Conception et fonctionnement des détecteurs de mouvements
Un détecteur de mouvement (capteur, détecteur) est un dispositif qui détecte sans contact la présence d'objets en mouvement dans la zone de détection. La plupart de ces capteurs ne réagissent pas au mouvement, mais à l'apparition de nouveaux objets. Mais le nom est bien établi et largement utilisé.
Domaines d'application
Les détecteurs de mouvement sont utilisés dans une grande variété d'applications d'automatisation. Une variété différente de capteur est préférée dans chaque zone.
Systèmes de sécurité
L'application la plus logique pour les détecteurs de mouvement est dans systèmes de sécurité des objets. Le capteur peut détecter une intrusion dans une zone ou une pièce protégée et déclencher une alarme ou activer des dispositifs supplémentaires.
Allumer l'éclairage de veille
Là où il n'y a pas de présence régulière de personnes, ces capteurs peuvent également permettre de réaliser d'importantes économies d'énergie. Ces zones comprennent les entrées des bâtiments résidentiels et industriels, les entrepôts et d'autres zones. Les lumières de ces zones ne doivent être allumées que lorsque les occupants ou le personnel sont présents. Lorsqu'un capteur détecte un mouvement, il génère un signal pour activer les lumières.
Systèmes de maison intelligente
Dans les systèmes de maison intelligente, les détecteurs ont un éventail d'applications beaucoup plus large que le simple contrôle de l'éclairage. Un signal de capteur peut contrôle chauffage, ventilation, climatisation et autres systèmes d'ingénierie. Le mode de fonctionnement change en fonction de la présence de personnes dans la zone surveillée.
Détecteur de mouvement et ouvre-porte de Aliexpress (Système de maison intelligente).
Types de capteurs et technologie de leur fonctionnement
Les détecteurs de mouvement sont construits sur des principes différents. Chaque type de détecteur de mouvement a ses propres avantages et inconvénients, qui déterminent la portée des appareils.
Capteurs infrarouges
Les capteurs les plus courants sont ceux qui détectent le rayonnement infrarouge. Ce sont des capteurs passifs - l'espace à surveiller n'est pas "illuminé" par le signal correspondant. Dans leur cas le plus simple, ils consistent en deux lentilles qui focalisent le rayonnement lumineux (le rayonnement infrarouge a les propriétés de la lumière mais est invisible à l'œil nu) provenant de deux zones de la zone surveillée. Les lentilles sont orientées de manière à ce que les zones ne se chevauchent pas. En fonctionnement normal, ils reçoivent des rayonnements de même intensité. Si une personne ou une autre créature à sang chaud apparaît dans l'une des zones, le niveau de rayonnement augmente, ce qui est "vu" par l'un des capteurs - dans la zone duquel se trouve l'objet. Un circuit de comparaison voit la différence d'intensité. Lorsqu'un certain niveau est atteint, une alarme est générée.
Dans la pratique, deux zones ne suffisent pas pour assurer une immunité fiable au bruit, et le secteur d'observation est divisé en un grand nombre de sous-secteurs utilisant des lentilles multiples. Le capteur est en fait un détecteur de présence - il détectera la présence d'une personne, même si elle est immobile. Les inconvénients de ce dispositif sont considérés comme la tendance aux fausses alarmes dues aux interférences thermiques (jets d'air chaud, réchauffement local dû aux changements d'éclairage, etc.)
Détecteurs à ultrasons
Le principe de fonctionnement de ce détecteur de mouvement basé sur le phénomène de l'écholocation. Un émetteur génère des ondes sonores qui sont inaudibles pour les humains. Après une série de transmissions, le détecteur passe en mode réception. S'il n'y a pas d'objets en mouvement dans le champ de vision, le signal ultrasonique réfléchi et renvoyé au capteur aura la même fréquence que le signal émis. Si le signal est réfléchi par un objet en mouvement, la fréquence des ultrasons renvoyés sera différente (effet Doppler). Le circuit analyse les paramètres et, si un mouvement est détecté, génère une alarme. Un tel capteur est plus à l'abri des interférences, car il ne réagit qu'aux objets en mouvement, quelles que soient leur nature et leur température. Mais il est incapable de détecter les objets se déplaçant lentement - ils ne déplacent pas la fréquence dans les limites requises.
Capteurs de radiofréquence
Ce type de capteur fonctionne également sur le même principe qu'un localisateur, mais utilise des fréquences radio. Le signal émis doit être d'une fréquence suffisamment élevée pour permettre la détection de petits objets. L'effet Doppler n'est pas utilisé dans cet environnement - les objets doivent se déplacer à la vitesse de la lumière pour obtenir un déplacement suffisant. Les capteurs ne détectent donc que les changements d'intensité et sont en fait des détecteurs de présence. Ce détecteur se déclenche lorsque des objets reflétant le signal apparaissent (ou disparaissent) dans la zone, qu'ils soient en mouvement ou non.
Le point positif est la capacité du signal à traverser les murs et les cloisons radio-transparents (bois, briques, etc.), ce qui permet de surveiller de grandes pièces avec plusieurs pièces. Les inconvénients sont le coût élevé de l'appareil ainsi que l'incapacité à détecter les objets qui ne réfléchissent pas les ondes radio. Une autre limite à l'utilisation est l'effet des radiations radio sur les organismes vivants. Le niveau du signal doit être réduit au minimum.
Systèmes combinés
Deux principes de détection ou plus peuvent être combinés dans un seul capteur pour garantir la fiabilité. Dans les systèmes de sécurité, le capteur infrarouge est souvent combiné avec un détecteur de bris de glace ou un relais acoustique. Cela permet de détecter de manière fiable une entrée non autorisée et d'éviter les fausses alarmes.
Une autre option consiste à combiner un détecteur de mouvement et un relais photographique. Ce système allume la lumière dans le hall d'entrée lorsqu'une personne est détectée, mais uniquement la nuit. Pendant la journée, l'œil photo éteint le détecteur afin qu'il ne gaspille pas d'énergie pendant les heures de clarté.
Les caméras extérieures équipées d'un capteur de détection de mouvement sont également populaires. Le système ne sera activé que si un objet est en vue. Cela présente deux avantages :
- l'enregistrement uniquement lorsque cela est nécessaire, ce qui permet d'économiser de l'espace sur le périphérique de stockage ;
- L'examen et l'analyse sont facilités par le fait qu'il n'est pas nécessaire de passer par de longues périodes sans événement.
D'autres combinaisons de détecteurs sont également possibles. Cette approche améliore les performances des systèmes de détection d'objets.
Options pour la sélection du capteur
Certaines des caractéristiques d'un détecteur de mouvement s'appliquent à tout dispositif alimenté électriquement. Il s'agit du degré de protection, de la tension d'alimentation, des dimensions, du type de montage, etc. Mais il existe également des paramètres spécifiques que seule cette catégorie de détecteurs possède. Ce sont ces caractéristiques qu'il est le plus important de décrire.
Angle de vue
L'angle de vision dépend de la conception du capteur. Les détecteurs de plafond ont un angle de vue de 360 degrés et peuvent "voir" la pièce entière.
Les capteurs muraux, de par leur conception, ont un angle de vue plus petit, compris entre 120 et 180 degrés.
Immédiatement sous le capteur se trouve la zone d'invisibilité. Un intrus peut s'approcher furtivement du capteur et l'endommager, rendant le système de détection inopérant. Pour éviter cela, choisissez un capteur avec un champ de vision supplémentaire - anti-sniffing ou anti-vandalisme.
Gamme de détection
La portée de détection dépend de la construction du capteur. Cependant, n'oubliez pas que la distance à laquelle le capteur peut détecter un objet en mouvement dépend de la direction dans laquelle il est déplacé. La plupart des capteurs sont plus sensibles si le mouvement est tangentiel au cercle au centre duquel se trouve le capteur (distance perpendiculaire). La sensibilité est la plus faible lorsque l'objet se déplace dans la direction du détecteur (distance frontale ou radiale). Dans le premier cas, la portée sera plus grande. L'inverse est vrai pour les équipements à ultrasons. Cela est dû au degré différent de l'effet Doppler dans les différentes directions de conduite. Les fabricants n'indiquent pas toujours cette différence dans les spécifications, surtout pour les appareils bon marché. Un chiffre se trouve dans le cahier des charges - et il est à la discrétion du fabricant.
| Type de dispositif | Principe de fonctionnement | Plage déclarée, m |
| DD-024-W | Infrarouge | 6 |
| Steinel US 360 COM2 | Ultrasons | 10 dans le sens radial |
| MW32S Noir | Micro-ondes | 6 |
| MW03 | Micro-ondes | 8 |
| IEK DD 008 | Infrarouge | 12 |
Lieu d'utilisation
L'endroit où l'équipement peut être utilisé est principalement déterminé par le degré de protection. A l'intérieur, la PI peut être minimale. À l'extérieur, les détecteurs doivent être protégés contre la pénétration de la poussière et de l'eau. La méthode de montage peut également influencer le choix de l'application.
Vue d'ensemble de la vidéo : structure interne et objectif du détecteur de mouvement Finder.
Fonctions supplémentaires
Pour améliorer les performances du système, accroître son efficacité et éviter les fausses alarmes, les détecteurs de mouvement peuvent être dotés de fonctions supplémentaires. Nous avons déjà mentionné l'œil photo permettant de mettre le système hors service pendant la journée, ainsi que le détecteur de zone furtive en option. Mais ce ne sont pas les seules options auxiliaires.
Temporisation de l'extinction de la lumière
Les capteurs équipés d'un capteur de lumière peuvent avoir une fonction utile. Si un objet en mouvement disparaît de la vue, les lumières ne s'éteignent pas immédiatement, mais après un délai de quelques dizaines de secondes. Le surcroît minimal de puissance est compensé par la commodité : une personne peut quitter la zone de détection, mais pas quitter définitivement la zone surveillée. Avec cette fonction, il ne le fera pas dans le noir.
Protection contre les animaux
Les petits animaux sont souvent la cause de l'activation non autorisée des détecteurs. Lorsqu'ils apparaissent, l'allumage des lumières est inutile, tout comme la réaction des gardes. Certains capteurs sont donc intrinsèquement insensibles aux petits objets en mouvement. Dans les capteurs infrarouges, cette fonction est mise en œuvre sous la forme d'une limite de la taille minimale du point de chaleur.
Important ! Si un petit animal se déplace à proximité immédiate du capteur, la taille angulaire du point de chaleur peut être suffisante pour déclencher une fausse alarme. L'accès à la zone autour du capteur doit donc être limité.
Autonomie
Si l'alimentation électrique des détecteurs pose des problèmes, les unités autonomes sont une bonne option. L'autonomie est assurée par des batteries classiques. De nombreux appareils ont une autonomie de plusieurs mois. Dans ce cas, il est judicieux de choisir des capteurs avec transmission du signal sans fil - pour se débarrasser complètement des câbles.
Les détecteurs de mouvement sont des appareils universels. Ils peuvent être utilisés pour construire divers systèmes de sécurité, d'alerte et de contrôle. Des applications non standard sont également possibles - tout n'est limité que par l'imagination et l'ingéniosité des ingénieurs.
