Tehnostav.ru

Стройка и Ремонт
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как проверить работу датчика движения?

Ремонт датчика движения своими руками

Для охраны здания, применяются охранные системы безопасности, в составе которых устанавливаются различные по назначению датчики. Датчик движения используется наиболее часто в сигнализациях и охранных комплексах, и на сегодня существует множество вариаций его модели. Но современные граждане все чаще предпочитают именно ИК-датчики (инфракрасные), которые имеют более простую конструкцию, и позволяют настраивать параметры чувствительности. Кроме того, такие варианты проще всего ремонтировать, а монтаж ИК-датчика доступен даже неопытному человеку.

Ниже Вы узнаете как произвести самостоятельный ремонт датчика движения своими руками.

  1. Принципы работы датчика движения
  2. Какие неисправности возникают с таким оборудованием?
  3. Ремонт датчика движения собственными силами
  4. Демонтаж датчика. Проверка платы на предмет повреждений.
  5. Заключение

Принципы работы датчика движения

В основе принципа работы ИК-датчика движения лежит контроль за изменениями, происходящими в температурном поле окружающей среды. Прибор способен реагировать на тепло человеческого тела, а также животного или других объектов, имеющих более высокую температуру, чем фоновая. Сенсорные датчики регистрируют ИК-волны, фокусируясь на нем при помощи специальных линз. Напряжение усиливается и потом подается от фотосенсора на компаратор, и уже через транзисторный элемент передаваемый сигнал поступает непосредственно на исполнительное реле. Режим слежения позволяет системе находиться в равновесном состоянии, и релейные контакты остаются полностью разомкнуты. И как только в область слежения попадают подвижные элементы, меняется и уровень освещенности чувствительных функциональных элементов специального ИК-излучателя, и это приводит к выведению из равновесия функциональной схемы датчика. В итоге срабатывают контакты на внутреннем реле оборудования, которые подключают уже внешние устройства.

Какие неисправности возникают с таким оборудованием?

При использовании сигнализационного оборудования бывают такие ситуации, когда датчик движения перестает правильно работать. Оборудование может вовсе не срабатывать, или же работать неправильно, и это очень опасно, поскольку приводит к проблемам с работой охранной системы в целом.

Стандартные поломки можно выделить следующие:

  • при появлении движущихся объектов сигнализация не срабатывает, что особенно опасно и на эту проблему проверку нужно проводить для профилактики регулярно;
  • контакты выходного реле не переключаются, но датчик срабатывает, что приводит к отсутствию передачи сигнала на каком-то этапе;
  • датчик движения не выключается, даже если движущийся элемент выходит за пределы его зоны слежения, что приводит к проблеме работы всей системы охранной сигнализации;
  • появление ложных сигналов или самопроизвольные включения и отключения, что особенно раздражает или приводит к проблемам в работе и другого охранного оборудования.

Если это случается, ремонт откладывать недопустимо, поскольку это образует брешь в системе охранной сигнализации. Нужно понимать, что именно от этого может зависеть безопасность людей или имущества, потому очень важно своевременно проводить проверку работы систем слежения и датчиков в системе охраны здания. Если же ремонт невозможен или нет желания ремонтировать и восстанавливать оборудование, то нужно купить новое для восстановления функционала системы слежения и охраны здания или помещения.

Ремонт датчика движения собственными силами

Отремонтировать датчик движения можно в несколько этапов, и они зависят от сложности и причины поломки. Нужно очень внимательно отнестись к этому процессу, и желательно точно выяснить причину неисправности, поскольку это поможет быстрее определить, что именно требует восстановления. Для начала потребуется провести проверку и тестирование всех деталей и элементов на работоспособность, а также проверить правильность эксплуатирования оборудования:

  1. Убедиться, что датчик установлен правильно, и ничего не мешает обзору нужной зоны, поскольку иногда некоторые приборы просто формируют в зоне отслеживания неправильные сигналы
  2. Проверить помещение на наличие в зоне слежения теплогенерирующих и светоизлучающих элементов, которые мешают работе устройства и создают помехи для оборудования
  3. Следует также проверить корпус техники на предмет механического воздействия и линзы — на предмет загрязнения, поскольку из-за пыли на линзах невозможно сфокусироваться на движущихся объектах
  4. Проверить, подключено ли устройство к сети, и вспомнить, в какой момент оно перестало работать (проверить на предмет скачков напряжения, замыканий или попадания влаги)
  5. Провести проверку настроек устройства, сверившись с подробной инструкцией пользователя, и если инструкции нет на руках, то ее возможно найти в интернете в онлайн-версии, чтобы провести соответствующую проверку

Все это позволяет проверить оборудование на предмет отсутствия грубых нарушений в эксплуатации системы отслеживания движущихся объектов.

Настройки могут быть по уровню освещенности или временному интервалу срабатывания реле, а также можно регулировать отдельно временной промежуток, который датчик сохраняет включенное положение.
Если прибор расположен и настроен правильно, но все равно не работает, нужно искать неисправности внутри устройства. Это сложнее, но иногда такой вариант — единственный способ восстановить работу устройства и системы в целом, если это вообще возможно.

Демонтаж датчика. Проверка платы на предмет повреждений.

Необходимо для ремонта снять датчик и вскрыть его корпус. На рабочей плате внутри не должно быть вздутых, потемневших или треснувших и поврежденных деталей. Дорожки, проводящие ток, должны сохраняться целыми, как и места, где запаяны элементы платы. Все это необходимо поправить и подумать заодно, почему данные неисправности могли возникнуть.
Далее необходимо датчик подключить к сети и проверить, правильно ли он работает и в чем проблема. Для нагрузки на плату возможно использовать подключенную к контактам реле лампочку накаливания 60 Вт.

Обратите внимание! На датчик подают высокое напряжение, и это опасно для жизни и здоровья, потому нужно помнить о технике безопасности. Включение датчика во время ремонта рекомендуется через выключатели с минимальным показателем защитного тока – всего на 1..2 А, или использовать для этого дифавтомат.

Когда питание будет подключено, нужно проверить напряжение на всех его рабочих элементах, для чего рекомендуется применять мультитестер. Если все в порядке, нужно проверить само выходное реле, контакты которого осуществляют связь с внешней нагрузкой, они могут износиться или выработаться. Реже проблема бывает в транзисторе, который отвечает за стабильность работы реле.

На видео: Ремонт Датчиков движения IEK ДД 024

Заключение

Когда датчик движения перестает работать, нужно позаботиться о том, чтобы быстро восстановить его и не оставлять на длительное время объект охраны без присмотра. Если неисправность обнаружена, но нет возможности самостоятельно исправить проблему, то рекомендовано обратиться к специалистам соответствующего ремонтного сервиса для заказа услуги по восстановлению устройства. Может быть и так, что датчик невозможно починить, и придется просто покупать новый. В некоторых ситуациях восстановление просто нерентабельно, и значительно более выгодный варианты — приобретение именно нового оборудования.

Почему датчик движения не работает или работает неправильно?

Датчик движения, как и любой другой прибор, может выйти из строя, например, из-за неправильного подключения, или работать не так, как следует. Если датчик не выключается, не гаснет или включается совершенно неожиданно, то очевидно в его работе произошел сбой.

Чтобы отремонтировать датчик, необходимо определить причину сбоя. Для этого лучше всего обратиться к производителю оборудования или в гарантийный отдел. Специалисты смогут провести тестирование и выявить точную причину, из-за которой датчик вышел из строя.

Некоторые параметры, которые могут повлиять на работу датчика, вы можете проверить самостоятельно. Про них сегодня и расскажем.

Подкорректируйте настройки

Если ваш датчик движения не выключает освещение или работает неправильно, прежде всего присмотритесь к настройкам. На корпусе прибора размещены три регулятора: SENS, TIME и LUX.

  • SENS — определяет уровень чувствительности сенсора движения к инфракрасному излучению;
  • TIME — регулирует время задержки выключения;
  • LUX — настраивает уровень освещенности: при повышенном пороге освещение включаться не будет, если уровень освещенности ниже установленного – датчик включит осветительные приборы.

Эти настройки помогают подготовить датчик для работы в конкретных условиях. Изначально выставить их должна либо компания-установщик, либо сам владелец датчика.

При работе с профессиональным оборудованием важно придерживаться рекомендованных значений. Такие есть, например, у регулятора LUX.

Как показывает практика, в зонах прохода это примерно 75-200 люкс, в рабочих зонах (офисах
и кабинетах) – 600 люкс, при работе с большой нагрузкой на глаза – 1000 люкс. Средний же диапазон уровня освещенности в датчиках 2-2000 люкс.

Если вы не знаете правильных значений, то эти показатели лучше не корректировать самостоятельно.Выставите самое маленькое значение – датчик будет включаться при минимальной освещенности, установите максимальное – датчик будет включаться постоянно.

При этом, с технической точки зрения прибор будет работать правильно, то есть выполнять свои функции исходя из настроек. С практической же стороны, его работа никакой пользы владельцу не принесет, поэтому в случае подобных неполадок стоит обратиться к специалисту, который сможет скорректировать настройки устройства.

Нарушить работу датчика движения может и неверно отрегулированный параметр SENS. Если не правильно задать его значение, то снизится чувствительность зоны присутствия датчика движения, и в определенных случаях, например, при минимальных движениях, устройство может просто не сработать.

Из-за неправильной настройки параметров SENS, LUX и TIME освещение может и не гаснуть. Если светильник не выключается долгое время, при отсутствии движения, то стоит проверить время задержки выключения.

Возможно, у регулятора TIME установлено чрезмерно большое значение, и это не позволяет разомкнуть выходной контакт, управляющий светильниками. Этот показатель также имеет свои средние значения: для зон прохода – 5 минут, для рабочих зон – 15 минут.

Проверьте месторасположение датчика

При выборе датчика движения стоит обратить внимание на его диапазон обнаружения и дальность действия. Эти же параметры необходимо учесть при подборе места расположения устройства.

Во время монтажа прибор нужно установить и сфокусировать так, чтобы эти параметры оптимально подходили под особенности выбранного помещения. Оптимальное место для датчика соответствует следующим показателям:

  • С этой позиции зона обнаружения датчика контролирует все необходимое пространство. При этом учтены различные диапазоны дальности действия при «работе за столом», «движении прямо по направлению к датчику» и «прохождении сбоку от датчика».
  • По возможности, датчик следует устанавливать сбоку от направления движения людей
    и транспортных средств.
  • Минимальное расстояние до включаемого светильника – один метр.
  • Включаемый светильник не должен находиться в диапазоне обнаружения датчика. Световой конус непрямых светильников не должен попадать непосредственно на датчик.

Из-за несоответствия одному из этих параметров в работе датчика движения может произойти сбой. Проверить это вы можете самостоятельно, а для устранения неполадок из-за неправильного положения устройства обратитесь к специалистам.

Читать еще:  Извещатели пожарные: классификация, типы, виды, обозначение

Предотвратите ложные срабатывания

Влиять на работу датчика движения посторонние предметы могут как прямо, так и косвенно. Напрямую на инфракрасный датчик воздействуют большие движущиеся тепловые потоки, от таких предметов как, фанкойл, конвектор, и т.д. Большие предметы (стеллажи, шкафы и т.п.) ограничивают зону обнаружения датчика и создают в помещении «мертвые зоны».

Косвенно на работу датчика влияют обогреватели. Передаваемые ими тепловые потоки воздуха приведут к сбоям из-за которых датчик движения будет включаться произвольно. Чтобы ограничить датчик и убрать ложные срабатывания, нужно уменьшить чувствительность датчика или использовать специальные линз-маски, которые поставляются вместе с датчиком

Почти не восприимчивы к внешним факторам высокочастотные датчики. Их работа практически не зависит от окружающей температуры, звука или света. Но такие датчики подходят только для установки внутри помещений. На улице они будут реагировать на любые перемещения, например, падающие листья или качающиеся деревья.

Такой тип датчиков ставят в помещениях с большим количеством перегородок. Например, общественные санузлы. Для автоматизации освещения в нем понадобится несколько PIR-датчиков.

С помощью высокочастотных датчиков можно закрыть всё помещение с помощью одного устройства, так как они без проблем фиксируют движение через легкие перегородки. Некоторые модели высокочастотных датчиков, например, HF-MD1, подходят для встраивания в светильник. Также для помещений такого типа подходят датчики с двумя технологиями: PIR и шум.

Почему датчик движения не работает?

При выборе датчика движения не забудьте удостовериться в качестве устройства. Дешевые китайские модели вряд ли прослужат долго, и работают они в большинстве случаев некорректно. Установив такое устройство у себя дома, вы очень скоро зададитесь вопросом: «Почему датчик движения не работает?».

Важно и то, каким типом светильников будет управлять датчик. Если модель будет подобрана неправильно, то это отразиться на сроке службы осветительного прибора.

Чтобы датчик был правильно установлен и работал корректно, обратитесь в компанию B.E.G. Мы подберем необходимые модели, разработаем проект и дадим пятилетнюю гарантию на всю продукцию.

И подписывайтесь на наш блог, здесь вы найдете интересные материалы про автоматизацию освещения и особенности датчиков движения.

Как проверить работу датчика движения?

Монтируя систему освещения в подъезде, хорошо бы сделать ее максимально экономичной и автоматизированной, чтобы свет включался лишь тогда, когда это действительно необходимо, а не горел бы круглыми сутками, как это было принято в девяностые — до того момента, пока лампочку не выкрутят или не разобьют.

На самом деле подобная система может быть полезной не только для подъездов, но и для различных подсобных помещений, стоянок, коридоров и т. д. Здесь как нельзя кстати подходят инфракрасные датчики движения, умеющие реагировать на движущиеся в зоне их действия объекты. Первостепенная задача состоит в том, чтобы правильно установить и настроить такой датчик, об этом и пойдет речь далее.

Современные модели инфракрасных датчиков движения допускают настройку трех параметров: порог освещенности, обозначающий наступление темноты, когда датчик движения начинает работать — «LUX» (или «DAY LIGHT»), чувствительность датчика в рабочем режиме — «SENS» (или «METER»), и время «TIME» (или «Min/Sec») на которое будет включаться свет при обнаружении в рабочей зоне датчика движущегося объекта (если темнота в соответствии с настройкой параметра «LUX» уже наступила).

Главная загвоздка обычно заключается в том, чтобы настроить датчик на срабатывание именно на людей, а не на кошку или голубя. Для этого и нужен регулятор чувствительности «SENS».

Правильно установив, подключив и настроив подобный датчик, вы получите существенную экономию электроэнергии расходуемой на освещение. Однако еще при покупке датчика важно обратить внимание на то, чтобы датчик имел все три параметра для регулировки, поскольку в продаже встречаются и такие датчики, у которых доступна регулировка всего двух параметров, когда отсутствует возможность настройки освещенности либо чувствительности.

Главное, что делается в первую очередь, — настраивается зона обнаружения детектора при его монтаже. Обычно детектор имеет шарнирное крепление, позволяющее повернуть датчик таким образом, чтобы его инфракрасные лучи покрывали всю зону необходимую для мониторинга.

Здесь важно правильно подобрать высоту установки датчика, чтобы не было неадекватно больших слепых зон там, где их быть не должно. В любом случае, при тестировании во время настройки совсем несложно добиться нужного положения датчика и правильного угла его охвата.

Чувствительность обнаружения «SENS»

Когда зона действия датчика определена, когда датчик закреплен на нужной высоте и под правильным углом, а до настройки освещенности еще не дошли, настраивают его чувствительность.

Это делается посредством вращения рукой, отверткой (или чем-нибудь подходящим) регулятора «SENS». Вокруг регулятора нанесен рисунок, показывающий куда его нужно вращать чтобы усилить или ослабить чувствительность. Желательно начать настройку с максимальной чувствительности, постепенно уменьшая ее.

Порог освещенности регулятором «LUX» сначала также выставляется на максимум. При максимальной чувствительности («SENS») датчик легко обнаружит кошку, так что на максимуме чувствительность датчика оставлять нецелесообразно. Постепенно уменьшая чувствительность проверьте как будет реагировать датчик, и таким образом добейтесь оптимального его состояния.

Порог рабочей освещенности «LUX»

Регулятор «LUX» необходим для настройки световой чувствительности датчика, чтобы он включался лишь с реальным наступлением темноты, а в светлое время суток не реагировал бы ни на какое движение в его рабочей зоне. Поэтому данную настройку целесообразно произвести именно тогда, когда освещенность на подконтрольной датчику территории уменьшилась до того состояния, которое можно назвать началом наступления темноты (сумерек).

Рабочий период «TIME»

Наконец, регулятор «TIME». Он нужен для настройки времени, на которое датчик включится в момент обнаружения соответствующего объекта в его рабочей зоне. Обычно диапазон регулировки допускает выбор интервала от 5 секунд до 30 минут, в зависимости от конкретной модели датчика. Изначально выставляют минимально возможное время, просто чтобы проверить параметры чувствительности датчика, произвести его первоначальную настройку и тестирование.

Ранее ЭлектроВести писали, что австрийская ÖBB оборудовала 5000 вагонов приборами отслеживания местоположения и грузов.

Как выбирать датчики движения

Датчики движения всё чаще становятся неотъемлемым атрибутом не только общественных зданий, но и жилых домов, квартир или офисов частных компаний, обеспечивая потребителям экономию электроэнергии. Однако, чтобы устройства работали корректно и выполняли свою задачу, их нужно правильно выбирать.

Применение

Датчики движения чаще всего используют для управления осветительными приборами. И дело тут не только в комфорте, но и в экономии: применение датчиков позволяет значительно сократить расход электроэнергии на освещение.

Кроме того, датчики движения используются в составе охранных систем, для управления автоматическими дверями, гаражными или складскими воротами, а также в системах «Умный дом», например, для автоматизации работы климатической техники. Так, с помощью датчиков движения можно включать и выключать кондиционеры, регулировать мощность отопления, запускать котлы и т. д.

Выбор типа датчика

Наиболее часто встречаются датчики двух типов: инфракрасные и микроволновые.

Инфракрасные датчики реагируют на перемещение в поле их обзора объектов, излучающих тепло, – прежде всего людей и животных. Они пассивны, то есть сами ничего не излучают, а только фиксируют тепловое излучение. Работают инфракрасные датчики в зоне прямой видимости, т. е. если между объектом и датчиком нет преград. При этом они достаточно чувствительны даже к незначительным изменениям температуры, что позволяет выполнять точную настройку.

С другой стороны, эти же особенности ограничивают сферу применения инфракрасных датчиков. «Во избежание ложных срабатываний их не рекомендуется устанавливать в зоне действия источников тепла: отопительных приборов, тепловых завес, кондиционеров, инфракрасных обогревателей, в цехах предприятий, вблизи мощных источников освещения, например, галогенных ламп и пр. Кроме того, чувствительность инфракрасных датчиков зависит от температуры окружающей среды, а на улице их точность снижается. Типичная сфера их применения – жилые дома, общественные, офисные и подсобные помещения, тёплые склады, фойе, холлы, подъезды, лестничные клетки и т. п.», – объясняет Александр Мирющенко, ведущий инженер Группы исследований и технического анализа IEK GROUP, одного из ведущих российских производителей и поставщиков электротехники и светотехники.

Микроволновые датчики – активные. Они испускают электромагнитные волны высокой частоты и фиксируют отражённое излучение, когда в поле появляются посторонние объекты, независимо от их температуры. Это исключает ложные срабатывания из-за воздействия источников тепла и позволяет устанавливать датчики там, где инфракрасные приборы могут работать некорректно. Правда, микроволновые устройства могут «ошибаться» рядом с мощными внешними источниками электромагнитного излучения. К примеру, электрощитовая – не лучшее место для установки микроволнового сенсора.

Одно из преимуществ микроволновых датчиков заключается в том, что их не обязательно монтировать в зоне прямой видимости. Главное, чтобы преграда была диэлектрической 1 или слабопроводящей. Так, чтобы не нарушать дизайн интерьера, датчики можно прятать за навесными потолками, внутри полых перегородок и т. д. Нередко их устанавливают внутри здания, направив излучателем наружу. Таким образом можно спрятать в доме датчик, который будет реагировать на движение у крыльца со стороны улицы. Помимо эстетических преимуществ, скрытая установка датчиков гораздо более эффективна, если они используются в составе охранных систем.

Как правило, микроволновые датчики стоят дороже инфракрасных, а дальность их действия немного меньше, зато микроволновый сенсор способен реагировать даже на очень незначительное движение.

Конструкция

Датчики бывают разными (см. рисунок 1): одни предназначены для потолочного монтажа, другие – для настенного. Это не значит, что каждый тип устройства обязательно устанавливать строго на потолке или стенах: всё зависит от конфигурации помещения и поставленной задачи, которая может быть и неординарной. Однако в большинстве случаев конструкция оптимально адаптирована под соответствующее размещение. Также следует обратить внимание на рекомендуемый диапазон возможных высот монтажа.

Как проверить работу датчика движения?

Детектор движения – это специальная функция видеорегистратора, которая активирует видеозапись только в то время, когда в поле зрения прибора происходит движение.

Что это дает? Детектор движения экономит, таким образом, свободное пространство носителей информации – будь то встроенная флэш-память, жесткий диск или карта памяти. Детектор движения актуален во время стоянки транспортного средства.

Специалисты настоятельно не рекомендуют включать функцию детекции движения в ситуации движения по дороге – в данном случае экономия места на носителе информации может обернуться потерей записи действительно важных событий. Дело в том, что при включенном детекторе движения видеозапись может приостанавливаться даже когда вы едите по трассе на большой скорости. Это обусловлено принципом работы данной функции – во время работы устройства встроенный процессор непрерывно обрабатывает поступающую видеоинформацию, обнаруживая отличия в последовательных кадрах. Сигналом к инициированию записи служит как раз фиксация значительных отличий.

Читать еще:  Комбинированные пожарные извещатели: типы, разновидности, плюсы и минусы

Для наглядности приведем пример видеосъемки бегущего в кадре человека. Если в первом кадре фигура находится слева, то на пятом – справа. Для процессора это будет сигнализировать о динамике в кадре. Здесь необходимо заметить, что обычно современные видеорегистраторы имеют в настройках параметр чувствительности датчика движения. Это даст возможность определить степень изменений, которая будет интерпретироваться как движение. На практике это означает, что при минимальном уровне чувствительности процессор будет оценивать только первый и последний кадры, а при самом высоком уровне – сразу несколько кадров.

Здесь и кроется ответ на вопрос, почему детектор движения может не включить запись видео во время движения автомобиля. Просто процессор не воспринимает незначительные изменения как движение. Ваша машина едет по ровному шоссе, по сторонам которого однородный фон. Более того, даже при наличии машин впереди вас они могут восприниматься как часть неподвижного «фона» – в том случае, если нет резких изменений в их скорости и координатах.

Ниже приведена последовательность кадров, иллюстрирующих этот пример – их регистратор воспринимает как статичные и запись не активируется. Поэтому, во время движения в автомобиле лучше включить циклическую запись видео.

Чтобы настроить детектор движения, необходимо, оставляя свой автомобиль, включить в настройках видеорегистратора функцию записи по детектору движения. Рекомендуем также в меню устройства отключить автоподсветку экрана – это позволит вести съемку без риска, что на ваш регистратор обратят внимание злоумышленники. Единственное ограничение, с которым вы столкнетесь, оставляя свою машину с включенным таким образом регистратором – емкость аккумуляторной батареи. Поэтому, лучше всего подключить видеорегистратор к автомобильной сети. В зависимости от системы электропитания ток на прикуриватель может поступать или независимо от зажигания или только при включении. В последнем случае необходимо обратиться за помощью к специалистам-электрикам.

Тестирование камеры B12CR с PIR-сенсором

Охрана помещения от несанкционированного проникновения является непростой задачей. Для надежного обнаружения движения живых объектов (в частности людей) в небольших помещениях существует специальное решение. Им являются инфракрасные датчики движения, или PIR-датчики. Эти датчики замечают человека в кадре за счёт того, что его температура выше температуры окружающей среды. Чтобы фиксировать, что происходило на объекте создали комбинированное решение из камеры и PIR-датчика. После срабатывания, в таких камерах обычно инициируется запись видео с перемещениями нарушителя. Встроенный PIR-датчик, как заявляют производители, будет реагировать только на движение человека.

Принцип работы PIR-датчика

В основе конструкции инфракрасного датчика движения лежат 2 чувствительных к ИК-излучению сенсора. Причем PIR-датчик срабатывает только на движение живого объекта, в частности человека. Благодаря применению линзы Френеля и определенной ориентации лучей любое движение теплого объекта в кадре будет фиксироваться датчиком движения.

Рисунок 1 Принцип работы PIR-датчика. Слева только два чувствительных сенсора, справа добавлена линза Френеля

У используемого физического процесса есть одна особенность. Медленно движущийся объект или объект, обладающий температурой окружающей среды, не вызовет срабатывания. Отсюда становится понятно, почему применение PIR-датчика на практике направлено на решение специфичной задачи – обнаружение движения теплого объекта. Насколько хорошо он с ней справится решила проверить лаборатория CCTVLab.

Что тестировали

В этом тесте измерялись базовые характеристики PIR-датчика движения:

— дальность обнаружения, как максимальное расстояние до объекта, на котором детектор движения срабатывает безошибочно;

— угол обнаружения, как величину угла перед детектором, в котором он фиксирует движение объекта;

— точность обнаружения, как отношение количества зафиксированных перемещений к реальному числу перемещений.

Результаты испытаний B12CR

Рисунок 2 Изменение точности обнаружения с увеличением расстояния до объекта при: скорость движения 1,7 м/с; разность температур 4°C (больше-лучше)

До определенного расстояния PIR-датчик фиксирует движение объекта без ошибок. За пределами этого расстояния PIR-датчик может просто не зафиксировать движение. С увеличением расстояния до объекта растет и количество пропусков перемещений объекта. В итоге датчик полностью перестает реагировать на движение. Расстояние, на котором это происходит, несильно отличается от дальности обнаружения камер.

Рисунок 3 Дальность обнаружения при: разница температур 4°C (больше-лучше)

Дальность обнаружения при низкой скорости 0,3 м/с оказалась значительно меньше, чем при большой скорости 1,7 м/с. Вероятно это связано с тем, что изменения тока с чувствительного сенсора при медленном движении недостаточно для срабатывания детектора. А значит, чем быстрее в нашем тесте движется нарушитель, тем надежнее будет работать система обнаружения движения. Вполне предсказуемый результат.

Рисунок 4 Дальность обнаружения при: скорость объекта 1,7 м/с (больше-лучше)

Уменьшение разницы температур между объектом и окружающей средой с 4°C до 2°C приводит к закономерному снижению дальности обнаружения детектора. Но даже при разнице температур всего в 2°C детектор стабильно фиксирует движение. В большинстве случаев человек будет иметь существенно более высокую температуру, чем помещение

Изменение условий съемки в помещении привело к ожидаемым результатам. PIR-датчик стабильно обнаруживает движение теплого объекта в любых условиях. На холодный же объект реакция отсутствует, а значит PIR-датчик реагирует только на движение живого объекта. Что характерно – включение ИК-подсветки никак не повлияло на работу PIR-датчика. Хотя ИК-подсветка и PIR-датчик работают в инфракрасном спектре, диапазоны их рабочих длин волн сильно отличаются и не пересекаются. На работу PIR-датчика движения влияет только скорость, температура объекта и расстояние до него. Насколько хорошо PIR-датчик будет замечать объекты зависит от его чувствительности.

Программный детектор движения, в свою очередь, обнаруживает движение только если объект отчетливо виден на изображении. При этом стабильно фиксируются любые изменения в кадре. Причем, увеличивая чувствительность программного детектора, можно получить большую чем у PIR-датчика дальность срабатывания. Нам удалось добиться стабильной фиксации движения на расстоянии более 40 м. Стоит понимать, что дальнейшее увеличение чувствительности может привести и к появлению ложных срабатываний.

Заключение

Лаборатория CCTVLab подтвердила, что PIR-датчик оптимально использовать именно для обнаружения движения человека. Специализированный датчик максимально точно реагирует на перемещение теплого объекта вплоть до пороговой дальности обнаружения. Эта дальность сравнима с размерами небольших помещений. Движение же холодного объекта полностью игнорируется.

Программный датчик фиксирует движение любых объектов. А вместе с тем обладает большей дальностью и более гибкими настройками чем PIR-датчик. Совместное использование двух этих способов детекции позволяет фиксировать движение теплого объекта с максимальной точностью.

Полную версию статьи Вы можете посмотреть на сайте лаборатории CCTVLab.

Неисправности датчика движения и их устранение

Датчики движения в повседневной жизни активно применяются в системах охраны и сигнализации, для экономного режима расхода электроэнергии в системах освещения и других нужд. При нарушении режима их работы не спешите вызывать специалиста или отправлять прибор в сервисный центр для ремонта. В большинстве случаев сбой в работе происходит из-за изменений окружающей обстановки или в цепях электропитания, последствия этого легко устраняются самостоятельно. Редко когда ломаются отдельные элементы на платах, микросхемы, транзисторы, реле и другие детали, которые требуют вмешательства профессиональных специалистов. Но для правильного устранения неполадок и настройки надо понимать общий принцип работы этих приборов.

  1. Принцип работы датчиков движения
  2. Конструкция инфракрасного датчика
  3. Основные признаки неисправности датчиков, возможные причины

Принцип работы датчиков движения

Существует много разновидностей датчиков движения:

  • инфракрасные;
  • микроволновые;
  • ультразвуковые;
  • комбинированные.

Всех их объединяет общий принцип работы, при появлении изменений в секторе обзора электрический сигнал усиливается, подается на реле, которое замыкает контакты для включения, сигнализации, освещения или других устройств, например, фонтана или музыки. Рассмотрим подробнее работу инфракрасных датчиков, так как они наиболее востребованы потребителями в силу цены и качества.

Конструкция инфракрасного датчика

Одним из основных его элементов является пироэлектрический детектор, который состоит из пары прямоугольных кристаллов, реагирующих на инфракрасное излучение в пределах определенного расстояния. При равномерном фоне пространства в кристаллах наводятся токи одинаковой величины. Когда в секторе одного из кристаллов появляется источник тепла, возникает разница величины токов. Этот импульс усиливается, преобразуется в цифровой сигнал и посылается на исполнительные устройства, реле с группой замыкающих контактов.

Внешний вид и схематичное отображение пироэлектрического датчика

Для более эффективной работы перед пиродатчиком на расстоянии 1,5–2,5 см устанавливается линза Френеля, которая фокусирует инфракрасное излучение на кристаллах. Точнее, это оптическая система из группы линз 20–60 шт., молочного или серого цвета, из пластика. Система имеет сферическую форму, за счет этого расширяет пространство сектора обзора датчика.

Электрическая схема и разновидности конструкции датчиков движения

Датчик, который расположен на рисунке слева, рекомендуется вешать на потолок в центре большого помещения с несколькими входами. Обзор такого прибора 360 ̊, три пироэлемента с сектором по 120˚ каждый̊.

Плата с четырьмя пироэлементами, обзор датчика в 360 ̊

Второй датчик имеет сектор обзора по горизонтали не более 180 ̊, обычно его располагают в направлении двери или наружной калитки, фиксируя на стены зданий, он имеет возможность менять направление вертикального сектора обзора.

Основные признаки неисправности датчиков, возможные причины

Признаков может быть три:

  • несанкционированное включение, в любое время без всяких причин;
  • не отключает лампу освещения;
  • не включает лампу освещения или другие оконечные устройства, не срабатывает на явные признаки движения в секторе своего обзора.

Последовательность выявления неисправностей и устранение их

В любом случае начинать нужно с осмотра внешнего вида, нет ли явных механических повреждений оптической системы линзы Френеля, или простого слоя пыли и грязи. При необходимости протрите линзу и проверьте работоспособность датчика. Это самая частая и простая причина неисправности. Если положительного результата нет, придется проделать более сложные операции:

  • Снимите корпус и проверьте правильность подключения.

Схема подключения датчика к сети

  • Мультиметром или другими приборами проверьте наличие приходящего питания на вход печатной платы.
  • Если питание есть, смоделируйте условия, при которых датчик должен сработать. Установите средний уровень освещения, при котором датчик срабатывает в темное и светлое время суток, максимальный уровень чувствительности и минимальный интервал работы.
  • Если в этом положении датчик начинает срабатывать, постепенно с уровня чувствительности, потом освещения и временного промежутка работы установите нужные параметры. Периодически проверяя срабатывание на источник движения.
  • После этих операций при отрицательном результате отключаем питание электрической цепи, снимаем все декоративные элементы и внимательно осматриваем печатную плату.
  • Выявляются участки горелых элементов, целостность проводов и перемычек, надежность пайки радиодеталей. Рекомендуется это делать с бинокулярными очками или лупой. При обнаружении некачественной пайки припаяйте контакты отпавших элементов. Проверьте после этого работоспособность датчика.
  • При обнаружении выгоревших элементов замените их, предварительно проверив параметры соседних, задействованных по цепочке схемы.
Читать еще:  Как работают датчики пожарной сигнализации

Печатные платы датчиков движения

  • Если при имитации условий движения реле срабатывает, при этом слышен характерный щелчок, а лампа не загорается, значит, неисправна цепь между контактами реле и лампой, прозвоните ее. Возможно, окислились контакты реле, замените его или почистите контакты. Неисправность лампы я не рассматриваю, это надо проверить в первую очередь.
  • Измерьте постоянное напряжение после преобразователя, в зависимости от модели датчика оно может быть от 8–24 В (смотрите схему и другую документацию). Измерения проводятся относительно ноля, на платах удобно взять «-» диодного мостика.
  • При отсутствии необходимого напряжения прозванивайте элементы в цепи преобразователя, чаще всего это бывают диоды выпрямительного моста.

Бывает так, что замыкание в последующей после моста или стабилизатора цепи гасит поступающее напряжение. Чтобы в этом убедиться, отключите всю цепь после стабилизатора. При наличии напряжения ищите замыкание, неисправный элемент после стабилизатора. Так можно прозвонить всю цепь до реле и лампы, при выявлении неисправных элементов меняйте их и проверяйте работоспособность. Если следовать этой методике, обязательно обнаружится причина неисправности, этот способ хорош, когда человек имеет навыки работы с электронной техникой, измерительными приборами, умеет паять. Когда таких навыков нет, нужно ограничиться первыми пунктами: протирка, настройка, проверка питания. При неисправности элементов на плате обратитесь к специалисту.

Инфракрасный датчик движения (Zelo-модуль)

Инфракрасный датчик движения зафиксирует любое перемещения тёплых объектов: людей, животных и даже лунных рыб.

Видеообзор

Принцип работы

Каждый теплокровный объект является источником теплового излучения. Длина волны теплового излучения зависит от температуры и находится в инфракрасной части спектра. ИК излучение невидимо для глаза, но улавливается пироэлектрическими датчиками.

Примеры работы

Простой датчик движения

Инфракрасный датчик может работать даже без микроконтроллера. Соберите простой детектор движения объекта.

Что вам понадобится?
Схема устройства

При появлении объекта в зоне видимости датчика, лампочка загорится.

Используйте инфракрасный датчик движения как одно из зёрен в своём умном доме. Тут уже не обойтись без Arduino, Raspberry Pi или Iskra JS.

Пример для Arduino

Подключим датчик движения к Arduino Uno через Troyka Shield к 4 цифровому пину.

Схема устройства

Код программы

Выведем в Serial-порт текущее состояние датчика с обновлением каждые 100 миллисекунд.

После прошивки платы, вы увидите бегущие нули. А как только появится живой объект на горизонте — нули сменятся на единицы.

Пример для Iskra JS

Скоммутируем PIR-сенсор к Iskra JS через Troyka Shield к 4 цифровому пину.

Схема устройства

Код программы

Зафиксируем движение объекта с помощью Espruino и языка JavaScript.

В результате вы увидите сообщение в консоле, при обнаружении живого объекта в зоне видимости сенсора.

Пример для Raspberry Pi

Поймаем живой объект одноплатником Raspberry Pi, например, Raspberry Pi 4. Подключите сенсор движения к пину 4 Raspberry. Для избежания макеток и проводов используйте плату расширения Troyka Cap.

Схема устройства

Код программы

После запуска скрипта вы увидите текущие показатели сенсора. Пока движения нет — в консоли выводятся нули, при обнаружении живого объекта — единицы.

Элементы платы

Пироэлектрический сенсор с линзой Френеля

Модуль выполнен на пироэлектрическом сенсоре RD-624 в металлическом герметичном корпусе. Внутри компонента расположено два чувствительных элемента, которые смотрят на внешний мир через прямоугольное окно, которое пропускает инфракрасное излучение.

На пироэлектрический сенсор одевается Линза Френеля, которая концентрируют излучение, значительно расширяя диапазон чувствительности датчика.

Микросхема управления

Мозгом сенсора является микросхема BISS0001. Чип считывает и обрабатывает сигналы с PIR-сенсора. В итоге на выходе модуля бинарный цифровой. Есть движение — единица, нет — ноль.

Выбор режима работы

Режим работы модуля задается перемычкой . Есть два режима — режим H и режим L. На фото выше в модуле установлен режим H.

Режим H — в этом режиме при срабатывании датчика несколько раз подряд на его выходе (на OUT) остается высокий логический уровень.

Режим L — в этом режиме на выходе при каждом срабатывании датчика появляется отдельный импульс.

Регулировка режимов работы

На модуле расположено три потенциометра отвечающие за подстройку режима работы:

Световой индикатор

Индикаторный светодиод дублирующий выходной сигнал с датчика движения. При высоком уровне сигнала с модуля — светодиод горит, при низком — не горит.

Датчик освещённости

Датчик освещённости на фоторезисторе GL5528, подкорректирует чувствительность модуля на солнечный свет. Это удобно при необходимости отключение работы сенсора в дневное время суток.

Troyka-контакты

На модуле выведена группа Troyka-контактов:

Датчик движения ардуино

Датчик движения ардуино позволяет отследить перемещение в закрытой зоне объектов, излучающих тепло (люди, животные). Такие системы часто применяют в бытовых условиях, например, для включения освещения в подъезде. В этой статье мы рассмотрим подключение в проектах ардуино PIR-сенсоров: пассивных инфракрасных датчиков или пироэлектрических сенсоров, которые реагируют на движение. Малые габариты, низкая стоимость, простота эксплуатации и отсутствие сложностей в подключении позволяет использовать такие датчики в системах сигнализации разного типа.

Описание датчика движения ардуино

Конструкция ПИР датчика движения не очень сложна – он состоит из пироэлектрического элемента, отличающегося высокой чувствительностью (деталь цилиндрической формы, в центре которой расположен кристалл) к наличию в зоне действия определенного уровня инфракрасного излучения. Чем выше температура объекта, тем больше излучение. Сверху PIR-датчика устанавливается полусфера, разделенная на несколько участков (линз), каждый из которых обеспечивает фокусировку излучения тепловой энергии на различные сегменты датчика движения. Чаще всего в качестве линзы применяют линзу Френеля, которая за счет концентрации теплового излучения позволяет расширить диапазон чувствительности инфракрасного датчика движения Ардуино.

PIR-sensor конструктивно разделен на две половины. Это обусловлено тем, что для устройства сигнализации важно именно наличие движения в зоне чувствительности, а не сам уровень излучения. Поэтому части установлены таким способом, что при улавливании одной большего уровня излучения, на выход будет подаваться сигнал со значением high или low.

Основными техническими характеристиками датчика движения Ардуино являются:

  • Зона обнаружения движущихся объектов составляет от 0 до 7 метров;
  • Диапазон угла слежения – 110°;
  • Напряжение питания – 4.5-6 В;
  • Рабочий ток – до 0.05 мА;
  • Температурный режим – от -20° до +50°С;
  • Регулируемое время задержки от 0.3 до 18 с.

Модуль, на котором установлен инфракрасный датчик движения включает дополнительную электрическую обвязку с предохранителями, резисторами и конденсаторами.

Принцип работы датчика движения на Arduino следующий:

  • Когда устройство установлено в пустой комнате, доза излучения, получаемая каждым элементом постоянна, как и напряжение;
  • При появлении в комнате человека, он первым делом попадает в зону обозрения первого элемента, на котором появляется положительный электрический импульс;
  • Когда человек перемещается по комнате, вместе с ним перемещается и тепловое излучение, которое попадает уже на второй сенсор. Этот PIR-элемент генерирует уже отрицательный импульс;
  • Разнонаправленные импульсы регистрируются электронной схемой датчика, которая делает вывод, что в поле зрения Pir-sensor Arduino находится человек.

Для надежной защиты от внешних шумов, перепадов температуры и влажности, элементы Pir-датчика на Arduino устанавливаются в герметичный металлический корпус. На верхней части корпуса по центру находится прямоугольник, выполненный из материала, который пропускает инфракрасное излучение (чаще всего на основе силикона). Чувствительные элементы устанавливаются за пластиной.

Схема подключения датчика движения к Ардуино

Подключение Pir-датчика к Ардуино выполнить не сложно. Чаще всего модули с сенсорами движения оснащены тремя коннекторами на задней части. Распиновка каждого устройства зависит от производителя, но чаще всего возле выходов есть соответствующие надписи. Поэтому, прежде чем выполнить подключение датчика к Arduino необходимо ознакомиться с обозначениями. Один выход идет к земле (GND), второй – обеспечивает выдачу необходимого сигнала с сенсоров (+5В), а третий является цифровым выходом, с которого снимаются данные.

  • «Земля» – на любой из коннекторов GND Arduino;
  • Цифровой выход – на любой цифровой вход или выход Arduino;
  • Питание – на +5В на Arduino.

Схема подключения инфракрасного датчика к Ардуино представлена на рисунке.

Пример программы

Скетч представляет собой программный код, который помогает проверить работоспособность датчика движения после его включения. В самом простом его примере есть множество недостатков:

  • Вероятность ложных срабатываний, за счет того, что для самоинициализации датчика требуется одна минута;
  • Отсутствие выходных устройств исполнительного типа – реле, сирены, светоиндикации;
  • Короткий временной интервал сигнала на выходе сенсора, который необходимо на программном уровне задержать, в случае появления движения.

Указанные недостатки устраняются при расширении функционала датчика.

Скетч самого простого типа, который может быть использован в качестве примера работы с датчиком движения на Arduino, выглядит таким образом:

Возможные варианты проектов с применением датчика

Пир-датчики незаменимы в тех проектах, где главной функцией сигнализации является определение нахождения или отсутствия в пределах определенного рабочего пространства человека. Например, в таких местах или ситуациях, как:

  • Включение света в подъезде или перед входной дверью автоматически, при появлении в нем человека;
  • Включение освещения в ванной комнате, туалете, коридоре;
  • Срабатывание сигнализации при появлении человека, как в помещении, так и на придомовой территории;
  • Автоматическое подключение камер слежения, которыми часто оснащаются охранные системы.

Пир-сенсоры просты в эксплуатации и не вызывают сложностей при подключении, имеют большую зону чувствительности и также могут быть с успехом интегрированы в любой из программных проектов на Ардуино. Но следует учитывать, что они не имеют технической возможности предоставить информацию о том, сколько объектов находится в зоне действия, и как близко они расположены к датчику, а также могут срабатывать на домашних питомцев.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector