Датчики движения в промышленности и в быту: зачем нужны, как выбрать и подключить

Системы безопасности и автоматизации различных процессов прочно вошли в жизнь современного общества. Для работы большинства из них необходимы датчики, реагирующие на разного рода внешние раздражители. Существуют сенсоры температуры, уровня освещения, давления рабочей среды (например, пара или воды в магистрали). Некоторые приборы отслеживают импульс, частоту и другие характеристики выходного сигнала электросетей.

Важную работу выполняет датчик движения, купить который по выгодной цене можно в магазине «Анкрон». Это устройство, способное отслеживать передвижение людей, автомобилей и других объектов в контролируемой зоне. Сенсоры различаются по широкому спектру характеристик: от чувствительности и радиуса действия до способности работать в темноте и взаимодействовать с другими устройствами типа системы «умный дом».

Выбор подходящего датчика движения зависит от преследуемых целей. К примеру, сенсоры для автоматизированных промышленных линий должны быть гораздо точнее, чем аналоги для «домашнего» применения. Помимо стоимости и габаритов устройства, нужно обратить внимание на следующие характеристики:

• Потребляемая мощность и источник питания (батарея, аккумулятор, сеть)

• Степень пыле- и влагозащиты

• Диапазон (угол и дальность) обнаружения

• Сетевое напряжение

• Коммутационная способность

• Наличие настройки уровня чувствительности

• Необходимый уровень освещенности

• Материал изготовления корпуса

Если планируется эксплуатировать изделие в запыленном помещении или на улице, то необходимо учитывать устойчивость датчика к негативным воздействиям. Это могут быть атмосферные осадки, температурные перепады, прямые солнечные лучи. Для эксплуатации под открытым небом желательно выбирать сенсоры с классом защиты не ниже IP43.

Виды датчиков движения

По способу работы с сигналом различают три типа сенсоров: пассивные, прерывающие и отражающие. Пассивные модели реагируют на волны, отражающиеся от других предметов. Это самые простые и доступные датчики, но они могут реагировать только на живые объекты. Отражающие модели имеют излучатель, посылающий концентрированный либо рассеянный сигнал. Прерывающие аналоги используют фотодатчик и лазерный луч.

Инфракрасные сенсоры

Они способны реагировать на перепады теплового излучения в пределах зоны обнаружения. Сенсор срабатывает на движение теплового пятна, при этом игнорируя неживые предметы, наподобие смещающейся занавески или робота-пылесоса. К преимуществам, которыми обладает инфракрасный датчик движения, относятся следующие качества:

• Стойкость к звукам и вибрациям

• Безопасность для людей и животных

• Возможность размещения в помещении или на улице

• Способность определять угол и дальность ИК-излучения

• Простая эксплуатация

Инфракрасный сенсор не способен распознавать движение объектов, скрытых за стеной. При слишком низких или высоких температурах не исключены сбои, также точность обнаружения снижается на ветру. Зона охвата устройства обычно не превышает десяти метров.

Ультразвуковые устройства

Сенсоры этого типа работают по принципу излучения и анализа отраженных ультразвуковых волн. Они не реагируют на различные природные явления, датчики безотказно функционируют в любых условиях окружающей среды. Для ультразвукового сенсора не имеет значения, из какого материала изготовлен отслеживаемый объект, что положительно влияет на его чувствительность.

Ультразвуковые сенсоры могут доставлять дискомфорт собакам и некоторым другим животным, реагирующим на ультразвук. Чаще всего их задействуют в промышленных системах вентиляции и освещения, которые должны работать в автоматизированном режиме. Устройства помогают экономить электроэнергию и упрощают техническое обслуживание объекта.

Микроволновые модели

В основу работы этого устройства заложена радиолокационная технология (принцип, который называют «эффектом Доплера»). Сенсор располагает излучателем, который посылает сигналы в постоянном режиме. Поток отражается от объектов, присутствующих в зоне обнаружения, а затем анализируется устройством. Схема датчика движения ориентирована на определение сдвига частоты. Микроволновые сенсоры получили применение в следующих сферах:

• Автоматические входные группы, устанавливаемые в магазинах, офисных центрах

• Робототехника для нужд промышленности

• Системы обеспечения безопасности территории

• Бесконтактные выключатели в санитарных зонах

• Парковочные системы для автотранспорта

• Управление автомобильным потоком – сбор данных о трафике, контроль скоростного режима

Микроволновые датчики движения характеризуются широком диапазоном обнаружения. Это позволяет применять их на значительных расстояниях и больших площадях. К тому же они обладают высокой чувствительностью, способностью распознавать даже незначительные движения. Туман, пыль или дождь не станут препятствием, что дает возможность эксплуатировать устройство в различных погодных условиях.

Комбинированные датчики

Это наиболее функциональный и дорогостоящий тип сенсоров, предполагающий применение сразу нескольких технологий. К преимуществам можно отнести высокую точность обнаружения и минимальное количество ложных срабатываний. Система, в которой одновременно присутствуют микроволновые, ультразвуковые и инфракрасные сенсоры, чаще всего устанавливается на военизированных базах, в банках, на объектах повышенной опасности (наподобие АЭС или складов боеприпасов).

В дополнение к перечисленным сенсорам могут быть задействованы акустические датчики движения. Эти приборы реагируют на посторонние шумы, такие как звук разбивающегося стекла. Производители могут использовать различные фильтры, что сводит к минимуму вероятность ложного реагирования. Однако устройство имеет ограниченный радиус действия. К тому же для обеспечения достаточно высокого уровня безопасности его приходится комбинировать с другими сенсорами.

Где устанавливают датчики движения?

Бытовое применение:

• Освещение – для включения/отключения света, экономии электроэнергии и продления срока службы ламп

• Системы безопасности – сенсоры реагируют на незаконное проникновение в дом или квартиру

• Умный дом – для автоматизации различных процессов, таких как включение отопления, кондиционирования или других систем при обнаружении присутствия людей

Коммерческое использование:

• Освещение в офисах, торговых центрах и других коммерческих зданиях для экономии энергии

• Системы безопасности и контроля доступа в магазинах, банках, офисах

• Автоматические двери в супермаркетах, аэропортах и других общественных местах

• Подсчет посетителей для анализа трафика

Промышленное применение:

• Системы безопасности на производственных объектах, складах

• Автоматизация производственных процессов, включение и отключение оборудования

• Контроль доступа на закрытую территорию для обеспечения безопасности

•  Мониторинг движения в опасных зонах для предотвращения несчастных случаев

Как подключают сенсоры движения

Корректность работы прибора зависит от места его установки. Угол охвата нужно рассчитывать таким образом, чтобы в активную зону входили все возможные места появления человека. Чаще всего сенсоры размещают напротив входа в помещение. Существует несколько правил, которых следует придерживаться:

• Нежелательно размещать устройство вблизи от радиаторов отопления и других нагревательных приборов

• На сенсор не должен быть направлен прямой поток воздуха от сплит-системы либо вентилятора

• Поблизости не должны находиться источники электромагнитного излучения

• Рекомендуется избегать попадания прямого света на корпус

Для домашнего использования лучше всего выбирать модели, способные игнорировать животных. Существуют сенсоры, которые не реагируют на объекты, весом менее 10 либо 25 кг. Подключение датчика движения можно осуществить двумя способами:

1. Через выключатель. Этот метод используют в том случае, если свет в помещении должен включаться по сигналу (когда человек заходит в комнату), но при этом не отключаться, если объект в течение некоторого времени остается неподвижным. Для установки датчика понадобится трехпозиционный выключатель.

Данная схема подключения предполагает подведение нулевого провода в распредкоробку от клеммы N. Фазный провод прокладывается к выключателю от клеммы L. И, наконец, проводник от клеммы А связывает прибор освещения (LED-лампу, люстру, бра) с сенсором движения.

2. Через осветительный прибор. Это более простой метод, подходящий для мест непродолжительного пребывания человека – лестничной зоны, входного тамбура, кладовки. Свет включается по сигналу сенсора, некоторое время горит, а затем отключается (при отсутствии движения).

Эта схема очень проста. Проводник к источнику света идет от клеммы А. Также к осветительному прибору направляется нулевой провод от клеммы N. Еще один проводник напрямую соединяет фазу и клемму L.