運動傳感器的裝置和工作原理

運動傳感器（sensor，detector）是一種以非接觸方式檢測檢測區域內是否存在移動物體的設備。在大多數情況下，這些傳感器不響應運動，而是響應新物體的出現。但這個名字已經卡住並被廣泛使用。

使用領域

運動檢測器用於自動化的各個領域。每個區域都有自己首選的傳感器類型。

安全系統

運動檢測器最合乎邏輯的應用是在系統中 物體保護.傳感器可以檢測到對受保護區域或場所的入侵，並發出警報或打開其他設備。

帶有運動傳感器的聚光燈通常放置在監控攝像頭上方。

打開應急照明

在人員不定期停留的地方，使用此類傳感器，可以顯著節省能源。這些場所包括住宅樓和工業樓的入口、倉庫和其他區域。他們的燈只需要在居民或工作人員逗留期間打開。檢測到運動後，傳感器會生成信號以激活照明設備。

智能家居系統

在探測器的智能家居系統中，您可以找到比簡單的照明控制更廣泛的範圍。根據來自傳感器的信號， 統治 供暖、通風、空調等工程系統。操作模式因受控區域內人員的存在而異。

帶有 Aliexpress（智能家居系統）的運動和開門傳感器。

傳感器類型及其操作技術

運動傳感器建立在不同的原理之上。每種類型的運動傳感器都有自己的優缺點，這決定了設備的範圍。

紅外傳感器

捕獲紅外輻射的最常見傳感器。它們屬於無源傳感器 - 受控空間不會被相應的信號“突出顯示”。在最簡單的情況下，它由兩個透鏡組成，這些透鏡將來自受控房間的兩個區域的光輻射（紅外輻射具有光的特性，儘管肉眼不可見）聚焦。透鏡被定向以使區域不相交。在正常模式下，它們接收相同強度的輻射。如果一個人或其他溫血生物出現在其中一個區域中，則輻射水平會增加，這會被其中一個傳感器“看到”——物體位於哪個區域。比較電路看到強度差異。當達到一定水平時，會產生警報。

光譜紅外區域中的人的圖像。

在實踐中，兩個區域不足以實現可靠的抗噪聲操作，並且使用多個鏡頭將視場劃分為大量子扇區。事實上，這個傳感器是一個存在傳感器——它會記錄一個人的存在，即使他一動不動。這種設備的缺點是由於熱干擾（加熱的空氣射流，由於照明變化引起的局部加熱等）而容易產生錯誤警報。

超聲波探測器

這種運動傳感器的工作原理 基於迴聲定位現象.發射器產生人類聽不見的聲波。在一系列傳輸之後，檢測器切換到接收模式。如果視野內沒有移動物體，則反射並返回傳感器的超聲波信號將與發射的頻率相同。如果信號是從運動物體反射回來的，那麼返回的超聲波的頻率就會不同（多普勒效應）。該電路分析參數，並在檢測到運動時生成警報。這種傳感器更耐噪聲，因為它只對移動的物體做出反應，而不管它們的性質和溫度如何。但它無法檢測到緩慢移動的物體——它們不會在要求的範圍內改變頻率。

多普勒效應的一個例子是物體移動時頻率的變化。

射頻傳感器

這種類型的傳感器也根據定位器的原理工作，只是它在無線電頻率下工作。發射的信號必須具有足夠高的頻率來檢測小物體。在這種情況下不使用多普勒效應——為了獲得足夠的位移，物體必須以與光速相當的速度移動。因此，傳感器僅捕獲強度變化，實際上也是存在傳感器。當反射信號的物體出現（或消失）在區域中時，無論它們是否移動，這種檢測器都會起作用。

優點是信號能夠穿透無線電透明的（木頭、磚頭等）牆壁和隔板，因此它們可用於控制具有多個房間的大房間。缺點是設備成本高，以及無法檢測不反射無線電波的物體。該應用的另一個限制是無線電發射對生物體的影響。信號電平必須最小化。

微波探測器 REXANT DDPM 02。

組合系統

為了可靠性，可以將兩種或多種用於檢測異常情況的原理組合在一個傳感器中。在安全系統中，紅外傳感器通常與玻璃破碎探測器或聲學繼電器結合使用。這使您可以可靠地記錄未經授權進入公寓並避免誤報。

另一種選擇是將運動傳感器和 光繼電器.這樣的系統，當檢測到有人時，會打開入口處的燈，但僅限於晚上。白天，光電繼電器關閉探測器，以免在白天浪費電力。

帶有運動檢測傳感器的戶外監控攝像機很受歡迎。只有當物體進入綜合體的視野時，系統才會開啟。這實現了兩個好處：

• 僅在正確的時刻進行記錄，從而節省存儲設備的空間；
• 由於不需要查看沒有事件的長部分，因此便於查看和分析記錄。

還有其他組合傳感器的選項。這種方法改進了對象檢測系統的功能。

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運動傳感器與LED射燈連接方案

 

選擇傳感器的參數

運動傳感器的部分特性適用於任何以電力為動力的設備。這是防護等級、電源電壓、尺寸、緊固類型等。但也有一些特定的參數只有這一類探測器才有。準確地描述這些特徵是最重要的。

視角

視角取決於傳感器設計。天花板傳感器具有 360 度圖，可以“看到”整個房間。

天花板傳感器視野。

由於設計原因，牆壁傳感器的圖表具有較小的開口角度 - 從 120 度到 180 度。

牆壁探測器的視野。

傳感器正下方是一個不可見區域。攻擊者可以潛入傳感器並對其進行損壞，從而使檢測系統無法運行。為避免這種情況，您需要選擇具有額外視野的傳感器 - 防偷襲或防破壞。

檢測範圍

範圍取決於傳感器的設計。但我們必須記住，傳感器可以檢測到運動物體的距離取決於運動的方向。如果運動與傳感器所在中心的圓相切（垂直距離），則大多數傳感器的靈敏度最高。最小的 - 如果物體在檢測器的方向上移動（正面或徑向距離）。在第一種情況下，範圍會更大。對於超聲波設備，情況恰恰相反。這是由於多普勒效應在不同運動方向的表現程度不同。製造商並不總是在規格中指出這種差異，尤其是對於廉價設備。在規範中，您可以找到一個數字 - 這是製造商的良心。

物體運動方向不同。

使用地點

設備可以使用的地方主要由防護等級決定。室內 IP 可以是最小的。室外探測器必須防塵防水。此外，應用地點的選擇可能會受到附著方法的影響。

視頻回顧：運動傳感器Finder的內部結構和用途。

附加功能

為了提高系統性能、提高效率和消除誤報，傳感器可能具有附加功能。我們已經提到了允許您在白天禁用系統的照片繼電器，以及用於爬行區域的附加傳感器。但是這個列表並沒有窮盡輔助選項。

熄燈延遲

配備光繼電器的傳感器可能具有有用的功能。當一個移動的物體從視野中消失時，照明不會立即關閉，而是會延遲幾十秒。微薄的超支帶來了便利——一個人可以離開探測器的覆蓋區域，但不能完全離開受控區域。有了這個功能，他就不會在黑暗中做這件事了。

動物保護

通常，未經授權的傳感器操作是由小動物引起的。當他們出現時，不需要開燈，守衛的反應也是如此。因此，一些傳感器天生對小型移動物體的出現不敏感。在紅外傳感器中，此功能以對熱點最小尺寸的限制的形式實現。

遠區人和動物的熱點比較。

重要的！ 如果小動物靠近傳感器移動，則熱點的角度大小可能足以產生誤報。因此，應限制接近傳感器安裝地點的區域。

自治

如果從家用電源為傳感器供電存在問題，獨立設備可能是一個不錯的選擇。傳統電池提供能量獨立性。一個原電池的許多設備可以工作幾個月。在這種情況下，選擇具有無線信號傳輸功能的傳感器是有意義的——以便完全擺脫電纜。

Motion Sense 02 無線獨立傳感器。

運動檢測器是通用設備。它們可用於構建各種保護、警告和調節系統。也可以使用非標准設備 - 一切僅受想像力和工程獨創性的限制。