运动传感器的设计和操作

运动传感器（sensor，detector）是一种非接触式检测检测区域内是否存在移动物体的设备。这些传感器中的大多数不响应运动，而是响应新物体的出现。但是这个名字是公认的并且被广泛使用。

应用领域

运动检测器用于自动化的各个领域。在每个区域中，首选不同种类的传感器。

安全系统

运动检测器最合乎逻辑的应用是在系统中 设施安全系统.传感器可以检测到对受保护区域或房间的入侵，并发出警报或激活其他设备。

通常带有运动检测器的聚光灯放置在监控摄像头上方。

打开待机照明

在人们不经常出现的地方，这些传感器可以节省大量能源。这些区域包括住宅和工业建筑、仓库和其他区域的入口。仅当居住者或人员在场时才需要打开其中的灯。当传感器检测到运动时，它会产生一个信号来激活灯。

智能家居系统

在智能家居系统中，您可以找到比简单的照明控制更广泛的探测器应用领域。来自传感器的信号可以 控制 供暖、通风、空调等工程系统。操作模式会根据监控区域内是否有人而改变。

Aliexpress（智能家居系统）的运动传感器和开门。

各种传感器及其工作技术

运动传感器建立在不同的原理上。每种类型的运动传感器都有自己的优缺点，决定了设备的范围。

红外传感器

最常见的传感器是那些捕获红外辐射的传感器。它们属于无源传感器——受控空间不会被相应的信号“照亮”。在最简单的情况下，由两个透镜组成，它们从受控房间的两个区域聚焦光辐射（红外辐射具有光的特性，尽管肉眼不可见）。透镜被定向以便区域不重叠。在正常模式下，它们接收相同强度的辐射。如果一个人或其他温血生物出现在其中一个区域中，则辐射水平会增加，这会被其中一个传感器“看到”——物体位于哪个区域。比较电路看到强度的差异。当达到一定水平时，会产生警报。

人在光谱的红外部分的图像。

在实践中，两个区域不足以提供可靠的抗噪性，并且通过几个镜头将观看扇区划分为大量子扇区。事实上，这个传感器是一个存在检测器——它会记录一个人的存在，即使他是不动的。这种设备的缺点被认为是由于热干扰（热空气喷射，由于照明变化引起的局部加热等）而导致误报的趋势。

超声波探测器

这种运动检测器的工作原理 基于回声定位现象.发射器产生人类听不见的声波。在一系列传输之后，探测器进入接收模式。如果观察区域内没有移动物体，反射并返回传感器的超声波信号将与发射的频率相同。如果信号是从移动的物体上反射回来的，那么返回的超声波的频率就会不同（多普勒效应）。该电路分析参数，如果检测到运动，则生成警报。这种传感器更不受干扰，因为它只对移动的物体做出反应，而不管它们的性质和温度如何。但它无法检测到缓慢移动的物体——它们不会在必要的范围内改变频率。

多普勒效应的一个例子是物体移动时频率的变化。

射频传感器

这种类型的传感器也作用于定位器原理，但在无线电频率下工作。发射的信号必须具有足够高的频率来检测小物体。在这种情况下不使用多普勒效应——为了获得足够的位移，物体必须以与光速相当的速度移动。因此，传感器仅检测强度变化，实际上也是存在检测器。当反射信号的物体出现（或消失）在该区域时，无论它们是否移动，都会触发这种检测器。

优点是信号能够穿透无线电透明的（木头、砖头等）墙壁和隔板，因此它们可用于控制具有多个房间的大房间。缺点是设备成本高，以及无法检测不反射无线电波的物体。使用的另一个限制是无线电辐射对生物体的影响。信号电平必须最小化。

REXANT DDPM 02 微波探测器。

组合系统

为了可靠性，您可以在一个传感器中结合两种或多种紧急情况检测原理。在安全系统中，红外传感器通常与玻璃破碎探测器或声学继电器结合使用。这使您能够可靠地检测未经授权进入公寓并避免误报。

另一种选择是运动传感器和 照片中继.当检测到有人时，这样的系统会打开入口大厅的灯，但仅限于晚上。白天，光电继电器关闭探测器，以免在白天浪费能源。

流行的带有运动检测传感器的户外监控摄像机。只有当物体进入综合体的视野时，系统才会被激活。它有两个优点：

• 仅在您需要的时候进行录制，从而节省存储设备的空间；
• 无需长时间不间断地查看，有助于审查和分析。

还有其他组合传感器的方法。这种方法可以提高目标检测系统的性能。

另请阅读

运动传感器到LED射灯的接线图

 

选择传感器的参数

运动传感器的部分特性适用于任何以电力为动力的设备。这些是防护等级、电源电压、尺寸、安装类型等。但也有一些特定参数只有这类探测器才有。描述这些特征是最重要的。

视角

视角取决于传感器的设计。天花板传感器有一个 360 度的图表，可以“看到”整个房间。

天花板传感器的可视区域。

墙壁传感器因其设计而具有较小的视角 - 从 120 到 180 度。

墙壁探测器的观察区域。

传感器正下方是隐形区。入侵者可以潜入传感器并损坏它，使检测系统无法运行。为避免这种情况，您应该选择具有额外视野的传感器 - 防偷偷摸摸或防破坏。

检测范围

范围取决于传感器的设计。但请记住，传感器可以检测到移动物体的距离取决于移动的方向。如果运动与传感器所在中心的圆相切（垂直距离），则大多数传感器最敏感。最低灵敏度是当物体沿检测器方向移动时（正面或径向距离）。在第一种情况下，范围会更大。超声波设备则相反。这是由于多普勒效应在不同方向的表现程度不同。制造商并不总是在规格中指出这种差异，尤其是对于廉价设备。在规范中可以找到一个数字 - 这是制造商的良心。

物体运动方向不同。

使用地点

设备可以使用的地方主要由防护等级决定。在室内，IP 可能很小。在室外，必须保护探测器免受灰尘和水的渗透。位置的选择也会受到连接方法的影响。

视频概述：Finder 运动检测器的内部设备和用途。

附加功能

为了提高系统的性能，提高其效率并避免误报，探测器可以具有附加功能。我们已经提到了 photorelease，它允许您在白天停止系统运行，以及用于跟踪区域的附加传感器。但是这个辅助选项列表并不详尽。

熄灯延迟

配备亮度继电器的传感器可能具有有用的功能。当移动物体从视野中消失时，灯光不会立即关闭，而是会延迟几十秒。轻微的过度用电带来了便利 - 一个人可以离开探测器的区域，但不能永久离开监控区域。有了这个功能，他就不会在黑暗中做这件事了。

动物保护

小动物导致未经授权激活传感器的情况并不少见。当他们出现时，打开灯是不必要的，守卫的反应也是如此。因此，一些传感器天生对小型移动物体的出现不敏感。在红外传感器中，此功能以对热点最小尺寸的限制的形式实现。

远区人和动物的热点比较。

重要的！ 如果小动物靠近传感器移动，则热点的角度大小可能足以产生误报。因此，请限制进入传感器安装地点周围的区域。

自治

如果国内供电网络的传感器供电组织存在问题，独立设备可能是一个不错的选择。传统电池提供能量独立性。一个原电池的许多设备可以工作几个月。在这种情况下，选择具有无线信号传输功能的传感器是有意义的——完全摆脱电缆。

无线独立 Motion Sense 02 传感器。

运动检测器是通用设备。它们可用于构建各种安全、警告和控制系统。设备的非标准使用也是可能的 - 一切都只受想象力和工程独创性的限制。