemine ja lukkude blokeerimine, valguse väljalülitamine või täielik väljalülitamine ruumidesse.

Sellise kaitse tõhusus sõltub suuresti infrapunaanduri õigest paigutamisest kaitstud perimeetrile. Lisaks kogu ala katmisele peaks see asuma teatud kõrgusel ja õige nurga all, et minimeerida võimalust, et sissetungija sulandub kuumafooniga. Paigaldamisel võetakse arvesse ka visiiride, akna- ja ukseraamide, kaunistuste olemasolu - kõik see võib andurit mõjutada, kui see on valesti paigaldatud.

Lisaks on väga oluline, et turvaanduritel oleks võltsimisvastane süsteem, mis aktiveerib signaali ja annab omanikule teada, kui keegi on üritanud seadet lõhkuda või selle raadiust mõjutada arvustus.

Targa kodu süsteemid

Lisaks turvavaldkonnas kasutamisele kasutatakse infrapuna liikumisandureid laialdaselt valgustuse ja temperatuuri reguleerimise automatiseerimine elamutes, büroodes ja muudes ruumides, kus sageli seal on inimesed. Nad saavad teavet väliskeskkonna muutuste kohta - näiteks inimese soojusest põhjustatud kiirguse ilmumine anduri piirkonda. korpus - ja kandke see teistele seadmetele, milleks võivad olla lambid, kliimaseadmed, uste avamise süsteemid ja muud igapäevaelus kasulikud seadmeid. Nad reageerivad signaalile ja muudavad vastavalt oma parameetreid.

Turu-uuringus Turud ja turud, mis viidi läbi 2015. aastal välisfirma hinnangul, seadmete automatiseerimine andurite abil vähendab valgustuskulusid 60-70% ja kogu energiatarbimist - võrra 40%.

Olenevalt jälgimisseadme tüübist, selle võimest salvestada pikka kohalolekut ja reageerida liigutustele, see saab lihtsalt juhtida sisse-välja valgust ning reguleerida selle heledust, värvi, võimsust ja muud valikuid. Sellistes süsteemides kombineeritakse infrapuna liikumisandurit sageli muud tüüpi jälgimisseadmetega, näiteks valgusdetektoriga. See kombinatsioon võimaldab teil säilitada teatud ruumis sama valgustuse igal kellaajal, kui keegi seal viibib.

Temperatuuri reguleerimine toimib sarnaselt. IR-andur tuvastab inimeste olemasolu või puudumise ruumis ja saadab seadmetele vastavad signaalid: lülitage sisse, välja või muutke seadeid. Näiteks võib ta anda kütteseadmele või soojale põrandale käsu võimsuse suurendamiseks või konditsioneeri sisse lülitada, kui keegi siseneb liiga külma või sooja ruumi.

Automaatse kliimaregulatsiooni kompleksides lisaks infrapunakiirguse detektoritele peaaegu alati on temperatuuriandurid ja muud mehhanismid, mis täiendavad üksteist parema saavutamiseks tulemused.

Valiku kriteeriumid

Õige infrapuna liikumisanduri valimiseks peate esmalt kindlaks määrama selle kasutamise eesmärgi. Kodu jaoks saab valida väiksema töötemperatuurivahemikuga, kuid laiema vaatenurgaga seadme. Välistingimustes kasutamiseks peab seade olema kindla kaitseklassiga – 55 või 65 – ning olema kaitstud tuule, vihma ja muude keskkonnategurite eest. Samuti tasub tähelepanu pöörata järgmiste parameetrite jaoks:

• termilise tausta ebakorrapärasuse tuvastamise nurk ja ulatus;
• Sisse- ja väljalülitamise parameetrite seadistamise täpsus ja mugavus, näiteks reaktsiooniaeg ja tundlikkuslävi;
• elektritarbimine, energiasäästufunktsiooni olemasolu;
• tegevusvaldkond, mille jaoks andur on kohandatud;
• tõhusust turvaseadmena.

Liikumisanduri valikul mängib olulist rolli selle rahaline kättesaadavus ostja jaoks. Siiski tuleb märkida, et selle seadme puhul on alati kõige kallim variant: näiteks peegeloptikaga varustatud detektor tohutu ulatusega ei ole vaja väikesesse vannituppa nutika valgustuse paigaldamisel ja ülitundlik andur on tänaval üleliigne, kus loomad ja autod provotseerivad valesid. käivitamine.