lamp.housecope.com
กลับ

อุปกรณ์และหลักการทำงานของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว

เผยแพร่เมื่อ: 01.02.2021
0
2773

เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว (เซ็นเซอร์ ตัวตรวจจับ) เป็นอุปกรณ์ที่ตรวจจับการมีอยู่ของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ในพื้นที่การตรวจจับโดยไม่สัมผัส เซ็นเซอร์เหล่านี้ส่วนใหญ่ไม่ตอบสนองต่อการเคลื่อนไหว แต่ต่อการปรากฏตัวของวัตถุใหม่ แต่ชื่อติดและใช้กันอย่างแพร่หลาย

พื้นที่ใช้งาน

เครื่องตรวจจับความเคลื่อนไหวถูกนำมาใช้ในด้านต่างๆ ของระบบอัตโนมัติ แต่ละพื้นที่มีประเภทเซ็นเซอร์ที่ต้องการ

ระบบรักษาความปลอดภัย

การประยุกต์ใช้เครื่องตรวจจับการเคลื่อนไหวที่สมเหตุสมผลที่สุดอยู่ในระบบ การป้องกันวัตถุ. เซ็นเซอร์สามารถตรวจจับการบุกรุกในพื้นที่หรือสถานที่ที่ได้รับการป้องกัน และส่งสัญญาณเตือนภัยหรือเปิดอุปกรณ์เพิ่มเติม

มักจะวางสปอตไลท์ไว้เหนือกล้องวงจรปิด
มักจะวางสปอตไลท์ที่มีเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวไว้เหนือกล้องวงจรปิด

การเปิดไฟฉุกเฉิน

ในสถานที่ที่มีผู้คนอาศัยอยู่ไม่ปกติ การใช้เซ็นเซอร์ดังกล่าวจะช่วยประหยัดพลังงานได้อย่างมาก สถานที่ดังกล่าว ได้แก่ ทางเข้าอาคารที่พักอาศัย อาคารอุตสาหกรรม โกดัง และพื้นที่อื่นๆ ต้องเปิดไฟในนั้นเฉพาะในช่วงเวลาที่ผู้อยู่อาศัยหรือพนักงานอาศัยอยู่ เมื่อตรวจพบการเคลื่อนไหว เซ็นเซอร์จะสร้างสัญญาณเพื่อเปิดใช้งานอุปกรณ์ให้แสงสว่าง

ระบบบ้านอัจฉริยะ

ในระบบ Smart Home สำหรับเครื่องตรวจจับ คุณจะพบขอบเขตที่กว้างกว่าการควบคุมแสงธรรมดามาก ด้วยสัญญาณจากเซ็นเซอร์ ในการปกครอง การทำความร้อน การระบายอากาศ เครื่องปรับอากาศ และระบบวิศวกรรมอื่นๆ โหมดการทำงานแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของผู้คนในพื้นที่ควบคุม

เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวและเปิดประตูด้วย Aliexpress (ระบบสมาร์ทโฮม)

ประเภทของเซ็นเซอร์และเทคโนโลยีสำหรับการใช้งาน

เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวสร้างขึ้นจากหลักการที่แตกต่างกัน เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง ซึ่งจะกำหนดขอบเขตของอุปกรณ์

เซ็นเซอร์อินฟราเรด

เซ็นเซอร์ทั่วไปที่จับรังสีอินฟราเรด พวกเขาอยู่ในเซ็นเซอร์แบบพาสซีฟ - พื้นที่ควบคุมไม่ได้ "เน้น" ด้วยสัญญาณที่เกี่ยวข้อง ในกรณีที่ง่ายที่สุด ประกอบด้วยเลนส์สองตัวที่เน้นการแผ่รังสีแสง (รังสีอินฟราเรดมีคุณสมบัติของแสง แม้ว่าจะมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า) จากสองโซนของห้องควบคุม เลนส์ถูกกำหนดทิศทางเพื่อไม่ให้โซนตัดกัน ในโหมดปกติ พวกมันจะได้รับรังสีที่มีความเข้มข้นเท่ากันหากบุคคลหรือสิ่งมีชีวิตเลือดอุ่นอื่นปรากฏในโซนใดโซนหนึ่ง ระดับการแผ่รังสีจะเพิ่มขึ้น ซึ่งเซ็นเซอร์ตัวใดตัวหนึ่ง "มองเห็น" ซึ่งอยู่ในโซนที่วัตถุนั้นตั้งอยู่ วงจรเปรียบเทียบเห็นความแตกต่างของความเข้ม เมื่อถึงระดับหนึ่ง สัญญาณเตือนภัยจะถูกสร้างขึ้น

อุปกรณ์และหลักการทำงานของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว
รูปภาพของบุคคลในภูมิภาค IR ของสเปกตรัม

ในทางปฏิบัติ สองโซนไม่เพียงพอสำหรับการดำเนินการป้องกันเสียงรบกวนและภูมิคุ้มกันที่เชื่อถือได้ และขอบเขตการมองเห็นถูกแบ่งออกเป็นส่วนย่อยจำนวนมากโดยใช้เลนส์หลายตัว อันที่จริง เซ็นเซอร์นี้เป็นเซ็นเซอร์แสดงตน - มันจะบันทึกการมีอยู่ของบุคคล แม้ว่าเขาจะนิ่งอยู่ก็ตาม ข้อเสียของอุปกรณ์ดังกล่าวคือแนวโน้มที่จะเกิดสัญญาณเตือนที่ผิดพลาดเนื่องจากการรบกวนจากความร้อน (ไอพ่นลมร้อน ความร้อนในพื้นที่เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของแสง ฯลฯ)

เครื่องตรวจจับอัลตราโซนิก

เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวนี้ทำงานอย่างไร ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของ echolocation. เครื่องส่งสร้างคลื่นเสียงที่มนุษย์ไม่ได้ยิน หลังจากการส่งสัญญาณเป็นชุด ตัวตรวจจับจะเปลี่ยนเป็นโหมดรับ หากไม่มีวัตถุเคลื่อนที่อยู่ในระยะการมองเห็น สัญญาณอัลตราโซนิกที่สะท้อนกลับมายังเซ็นเซอร์จะมีความถี่เท่ากับสัญญาณที่ปล่อยออกมา หากสัญญาณสะท้อนจากวัตถุที่เคลื่อนไหว ความถี่ของอัลตราซาวนด์ที่ส่งคืนจะแตกต่างกัน (เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์) วงจรจะวิเคราะห์พารามิเตอร์ และเมื่อตรวจพบการเคลื่อนไหว จะสร้างสัญญาณเตือน เซ็นเซอร์ดังกล่าวป้องกันเสียงรบกวนได้มากกว่าเนื่องจากทำปฏิกิริยากับวัตถุที่เคลื่อนไหวเท่านั้น โดยไม่คำนึงถึงลักษณะและอุณหภูมิของเซ็นเซอร์ แต่ไม่สามารถตรวจจับวัตถุที่เคลื่อนที่ช้าได้ - พวกมันจะไม่เปลี่ยนความถี่ภายในขอบเขตที่กำหนด

อุปกรณ์และหลักการทำงานของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว
ภาพประกอบของเอฟเฟกต์ดอปเปลอร์คือการเปลี่ยนแปลงความถี่เมื่อวัตถุเคลื่อนที่

เซ็นเซอร์ RF

เซ็นเซอร์ประเภทนี้ทำงานบนหลักการของตัวระบุตำแหน่งเช่นกัน โดยจะทำงานที่ความถี่วิทยุเท่านั้น สัญญาณที่ปล่อยออกมาต้องมีความถี่สูงพอที่จะตรวจจับวัตถุขนาดเล็กได้ เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ไม่ได้ใช้ในสถานการณ์เช่นนี้ - เพื่อให้ได้กะที่เพียงพอ วัตถุต้องเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เทียบได้กับความเร็วของแสง ดังนั้น เซนเซอร์จะจับเฉพาะการเปลี่ยนแปลงของความเข้ม และในความเป็นจริง เซนเซอร์ตรวจจับการมีอยู่ด้วย เครื่องตรวจจับดังกล่าวจะทำงานเมื่อวัตถุที่สะท้อนสัญญาณปรากฏขึ้น (หรือหายไป) ในโซนโดยไม่คำนึงว่าวัตถุนั้นกำลังเคลื่อนที่หรือไม่

ข้อดีคือความสามารถของสัญญาณในการเจาะผนังและฉากกั้นที่โปร่งใสด้วยคลื่นวิทยุ (ไม้ อิฐ ฯลฯ) ดังนั้นจึงสามารถใช้ควบคุมห้องขนาดใหญ่ที่มีหลายห้องได้ ข้อเสียคือราคาสูงของอุปกรณ์ รวมถึงการไม่สามารถตรวจจับวัตถุที่ไม่สะท้อนคลื่นวิทยุได้ ข้อจำกัดในการใช้งานอีกประการหนึ่งคือผลกระทบของการปล่อยคลื่นวิทยุต่อสิ่งมีชีวิต ระดับสัญญาณจะต้องถูกย่อให้เล็กสุด

REXANT DDPM 02.
เครื่องตรวจจับไมโครเวฟ REXANT DDPM 02.

ระบบรวม

เพื่อความน่าเชื่อถือ สามารถรวมหลักการสองข้อหรือมากกว่าสำหรับการตรวจจับสถานการณ์ที่ผิดปกติไว้ในเซ็นเซอร์เดียว ในระบบรักษาความปลอดภัย เซ็นเซอร์อินฟราเรดมักใช้ร่วมกับเครื่องตรวจจับกระจกแตกหรือรีเลย์เสียง วิธีนี้ช่วยให้คุณบันทึกการเข้าอพาร์ตเมนต์โดยไม่ได้รับอนุญาตได้อย่างน่าเชื่อถือและหลีกเลี่ยงสัญญาณเตือนภัยที่ผิดพลาด

อีกทางเลือกหนึ่งคือการรวมกันของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวและ โฟโต้รีเลย์. ระบบดังกล่าวเมื่อตรวจพบบุคคลจะเปิดไฟที่ทางเข้า แต่ในเวลากลางคืนเท่านั้นในระหว่างวัน โฟโต้รีเลย์จะปิดเครื่องตรวจจับเพื่อไม่ให้เปลืองไฟฟ้าในช่วงเวลากลางวัน

กล้องวงจรปิดกลางแจ้งพร้อมเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวเป็นที่นิยม ระบบจะเปิดก็ต่อเมื่อวัตถุเข้าสู่มุมมองของคอมเพล็กซ์เท่านั้น สิ่งนี้บรรลุประโยชน์สองประการ:

  • การบันทึกจะดำเนินการในช่วงเวลาที่เหมาะสมเท่านั้น ซึ่งช่วยประหยัดพื้นที่ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล
  • การดูและวิเคราะห์บันทึกช่วยอำนวยความสะดวกได้เนื่องจากไม่จำเป็นต้องดูส่วนยาวๆ โดยไม่มีเหตุการณ์

มีตัวเลือกอื่นสำหรับการรวมเซ็นเซอร์ วิธีการนี้ช่วยปรับปรุงการทำงานของระบบตรวจจับวัตถุ

อ่านยัง
แผนผังการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวกับสปอตไลท์ LED

 

พารามิเตอร์สำหรับการเลือกเซ็นเซอร์

คุณลักษณะส่วนหนึ่งของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวใช้กับอุปกรณ์ใดๆ ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า นี่คือระดับการป้องกัน แรงดันไฟ ขนาด ประเภทของตัวยึด ฯลฯ แต่ยังมีพารามิเตอร์เฉพาะที่มีเฉพาะเครื่องตรวจจับประเภทนี้เท่านั้น สิ่งสำคัญที่สุดคือต้องอธิบายลักษณะเหล่านี้อย่างแม่นยำ

มุมมอง

มุมมองขึ้นอยู่กับการออกแบบเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์เพดานมีแผนภาพ 360 องศาและ "มองเห็น" ทั้งห้อง

อุปกรณ์และหลักการทำงานของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว
มุมมองเซ็นเซอร์เพดาน

แผนภาพของเซ็นเซอร์ผนังเนื่องจากการออกแบบมีมุมเปิดที่เล็กกว่า - จาก 120 ถึง 180 องศา

อุปกรณ์และหลักการทำงานของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว
มุมมองของเครื่องตรวจจับผนัง

ใต้เซ็นเซอร์โดยตรงเป็นโซนล่องหน ผู้โจมตีอาจแอบขึ้นไปบนเซ็นเซอร์และสร้างความเสียหาย ทำให้ระบบตรวจจับไม่สามารถทำงานได้ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ คุณต้องเลือกเซ็นเซอร์ที่มีมุมมองเพิ่มเติม - ป้องกันการแอบหรือป้องกันการป่าเถื่อน

ช่วงการตรวจจับ

ช่วงขึ้นอยู่กับการออกแบบของเซ็นเซอร์ แต่เราต้องจำไว้ว่าระยะทางที่เซ็นเซอร์สามารถตรวจจับวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่นั้นขึ้นอยู่กับทิศทางของการเคลื่อนไหว เซ็นเซอร์ส่วนใหญ่มีความไวสูงสุดหากการเคลื่อนไหวพุ่งไปสัมผัสวงกลมที่อยู่ตรงกลางซึ่งเซ็นเซอร์ตั้งอยู่ (ระยะตั้งฉาก) ที่เล็กที่สุด - ถ้าวัตถุเคลื่อนที่ไปในทิศทางของเครื่องตรวจจับ (ระยะทางด้านหน้าหรือแนวรัศมี) ในกรณีแรกช่วงจะมากขึ้น สำหรับอุปกรณ์อัลตราโซนิก สถานการณ์จะตรงกันข้าม นี่เป็นเพราะระดับที่แตกต่างกันของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ในทิศทางของการเคลื่อนไหวที่ต่างกัน ผู้ผลิตไม่ได้ระบุถึงความแตกต่างในข้อกำหนดนี้เสมอไป โดยเฉพาะสำหรับอุปกรณ์ราคาไม่แพง ในข้อมูลจำเพาะคุณสามารถค้นหาหนึ่งร่าง - และอยู่ในมโนธรรมของผู้ผลิต

อุปกรณ์และหลักการทำงานของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว
ทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุต่างกัน
ตารางแสดงระยะการทำงานของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวยอดนิยมบางตัว
ประเภทอุปกรณ์หลักการทำงานช่วงที่ประกาศ m
DD-024-Wอินฟราเรด6
Steinel US 360 COM2Ultrasonic10 ในแนวรัศมี
MW32S สีดำไมโครเวฟ6
MW03ไมโครเวฟ8
IEK DD 008อินฟราเรด12

สถานที่ใช้งาน

สถานที่ที่สามารถใช้อุปกรณ์ได้นั้นพิจารณาจากระดับการป้องกันเป็นหลัก IP ในบ้านอาจมีน้อยที่สุด เครื่องตรวจจับกลางแจ้งต้องได้รับการปกป้องจากฝุ่นและน้ำ นอกจากนี้ การเลือกสถานที่สมัครอาจได้รับอิทธิพลจากวิธีการแนบ

การตรวจสอบวิดีโอ: โครงสร้างภายในและจุดประสงค์ของ Finder เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว

ฟังก์ชั่นเพิ่มเติม

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ เพิ่มประสิทธิภาพและกำจัดสัญญาณเตือนที่ผิดพลาด เซ็นเซอร์อาจมีฟังก์ชันเพิ่มเติมเราได้กล่าวถึงการถ่ายทอดภาพที่ช่วยให้คุณสามารถปิดใช้งานระบบในช่วงเวลากลางวันได้เช่นเดียวกับเซ็นเซอร์เพิ่มเติมสำหรับโซนที่กำลังคืบคลาน แต่รายการนี้ไม่ได้ทำให้ตัวเลือกเสริมหมด

ไฟดับล่าช้า

เซ็นเซอร์ที่ติดตั้งรีเลย์แสงอาจมีฟังก์ชันที่เป็นประโยชน์ เมื่อวัตถุเคลื่อนที่หายไปจากระยะการมองเห็น ไฟจะไม่ดับทันที แต่หลังจากผ่านไปหลายสิบวินาที การใช้ไฟฟ้าที่มากเกินไปเพียงเล็กน้อยสามารถชำระได้อย่างสะดวกสบาย - บุคคลสามารถออกจากพื้นที่ครอบคลุมของเครื่องตรวจจับได้ แต่ไม่สามารถออกจากพื้นที่ควบคุมได้อย่างสมบูรณ์ ด้วยฟังก์ชั่นนี้ เขาจะไม่ทำมันในความมืด

การคุ้มครองสัตว์

บ่อยครั้ง การทำงานของเซ็นเซอร์โดยไม่ได้รับอนุญาตเกิดจากสัตว์ขนาดเล็ก เมื่อปรากฏขึ้น การเปิดไฟก็ไม่จำเป็น เช่นเดียวกับปฏิกิริยาของเจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัย ดังนั้น เซ็นเซอร์บางตัวจึงไม่ไวต่อลักษณะที่ปรากฏของวัตถุเคลื่อนที่ขนาดเล็ก ในเซ็นเซอร์อินฟราเรด ฟังก์ชันนี้ใช้งานในรูปแบบของการจำกัดขนาดต่ำสุดของจุดความร้อน

อุปกรณ์และหลักการทำงานของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว
การเปรียบเทียบจุดความร้อนจากคนกับสัตว์ในเขตห่างไกล

สำคัญ! หากสัตว์ตัวเล็กเคลื่อนที่ใกล้กับเซ็นเซอร์ ขนาดเชิงมุมของจุดความร้อนอาจเพียงพอสำหรับการแจ้งเตือนที่ผิดพลาด ดังนั้นควรจำกัดการเข้าถึงพื้นที่ที่อยู่ติดกับสถานที่ติดตั้งเซ็นเซอร์

เอกราช

หากมีปัญหาในการจ่ายไฟให้กับเซ็นเซอร์จากแหล่งจ่ายไฟภายในบ้าน อุปกรณ์แบบสแตนด์อโลนอาจเป็นทางเลือกที่ดี ความเป็นอิสระด้านพลังงานมีให้โดยแบตเตอรี่ทั่วไป อุปกรณ์จำนวนมากจากเซลล์กัลวานิกหนึ่งเซลล์ทำงานเป็นเวลาหลายเดือนในกรณีนี้ คุณควรเลือกเซ็นเซอร์ที่มีการส่งสัญญาณไร้สาย เพื่อกำจัดสายเคเบิลให้หมด

Motion Sense 02 เซ็นเซอร์ไร้สายแบบสแตนด์อโลน
Motion Sense 02 เซ็นเซอร์ไร้สายแบบสแตนด์อโลน

เครื่องตรวจจับความเคลื่อนไหวเป็นอุปกรณ์สากล สามารถใช้สร้างระบบการป้องกัน การเตือน และระเบียบต่างๆ ได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้อุปกรณ์ที่ไม่ได้มาตรฐานได้ทุกอย่างจำกัดด้วยจินตนาการและความเฉลียวฉลาดทางวิศวกรรมเท่านั้น

ความคิดเห็น:
ยังไม่มีความคิดเห็น เป็นคนแรก!

เราแนะนำให้คุณอ่าน

วิธีซ่อมหลอดไฟ LED ด้วยตัวเอง