Датчик движения: что это такое и как работает?

Характеристики

При покупке датчика движения важно учесть ряд параметров, от которых зависят особенности, место подключения, а также условия для применения. Главные характеристики при выборе:

Главные характеристики при выборе:

1. МАССА. Современные датчики освещения имеют массу от 25 до 240 г.
2. Максимальная мощность нагрузки. При выборе изделия необходимо смотреть на допустимую нагрузку. Так, один датчик может коммутировать устройства мощностью от 60 до 2300 Вт. Учтите, что при использовании более мощных устройств может потребоваться замена проводки или установка автомата с более высоким номинальным током.
3. НАПРЯЖЕНИЕ. Рабочее напряжение колеблется в широком диапазоне от 1,5 до 220 Вольт. Условно датчики движения делятся на несколько групп — 1,5 В, от 2.2 до 3.6 В, на 220 В, на 5 или 9 В.
4. МАКСИМАЛЬНЫЙ УГОЛ ОБЗОРА. Здесь диапазон находится в пределах от 30 до 360 градусов. В последнем случае устройство работает по всему периметру помещения.
5. ДАЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ. Минимальный и максимальный параметр расстояния составляет 8 и 120 м. Здесь нужно учитывать объект, на котором предусматривается освещение. Не стоит выбирать датчики с чрезмерно завышенным параметром, ведь они могут реагировать на движение посторонних.
6. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ВЫСОТА УСТАНОВКИ. Здесь допустимый параметр колеблется в диапазоне от 1,2 до 16 м.
7. НАЛИЧИЕ СВЕТОДИОДНОГО ИНДИКАТОРА. В некоторых датчиках устанавливается светодиод, который при наличии сигнала начинает моргать. Возможны и другие варианты светодиодной индикации.

Это основные характеристики, которые необходимо учесть при покупке. Более подробно на критериях выбора мы остановимся ниже.

Условия покупки

Справиться с установкой датчика может каждый, но правильно его смонтировать, зафиксировать и настроить способен только специалист, поэтому не стоит экспериментировать с устройствами микроволнового типа, если нет опыта работы с ними. Насколько долго прослужит устройство, как качественно оно будет работать, напрямую связано с навыками мастера. Любая ошибка при подключении и наладке может грозить ложными сигналами и неправильной работой всей системы. Исключить человеческий фактор при отсутствии опыта невозможно, но выбрать прибор правильно помогут следующие показатели:

защитные параметры. Корпус устройства должен быть оснащён защитой, которая соответствует его условиям эксплуатации, для промышленных крупных объектов и улицы можно использовать марку не меньше, чем IP56. В бытовом использовании, для частных владений подойдет IP34;
особенности окружающего пространства. При покупке стоит учитывать радиус действия прибора и условия помещения, где оно будет находиться;
цель установки. Видеонаблюдение, включение света или другие параметры могут влиять на параметры датчика, его чувствительность и охват территории;
дизайн и установка

Миниатюрное неприметное устройство может быть скрыто от посторонних глаз, в то время, как прибор определённой расцветки, формы наоборот привлечёт к себе внимание. Дизайн устройства может гармонировать с отделкой помещения, вписываться в него, не привлекая внимания, даже на открытом пространстве.

Как выбрать оптимальный вариант

Какой датчик движения выбрать для включения света зависит от места его предполагаемой установки, конструктивных особенностей. Есть модели, выпускаемые для работы внутри и снаружи помещения.

Если необходимо автоматическое включение света автоматически при открывании двери, то подойдут микроволновые или ультразвуковые, датчики. Инфракрасные на движение двери не срабатывают, они отреагируют только при появлении человека в обзорной зоне.

Потолочные и настенные устройства отличаются углом обзора. В первом случае охватывается 360% пространства, во втором максимально до 240%, самые простые модели имеют угол обзора всего 90%.

Основные технические характеристики

При выборе прибора, кроме типа датчика, имеют значение технические характеристики устройства.

Угол обзора

При выборе места установки важно учесть угол обзора. Потолочные датчики имеют угол обзора до 360 градусов

При его установке на стену не будет использоваться половина возможностей (инфракрасный и ультразвуковой ДД) или появятся ложные срабатывания (ВЧ датчик)

Потолочные датчики имеют угол обзора до 360 градусов. При его установке на стену не будет использоваться половина возможностей (инфракрасный и ультразвуковой ДД) или появятся ложные срабатывания (ВЧ датчик).

Угол обзора настенного датчика составляет 180 градусов. Такие устройства контролируют территорию перед входом.

Дальность действия

Не меньшее значение имеет расстояние контроля. Попытка увеличить его, повесив устройство выше, чем предусмотрено производителем, приведет к появлению слепых зон. Радиус зоны контроля составляет от 6 до 50 метров. Поэтому для включения уличного освещения дальность датчика должна соответствовать размерам территории.

Мощность подключаемых светильников

Мощность нагрузки, которую можно подключать к устройству, также имеет большое значение. Она определяется по мощности ламп или светильников, которые к нему подключаются. Кроме того, необходимо предусмотреть 20% запас мощности.

Если мощность устройства недостаточна, то светильники можно включить через реле или пускатель.

Дополнительные функции

В некоторых ситуациях только фиксации движения в зоне контроля недостаточно. В этих случаях необходимо приобрести устройство с дополнительными возможностями:

• Датчик освещенности. При использовании прибора для автоматического включения светильников он должен работать только в темное время суток. Для этого необходим датчик освещения, иначе лампы будут гореть в светлое время суток. Он может быть встроенным или подключаться дополнительно.

  Модель со встроенным датчиком уровня освещения

• Защита от животных. При высокой чувствительности будут ложные срабатывания при перемещении собак или кошек. Для того чтобы предотвратить возникновение этой проблемы, необходима защита от срабатывания прибора при появлении животного весом до 25 кг. Для этого регулируется чувствительность прибора. Но от ложных срабатываний на крупных собак, вес которых близок к весу человека, эта опция не спасает.
• Задержка отключения света. При подключении датчика к системе управления освещением, возможна ситуация, при которой человек какое-то время не двигается, например, в туалете или ванной, но находится в помещении или сделал шаг за порог, но не отошел от двери. Если свет в это время будет гаснуть, то это неудобно и неприятно для глаз. Для предотвращения подобной ситуации используется функция задержки времени.

Недостатки микроволновой схемы

Хотя микроволновой датчик движения считается удобным и практичным способом для оснащения жилых и нежилых помещений, оборудования уличного пространства, у него есть свои недостатки. В число самых значимых, по мнению пользователей, входят:

• высокие цены в магазинах, относительно аналогичных приборов, которые выполняют схожие функции;
• возможность ложного срабатывания в результате получения информации из-за незначительных движений вне зоны действия датчика;
• потенциальный вред для человеческого организма. Для наиболее безопасного применения следует остановить свой выбор на приборах, имеющих низкие параметры излучения. В мире, в результате исследований выявили, что безопасным для человека считается поток волн в пределах до 1 мВт/см² без прерывания.

Хотя недостатки могут показаться существенными, выбирая между микроволновым датчиком движения и его аналогами, следует учитывать и преимущества прибора подобного типа, которые существенно их перекрывают.

Схемы подключения датчика

Микроволновые устройства подключаются по проводной или беспроводной схеме. Первый вариант актуален, если монтаж выполняется на этапе проведения ремонтных работ, когда есть возможность выполнения скрытой прокладки кабелей без нарушения внутренней отделки.

Беспроводные устройства привлекают простым и быстрым монтажом. Они энергонезависимы, работают от аккумулятора, из-за отсутствия необходимости в подключении к электросети появляется больше вариантов размещения оборудования. Важным аргументом в пользу такого выбора может стать тот факт, что датчик может быть установлен в рамках реализации проекта по наращиванию действующей системы безопасности.

Методы повышения эффективности работы

Чтобы улучшить средние показатели датчика движения на инфракрасной основе — необходимо освободить ему от лишних препятствий сенсорное поле. Среди которых могут быть различные колонны, перегородки, шкафы, стулья, тумбочки, висящие с потолка конструкции или занавеси. Установку детектора нужно производить согласно его возможностей по охвату территории, совмещая работу нескольких из них, для увеличения контролируемой площади. Важна и температура воздуха. Чтобы пиросенсор «увидел» тепло необходима определенная разница нагрева между объектом, за которым ведется наблюдение и окружающим пространством. То есть, в сильно натопленных помещения и детектор будет работать хуже.

Популярные датчики движения

Инфракрасные датчики движения сегодня можно приобрести как в магазинах электротехники, так и на различных торговых интернет-площадках.

РЭВ ДДВ-3

Небольшой датчик в формате элемента для самостоятельной сборки и подключения системы реагирования на движения. Предназначен для скрытого монтажа. Компактен, прост, однако радиус действия невелик. Имеет встроенный таймер отключения с регулятором.

ИЭК ЛДД10-009-1100-001

Мощный датчик, дальность действия которого – 12 м – позволяет размещать его на улице. Влагозащита лишь номинальная, от брызг (класс IP44), поэтому рекомендуется размещение под навесом. При довольно крупных размерах регуляторы очень маленькие – для настройки понадобится пинцет.

ИЭК ЛДД11-024-1100-001

Ещё одно устройство от IEK, на этот раз полусферического типа. Допускается как настенный, так и потолочный монтаж. Переключатели размещены под крышкой. Имеет встроенное реле, однако щелчок отличается умеренно тихим звуком.

REV 15283 5

Классический настенный датчик, дальность в 12 м ориентирована на размещение в длинных коридорах, а также на участках частных домов. Устройство «не хватает звёзд с неба», но честно выполняет все функции. Может огорчить лишь небольшой угол обзора – 110°.

TDM ЕLECTRIC SQ0324-0016

Оригинальное решение – датчик совмещён с цоколем E27, вкручивается в стандартный патрон и служит своеобразным переходником для лампочки, которой управляет. Может стать хорошим решением в том случае, если нужно установить только один источник света, включающийся от движения.

HIPER IoT M1

Хороший дизайн, отменная чувствительность, удобство и универсальность монтажа – всё для системы «умный дом». Протокол связи со шлюзом – Wi-Fi, через роутер. Из минусов можно отметить довольно длительное время отклика, а также случающиеся сбои в работе, требующие перезагрузки.

Aqara Motion Sensor

Датчик сопрягается не только с фирменным шлюзом Aqara, но и Apple Homekit, а также общим Xiaomi MiHome. Благодаря шаровой ножке может быть размещён в любом месте. Реализация сценариев на основе программного обеспечения делает его одним из лучших вариантов.

Как функционирует датчик света?

Применение датчиков света позволяет сделать процесс управления машиной более комфортным и безопасным для водителя. При снижении уровня освещённости ниже определённого уровня датчик посылает сигнал, по которому автоматически включаются фары ближнего или дальнего света и габаритные огни. Датчик света срабатывает при наступлении сумерек, после въезда в туннель или даже в туманную погоду, когда естественного освещения недостаточно для нормальной видимости.

Можно настроить датчик так, чтобы ночью при появлении встречного авто, освещающего дорогу своими фарами, машина автоматически переключала свет с дальнего на ближний. Благодаря такой автоматизации водитель не отвлекается от наблюдения за дорогой в непростых ночных условиях. Как только встречный источник света исчезнет, фары вновь переключатся на дальний свет.

Для корректной работы автоматической системы необходимо, как минимум, два датчика света: один фиксирует изменение освещённости в горизонтальной плоскости перед машиной, второй отслеживает наличие световых лучей, падающих сверху.
Управляющий блок принимает данные с обоих датчиков и генерирует команды после анализа обоих сигналов. Такая система позволяет учитывать все нюансы освещённости и, к примеру, не допускает кратковременного отключения фар, когда машина проезжает под включенным уличным фонарём.

Для наиболее точной фиксации освещённости может быть установлен и третий датчик, определяющий уровень освещённости в салоне.

Преимущества использования датчиков охранной сигнализации

Датчик может посылать сигнал о проникновении посторонних на смартфон

К преимуществам датчиков охранной сигнализации относятся:

• Устойчивость к неблагоприятным условиям работы – корпус устройства имеет высокий уровень защиты от пыли, твёрдых частиц, влаги.
• Высокая чувствительность – при условии правильной настройки датчик охранной сигнализации быстро реагирует на движение и подаёт тревожный сигнал.
• Сложность поиска и демонтажа – скрытые датчики злоумышленнику сложно найти, а демонтировать его до срабатывания еще труднее.
• Некоторые модели датчиков объема могут работать от аккумулятора, поэтому необязательно проводить линию электросети для его установки.
• Возможность настройки чувствительности – изменение настроек позволяет исключить ложные срабатывания и отрегулировать диапазон чувствительности в зависимости от условий эксплуатации.

Отдельные недостатки у датчиков тоже присутствуют. Это в первую очередь высокая стоимость и необходимость тщательной регулировки.

Как работает микроволновый датчик

В основе принципа работы микроволнового датчика движения лежит радиолокационный метод отправки и приёма сигнала. Устройство непрерывно генерирует электромагнитные волны (частота может варьироваться в зависимости от технических особенностей модели и марки прибора). После прохождения контролируемой зоны происходит отражение от находящихся в ней объектов.

Принятые волны фиксируются сенсором, анализируются на предмет изменений сигнала. При обнаружении несоответствий частоты микропроцессор активирует заложенную в программе функцию: срабатывает световое или звуковое исполнительное устройство, подключенная система (осветительные приборы, сигнализация). Во время работы происходит непрерывное сканирование контролируемого пространства.

Область применения

Использовать ИК-датчик, установив его своими руками, можно для подключения самых разнообразных приборов. Наиболее часто они применяются для подключения разнообразных осветительных приборов. Также их можно использовать для подключения различных элементов охранной системы. К примеру, к ИК-извещателю можно подключить звуковую сигнализацию. Для подключения допускается даже одновременное подсоединение нескольких приборов для включения звуковой сигнализации и света.

Охранная система

В результате того, что инфракрасные устройства для отслеживания движения в контролируемой зоне имеют доступную цену и простую установку, их монтаж может проводиться своими руками. Такие изделия на сегодняшний день широко используются в следующих областях:

Автоматическая подсветка улиц

• создание системы «умный дом» в домашних условиях и своими руками;
• автоматизация подсветки в помещениях общественного назначения: офисы, коридоры, лестничные проемы и т.д.;

• подсветка улиц, парков, дорог и жилмассивов;
• освещение промышленных и производственных объектов.

Стоит отметить, что в данной ситуации не существует принципиальных различий в том, где будет функционировать инфракрасный датчик, реагирующий на движение.

Как избежать ложного срабатывания

Во избежание ложного включения освещения в рассмотренных выше схемных решениях следуйте таким советам:

1. Не размещайте датчики возле деревьев или устройств нагрева.
2. Разрывайте всегда только фазу.
3. Следите, чтобы к датчику не проникали лучи света, к примеру, от лампы накаливания.
4. Крепите изделие с учетом типа (настенный, потолочный).
5. Не монтируйте устройство возле кондиционеров или окна, где имеет место движение воздуха.
6. Следите, чтобы стекло инфракрасного изделия было чистым и неповрежденным.

Следование указанным выше советам позволяет быстро и без ошибок подключить устройство для контроля освещения на лестнице, в квартире или на улице.

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.

Емкостные датчики прикосновения

Рассматривая разнообразные типы сенсоров на основе электрической емкости, нельзя обойти вниманием такое их использования  как датчики прикосновения. Самым наглядным примером подобных приборов служат смартфоны

Реализация датчиков прикосновения может быть достаточно сложной, но она базируется на некоторых простых основополагающих принципах. Работа таких устройств основана:

• на использовании собственной емкости;
• на использовании взаимной емкости.

Далее будет рассмотрен принцип работы датчиков прикосновения на основе собственной емкости.

Датчик на основе собственной емкости

Конденсатор существует  не только в виде отдельного объемного элемента с выводами. Емкостью также обладают два обычных проводника, расположенные параллельно. Исходя из этого, можно получить конденсатор, основываясь на электропроводных слоях, разделенных каким-либо диэлектриком. Такой конденсатор может быть получен на основе печатной платы.

Он представлен на рисунке ниже (в двух проекциях — сверху и сбоку). Мы видим обособленный участок (сенсорная кнопка), отделенный от общего слоя меди. А так как остальные участки соединены с землей, то сенсорная площадка может быть представлена как конденсатор между ней и землей.

Емкость такого конденсатора будет мала, порядка 10 пФ. Но для различных устройств ее значение не принципиально. При контроле зачастую важна не емкость, а ее изменение. Именно на это рассчитаны те схемы, которые обрабатывают состояние сенсорной кнопки.

Как изменить состояние кнопки

Самое простое, что можно сделать, — прикоснуться пальцем. Надо сразу отметить, что никакой опасности для человека такое касание не представляет. Обычно все платы покрываются лаком, так что прямого контакта с токопроводящими элементами не произойдет. Тем не менее, изменения состояния конденсатора будут. Это возможно по двум причинам:

• из-за диэлектрической проницаемости человеческого тела;
• из-за собственной проводимости

Тело обладает собственной диэлектрической проницаемостью

Вследствие того, что диэлектрическая проницаемость тела отличается от диэлектрической проницаемости воздуха, который служит изолятором в первоначальный момент, то емкость конденсатора изменится. Здесь расчет простой — диэлектрическая проницаемость воздуха 1, а воды — 80 (человеческое тело по большей части состоит из воды). Значит, емкость сенсорной кнопки увеличится.

Для этого изменения даже не надо ее касаться. Как показали исследования ученых, порой достаточно просто поднести палец к контакту.

Тело обладает собственной проводимостью

Это давно установленный факт.

И хотя выше говорилось, что касание не несет опасности для человека, тем не менее, оно вносит свою лепту в изменение состояния сенсорной кнопки. Упрощенно можно считать, что емкость пальца подключена параллельно емкости сенсорной кнопки. Поэтому общая емкость системы, как и в предыдущем случае, увеличится. А значит, оба рассмотренных механизма (изменение диэлектрической проницаемости и собственная проводимость человеческого тела) приводят к увеличению емкости.

Принцип действия

Каждый объект, излучающий тепло, вырабатывает инфракрасное излучение. В фиксировании этого процесса заключается принцип работы датчика движения. Он сравнивает уровень излучения на конкретном участке с фоновым и при достижении определённой разницы между ними подаёт сигнал соединённой с ним аппаратуре, будь то выключатель лампы или сигнализация.

Важной деталью в этом процессе является правильный диапазон чувствительности устройства. Если он слишком высокий, то датчик может срабатывать ложно — например, на тёплый воздух

Если же показатель ниже, чем нужно, то прибор не среагирует даже тогда, когда в поле его действия появится человек.

Как выглядит и где используется

Рабочая пластина датчика состоит из кристаллических веществ, которые имеют свойство при попадании света на них поляризоваться. И от того насколько изменится интенсивность излучения зависит изменение и поляризации, а как следствие это вызывает изменение напряжения в электрическом поле кристаллического элемента. Следовательно, если измерить разность потенциалов на разных точках кристаллической пластины можно узнать и величину излучения.

Это основной физический принцип, по которому работают датчики присутствия, с центральным пироэлектрическим элементом. Он помещается в герметичный или пластиковый корпус.

Такие детекторы движения с успехом применяются:

• в промышленных системах охранной сигнализации;
• управление освещением в квартирах или офисных помещениях. Часто эти детекторы помогают автоматизировать процесс освещения;
• в системах «Умный дом».

Прибор может зафиксировать движение — электрическая цепь замкнется и включится освещение. Также он сработает и в обратную сторону — если людей в помещении уже нет, то нет и движения, соответственно цепь размыкается и свет гаснет.

Разновидности датчиков

Разновидности датчиков Не смотря на одинаковый принцип действия, их назначение может быть разным, в зависимости от условий эксплуатации. Поэтому, выбирая датчик, следует в первую очередь определиться с тем, где он будет установлен.

Устройства, предназначенные для установки на открытом воздухе, выполняются в более защищенном корпусе, тем более, если они работают от сети 220V. Степень защиты помечается двумя буквами (IP) и цифрами. Так, для эксплуатации вне помещения следует выбирать электрооборудование, имеющее степень защиты IP 55 и не ниже, а в случае установки внутри помещения – с пометкой до IP 55.

Выбор по типу питания

В зависимости от конструкционных особенностей, датчики работают:

• От сети, напряжением 220 V.
• От гальванических элементов питания (батареек или аккумуляторов).

  Датчики движения бывают проводными и беспроводными

Наиболее востребованными считаются устройства, работающие от напряжения 220 V, то есть проводные. Меньший спрос на датчики, которые работают от батареек или аккумуляторов, но в последнее время все больше отдают предпочтение независимым источникам питания. К тому же, бывают случаи, когда необходим именно беспроводной датчик движения, работающий от солнечной батареи, например.

Принцип действия датчика движения

Принцип работы датчиков движения может быть различным. Поэтому различают:

• Инфракрасные датчики движения, которые реагируют на тепло, излучаемое теплокровными существами. Представляют пассивные устройства, поскольку сами никаких сигналов не излучают, а только реагируют на них. Такие типы датчиков реагируют не только на появление человека, но и на движения животных.

  Работа инфракрасных датчиков движения основаны на отслеживании тепла, выделяемого человеком

• Акустические датчики, реагирующие на звуковые сигналы. Это также пассивные устройства, которые включают различные устройства от хлопка руками или от звука открывающейся двери и т.д. Их удобно устанавливать в подвалах частных домов или городских квартир. Как правило, в подвалах появляется шум только тогда, когда в него кто-то заходит. Что касается других условий эксплуатации, то нужно хорошо подумать.
• Микроволновые датчики движения. Это уже группа активных устройств, поскольку датчики движения сами генерируют микроволны и сами их отслеживают. Если в их «поле зрения» появляется движущийся объект, то они включают сигнализацию, как световую, так и звуковую. Чувствительные модели таких устройств могут контролировать помещения, находящиеся за перегородками. Как правило, подобные типы датчиков применяются в охранных системах.
• Ультразвуковые датчики отличаются от микроволновых только диапазоном излучаемых сигналов. Используются не так часто, поскольку на него могут реагировать животные. Длительное излучение ультразвука может также негативно сказаться на здоровье человека.

  Разное исполнение, но цвет, в основном, белый и черный

• Комбинированные, в которых заложено несколько принципов реагирования на движущиеся объекты. Эти устройства считаются наиболее надежными, но и стоят они гораздо дороже.

Как правило, в основном используются инфракрасные датчики, поскольку это недорогие устройства, а их радиус действия устраивает потенциальных покупателей. К тому же, датчики оборудованы регуляторами для более точной настройки. Ультразвуковые и микроволновые датчики лучше устанавливать в длинных коридорах или на лестницах, поскольку у них гораздо больше радиус действия. Для охраны важных объектов лучше подойдут микроволновые датчики, тем более что они способны обнаружить движущийся объект даже за перегородкой.

Датчик Движения. Схема подключения датчика движения. Как самостоятельно подключить датчик движения.

Цифровые датчики: высокая надежность в дискретных приложениях

Во многих приложениях используется цифровой выход для определения, находится ли объект в определенной позиции. Например, датчик может быть использован для проверки наличия защитного ограждения на механизме. Если ограждение находится на своем месте, машина работает. Если же это не так, машина работать не будет. В этом типе дискретного приложения требуется цифровой выход. В приложениях с магнитными датчиками исключительную надежность обеспечивают следующие цифровые датчики:

Герконовые датчики: преимущества и применение

Герконовый датчик представляет собой электрический ключ, который для работы не требует питания, в отличие от интегральной схемы. Выводы заводятся в герметизированную стеклянную колбу, в которой находятся контактные пластины. В результате ключ в герконе обладает высокой надежностью, поскольку он не подвержен влиянию влаги или других факторов окружающей среды. Поэтому контакты не будут окисляться и с нагрузками логического уровня будут продолжать работать в течение миллионов циклов.

Герконовые датчики очень популярны среди приложения с питанием от батареи. Они используются в автомобильных составляющих безопасности, например, обнаружение защелкивания застежки ремня безопасности и обнаружение столкновения. Поскольку герконы могут переключать нагрузки и постоянного, и переменного напряжения, их часто выбирают для цифровых приложений типа «вкл/выкл», например, детектирование закрытия/открытия двери в системах безопасности и в бытовой технике.

Например, дверь холодильника использует геркон для определения закрытия двери. Магнит крепится к двери, а герконовый датчик закрепляется на неподвижной раме, скрытой за внешней стенкой холодильника. Когда дверь открыта, герконовый датчик не может обнаружить магнитное поле, что заставляет включиться светодиодную лампу. Когда дверь закрывается, датчик обнаруживает соответствующее магнитное поле, и светодиод выключается. В этом приложении микроконтроллер внутри блока управления получает сигнал от геркона, а затем включает или выключает светодиод.

Рисунок 1 – Геркон в двери холодильника используется для включения и выключения светодиода

Цифровые датчики Холла: преимущества и применение

Цифровые датчики Холла используют полупроводниковые приборы и их выходное напряжение изменяется в зависимости от изменения магнитного поля. Эти датчики объединяют в семе чувствительный элемент с эффектом Холла и электрическую схему, обеспечивающую цифровой выходной сигнал типа «вкл/выкл», что соответствует изменению магнитного поля без использования каких-либо движущихся частей. Использование датчика на основе эффекта Холла ограничено приложениями с низкими постоянными напряжением и током. В отличие от геркона, устройство на основе эффекта Холла содержит в себе активную схему, поэтому оно потребляет небольшое количество тока в любое время.

Цифровые датчики Холла обеспечивают высокую надежность и для точных требований к измерениям могут быть запрограммированы на активацию при заданной величине магнитного поля.

Эти датчики очень популярны в высокоскоростных измерительных схемах таких бытовых машин, как стиральные машины и сушилки. В этом применении вращающийся 16-полюсный кольцевой магнит активирует чип датчика Холла при каждом прохождении красного (северный полюс) сегмента и деактивирует его при каждом прохождении белого (южный полюс) сегмента, что дает очень точный сигнал, соответствующий скорости. Цифровые датчики Холла особенно полезны в автомобильных приложениях безопасности, таких как определение защелкивания застежки ремня безопасности и определение скорости зубчатой передачи.

Рисунок 2 – Схема применения датчика Холла для измерения скорости