Infracrveni detektori su među najčešćim u protuprovalnim alarmnim sustavima. To se objašnjava vrlo širokim rasponom njihove primjene.
Koriste se:
Osim klimatskih performansi (ulični i unutarnja instalacija) također se dijele prema principu djelovanja. Postoje dva velike grupe: aktivni i pasivni. Osim toga, infracrveni detektori se klasificiraju prema vrsti područja detekcije, i to:
Pogledajmo redom za koje se svrhe koriste ove ili one vrste.
Pasivni infracrveni detektori.
Ovi senzori uključuju leću koja "siječe" promatrano područje u zasebne sektore (slika 1.). Detektor se aktivira kada se otkriju temperaturne razlike između ovih zona. Dakle, mišljenje da takav sigurnosni senzor reagira isključivo na toplinu je pogrešno.
Ako osoba u zoni detekcije miruje, detektor neće raditi. Osim toga, temperatura objekta, koja je bliska pozadini, također utječe na njegovu osjetljivost u smjeru smanjenja.
Isto vrijedi i za slučajeve kada je brzina kretanja objekta manja ili veća od normalizirane vrijednosti. U pravilu je ova vrijednost u rasponu od 0,3-3 metra / sekundi. Ovo je sasvim dovoljno za pouzdano otkrivanje uljeza.
Aktivni infracrveni detektori.
Uređaji ove vrste uključuju odašiljač i prijemnik. Mogu se izraditi u zasebnim blokovima ili kombinirati u jednom kućištu. U potonjem slučaju, prilikom ugradnje takvog sigurnosnog uređaja, dodatno se koristi element koji reflektira IR zrake.
Aktivni princip rada karakterističan je za linearne senzore koji se aktiviraju pri križanju infracrvene zrake. U nastavku se razmatraju načela rada i značajke primjene glavnih vrsta infracrvenih detektora.
Ovi uređaji su pasivni (vidi gore o čemu se radi) i koriste se uglavnom za kontrolu unutarnjeg volumena prostorija. Uzorak smjera volumetrijskog senzora karakterizira:
Imajte na umu da je raspon označen središnjim režnjem dijagrama; za bočne režnjeve bit će kraći.
Ono što je tipično za bilo koji infracrveni senzor, uključujući i volumetrijski - svaka prepreka za njega je neprozirna i u skladu s tim stvara mrtve zone. S jedne strane, to je nedostatak, a s druge prednost, jer nema reakcije na pokretne objekte izvan štićenog prostora.
Također, nedostaci uključuju mogućnost lažno pozitivnih čimbenika kao što su:
Dakle, prilikom ugradnje volumetrijskog detektora, ove se točke ne mogu zanemariti. Prema načinu ugradnje postoje dvije verzije "volumetrijskog".
Volumetrijski IR detektori montirani na zid.
Idealno za urede, stanove, privatne kuće. U takvim sobama namještaj i drugi predmeti interijera obično se nalaze uz zidove, tako da se ne stvaraju slijepe točke. S obzirom na to da je horizontalni kut gledanja takvih senzora oko 90 stupnjeva, onda postavljanjem u kut prostorije jedan uređaj može gotovo potpuno blokirati malu sobu.
Stropni volumetrijski detektori.
Za objekte kao što su trgovine ili skladišta karakteristično obilježje je ugradnja polica ili vitrina po cijelom prostoru prostorije. Ugradnja stropnog senzora u takvim je slučajevima učinkovitija, naravno, ako navedeni elementi imaju visinu ispod stropa.
Inače ćete morati blokirati svaki rezultirajući pretinac. Pošteno radi, treba napomenuti da se takva potreba ne pojavljuje uvijek, ali to su suptilnosti dizajna alarma za svaki određeni objekt, uzimajući u obzir sve njegove individualne karakteristike.
Po svom principu djelovanja oni su aktivni i tvore jednu ili više zraka, prateći njihovo sjecište od strane mogućeg uljeza. Za razliku od volumetrijskih, linearni senzori otporni su na razne vrste strujanja zraka, a izravno osvjetljenje im u većini slučajeva neće štetiti.
Princip rada linearnog jednosmjernog infracrvenog odašiljača ilustriran je na slici 2.
Domet aktivnih linearnih uređaja je od nekoliko desetaka do stotina metara. Najtipičnije opcije za njihovu upotrebu:
Za zaštitu perimetra koriste se detektori s više od jedne zrake (bolje je ako ih ima najmanje tri). To je prilično očito jer smanjuje vjerojatnost prodora ispod ili iznad kontrolnog područja.
Prilikom ugradnje i konfiguracije detektora infracrvene linije potrebno je precizno poravnanje prijamnika i odašiljača za uređaje s dvije jedinice ili reflektorsko-kombinovanu jedinicu (za one s jednom jedinicom). Činjenica je da je presjek (promjer) infracrvene zrake relativno malen, pa čak i mali kutni pomak odašiljača ili prijemnika dovodi do njegovog značajnog linearnog odstupanja na mjestu prijema.
Iz navedenog također proizlazi da je potrebno sve elemente takvih detektora montirati na krute linearne konstrukcije koje u potpunosti isključuju moguće vibracije.
Moram reći da je dobar “lineman” prilično skupo zadovoljstvo. Ako trošak uređaja s jednim snopom s kratkim rasponom djelovanja još uvijek leži unutar nekoliko tisuća rubalja, onda s povećanjem kontroliranog raspona i broja infracrvenih zraka cijena raste na desetke tisuća.
To se objašnjava činjenicom da su sigurnosni detektori ovog tipa prilično složeni elektromehanički uređaji koji osim elektronike sadrže i visokoprecizne optičke uređaje.
Usput, postoje i pasivni linearni detektori, ali u smislu maksimalnog dometa djelovanja oni su osjetno inferiorniji od svojih linearnih kolega.
Sasvim je očito da ulični protuprovalni detektor mora imati odgovarajući klimatski dizajn. To se prvenstveno odnosi na:
Prema općeprihvaćenoj postojećoj klasifikaciji, klasa zaštite vanjskog detektora mora biti najmanje IP66. Uglavnom, za većinu potrošača to nije stvar principa - oznaka "ulica" u opisu sasvim je dovoljna tehnički parametri uređaj. Vrijedno je obratiti pažnju na temperaturni raspon.
Značajke uporabe takvih uređaja i čimbenici koji utječu na pouzdanost zaštite zaslužuju više interesa.
Po prirodi zone detekcije, infracrveni sigurnosni detektori namijenjeni za vanjsku ugradnju mogu biti bilo koje vrste (po padajućem redoslijedu popularnosti):
Kao što je već spomenuto, vanjski linearni detektori koriste se za zaštitu perimetra. otvorenim površinama... U iste svrhe mogu se koristiti i površinski senzori.
Volumetrijski uređaji koriste se za kontrolu različitih vrsta područja. Odmah treba napomenuti da su po dometu inferiorni od linearnih senzora. Sasvim je prirodno da su cijene vanjskih detektora znatno veće nego za uređaje namijenjene unutarnjoj ugradnji.
Sada, s obzirom na praktičnu stranu rada vanjskih infracrvenih detektora u protuprovalnim alarmnim sustavima. Glavni čimbenici koji izazivaju lažne alarme sigurnosnih senzora instaliranih na ulici su:
Prva točka može se činiti nevažnom, jer je na prvi pogled statična i može se uzeti u obzir u fazi projektiranja. Ne zaboravite, međutim, da drveće, trava i grmlje rastu i s vremenom mogu ometati normalan rad sigurnosne opreme.
Proizvođači pokušavaju kompenzirati drugi faktor primjenom odgovarajućih algoritama za obradu signala, a od toga ima učinka. Istina, kako god netko rekao, ako se objekt, čak i malih linearnih dimenzija, kreće u neposrednoj blizini detektora, vrlo vjerojatno će biti identificiran kao uljez.
Što se zadnje točke tiče. Sve ovisi o promjeni optičke gustoće medija. Jednostavno rečeno, jaka kiša, jak snijeg ili jaka magla mogu učiniti infracrveni detektor potpuno neoperativnim.
Dakle, kada se odlučujete za korištenje vanjskih sigurnosnih detektora u signalizaciji, uzmite u obzir sve navedeno. Tako se možete spasiti od mnogih neugodnih iznenađenja pri upravljanju vanjskim sigurnosnim sustavom.
* * *
© 2014 - 2019. Sva prava pridržana.
Materijali stranice služe samo u informativne svrhe i ne mogu se koristiti kao smjernice i službeni dokumenti.
Jedan od najtraženijih elemenata sigurnosnih sustava je volumetrijski pasivni infracrveni detektor. To se objašnjava vrlo širokim rasponom primjene takvih uređaja. Mogu se koristiti i za kontrolu unutarnjeg volumena prostorija i za organiziranje sigurnosti perimetra. Tvrtka Sintez Security Vas poziva da kod nas kupite takvu opremu. Jamčimo visoku kvalitetu, kao i činjenicu da će cijena proizvoda biti prilično pristupačna.
Rad takvih uređaja temelji se na registraciji promjena u infracrvenoj temperaturnoj pozadini koje proizlaze iz raznih zagrijanih predmeta i prije svega živih tijela. Ovisno o principu rada senzori se dijele na aktivne i pasivne. U potonjem, tokovi infracrvene energije ulaze u osjetljivi piroelektrični element kroz leću.
Pasivni infracrveni detektori se aktiviraju ako se tijekom pregleda sektora promatranog područja otkriju temperaturne razlike. Oni ukazuju na prisutnost kretanja u području senzora. Postoji nekoliko vrsta takve opreme, koje se razlikuju po sposobnosti fiksiranja određene brzine kretanja.
Nakon što ugrađeni mikroprocesor analizira primljene podatke, kontaktna mreža se otvara ili zatvara. To dovodi do formiranja alarmne poruke koja stiže na sigurnosnu konzolu. Ovisno o vrsti zone detekcije, postoje:
Ova se oprema smatra jednom od najučinkovitijih i ima niz prednosti u odnosu na površinske i linearne modele. Razlog tome je što uređaj prilikom skeniranja prostorija ne proučava samo u okomitom smjeru (od poda do stropa), već iu horizontalnoj ravnini. Kao rezultat toga, pouzdanost sustava je značajno povećana.
Volumetrijski senzori su pasivni uređaji. Najčešće se koriste za sigurnost u zatvorenom prostoru. Prilikom projektiranja sustava koji koriste takvu opremu, potrebno je uzeti u obzir činjenicu da je za uređaje ove vrste svaka prepreka neprozirna. Kao rezultat, pojavljuju se svojevrsne "mrtve" zone. Ova se značajka ne smatra nužno nedostatkom. Zahvaljujući njemu možete izbjeći reakciju na pokretni objekt izvan zaštićenog područja.
Ako odaberete takve uređaje, tvrtka "Synthesis Security" preporučuje da uzmete u obzir niz parametara. To uključuje:
Štoviše, treba uzeti u obzir da je parametar raspona opreme naznačen duž glavne osi. Ova će brojka biti niža duž bočnih osi. Osim toga, prilikom postavljanja sustava, također morate ispravno odrediti temperaturni raspon. Značajno se razlikuje u grijanom i negrijane prostorije, na primjer. Tvrtka Sintez Security pomoći će vam da napravite pravi izbor. Kontaktirajte nas, iznesite svoje želje, a mi ćemo se pobrinuti za ostalo.
Kod nas možete kupiti pasivne IR po niskoj cijeni - u katalogu ih ima 40 komada, usporedite, proučite karakteristike.
Jedna od inovacija koja je ušla u naše živote, opseg njezine primjene je širok, pa je prestao biti "kuriozitet" i počeo se primjenjivati posvuda. Naravno, ljudi su zainteresirani za ovaj uređaj. Uspio sam pronaći objavu autora, koji je ovu temu vrlo detaljno obradio, kako kažu, neće dodavati, ne oduzimati.
Predstavljam Vašoj pozornosti članak iz časopisa "Radioamator" N.P. Vlasyuk, grad Kijev.
Pasivni infracrveni senzor pokreta koji pokreće ~220 V proizvodi se u kompletu s halogenim reflektorom i dizajniran je kao jedan uređaj. Naziva se pasivnim jer ne osvjetljava kontrolirano područje infracrvenim zračenjem, već koristi svoje pozadinsko infracrveno zračenje, stoga je apsolutno bezopasno.
Senzor je dizajniran za automatsko uključivanje opterećenja, na primjer, reflektora, kada pokretni objekt uđe u svoju kontrolnu zonu i isključuje ga nakon što objekt napusti zonu. Koristi se za osvjetljavanje fasada kuća, dvorišta kućanstava, gradilišta itd.
Napon napajanja senzora i cijelog uređaja je ~ 220 V, trenutna potrošnja samog senzora u sigurnosnom načinu rada iznosi 0,021 A, što odgovara potrošnji struje od 4,62 W. Naravno, kada se uključi halogena žarulja snage 150 ili 500 W, potrošnja energije se povećava u skladu s tim. Maksimalni radijus detekcije pokretnog objekta (ispred senzora) je 12 m, zona osjetljivosti u horizontalnoj ravnini je 120 ... 180 0, podesivo kašnjenje osvjetljenja (nakon što objekt napusti kontrolnu zonu) od 5 . .. 10 s do 10 ... 15 minuta. Dopušteni raspon radne temperature je -10 ... + 40 ° C. Dopuštena vlažnost zraka do 93%.
IR senzor može biti u jednom od sljedećih načina rada. „Sigurnosni način rada“, u kojem „budno“ nadzire nadziranu zonu i spreman je u svakom trenutku uključiti izvršni relej (opterećenje). "Alarmni način rada", u kojem je senzor uključio opterećenje uz pomoć izvršnog releja, budući da je pokretni objekt ušao u njegovo kontrolirano područje. "Sleep mode", u kojem senzor, kada je uključen (napajan), danju, ne reagira na vanjske podražaje, a s početkom sumraka (mraka) automatski prelazi u "Sigurnosni način rada". Ovaj način rada je predviđen kako se rasvjeta ne bi palila danju. Nakon uključivanja, detektor počinje iz "Alarm mode", a zatim prelazi u "Sigurnosni način rada".
Ovi senzori se također prodaju zasebno. Koriste se mnogo šire od kompleta (reflektor sa senzorom), a prema načinu napajanja mogu se projektirati za napon od ~ 220 V ili = 12 V.
Kako radi pasivni infracrveni senzor
Infracrveno pozadinsko zračenje promatranog područja fokusira se prednjim staklom (lećom) na fototranzistor koji je osjetljiv na infracrvene zrake. Niski napon koji dolazi iz njega pojačava se uz pomoć operativnih pojačala (OA) mikrosklopa uključenog u senzorski krug. U normalnim uvjetima, elektromehanički prekidač opterećenja je bez napona. Čim se u kontroliranom području pojavi pokretni objekt, osvjetljenje fototranzistora se mijenja, on daje promijenjeni napon na ulaz op-pojačala. Pojačani signal izbacuje krug iz ravnoteže, relej se pokreće, koji uključuje opterećenje, na primjer, svjetiljku za rasvjetu. Čim objekt napusti zonu, lampa nastavlja svijetliti još neko vrijeme, ovisno o postavljenom vremenu elektroničkog vremenskog releja, a zatim prelazi u početno stanje - "Sigurnosni način rada".
Shematski dijagram pasivnog IR senzora modela 1VY7015 prikazan je na slici 1.
U usporedbi sa sličnim 1 2V IR senzorima, sklop ovog modela je jednostavan. Crta se prema dijagram ožičenja... Budući da proizvođači nisu naveli sve radio elemente na dijagramu ožičenja, autor je to morao učiniti sam. Na ploču dimenzija 80 × 68 mm postavljeni su radioelementi bez upotrebe CHIP-elemenata.
1. Jedinica za napajanje senzora je bez transformatora, izrađena pomoću kondenzatora za gašenje C2 kapaciteta 0,33 μF × 400 V. Nakon ispravljačkog mosta, Zener dioda ZD (1 N4749) postavlja napon od 25 V, koji se koristi za napaja zavojnicu releja K1, a stabilizator DA1 (78L08 ) od 25 V stabilizira 8 V, koji se koristi za napajanje mikrosklopa LM324 i, općenito, cijelog kruga. Kondenzator C4 je kondenzator za izravnavanje, a SZ štiti senzor od visokofrekventnih smetnji.
2. Infracrveni fototranzistor PIR D203C s tri izlaza je "oštro oko" senzora, njegov glavni element, on je taj koji izdaje "naredbu" za uključivanje izvršnog releja kada se infracrvena pozadina promatranog područja brzo mijenja. Napaja se od +8 V preko otpornika R15. Kondenzator C13 je kondenzator za izravnavanje, a C12 štiti fototranzistor od visokofrekventnih smetnji.
3. Mikrokrug LM324N (tržišna vrijednost 0,1 $) - glavno pojačalo senzora. Sadrži 4 op-pojačala, koja su serijski (4-3-2-1) povezana senzorskim krugom (radioelementi R7, C6; D1, D2; R21, D3), što osigurava visoko pojačanje signala proizvedenog od strane IR fototranzistor i visoka osjetljivost cijelog senzora. Napaja ga 8 V ("plus" - pin 4, "minus" - pin 11).
4. Svrha elektromehaničkog releja K1, model LS-T73 SHD-24VDC-FA, je uključiti opterećenje, odnosno opskrbiti ga s ~ 220 V. Napaja se napon od +25 V na zavojnicu releja preko tranzistora VT1. Nazivni radni napon namota releja je 24 V, a njegovi kontakti, prema natpisu na kućištu, dopuštaju struju od 10 A pri ~ 240 V, što izaziva sumnju u sposobnost tako malog releja da se uključi. opterećenje od 2400 W. Strani proizvođači često precjenjuju parametre svojih radioelemenata.
5. Tranzistor VT1 tipa SS9014 ili 2SC511. Glavni ograničavajući parametri: Ukemax = 45 V, lkmax = 0,1 A. Omogućuje uključivanje / isključivanje releja K1 ovisno o omjerima napona (pin 1 LM324N i kolektor VT2) na njegovoj bazi.
6. Most (R5, R6, R7, VR2, fotootpornik CDS) tranzistor VT2 (SS9014, 2SC511) dizajniran je za uspostavljanje jednog od dva načina rada senzora: "Sigurnosni način rada" ili "Sleep mode". Potreban način rada osigurava osvjetljenje fotootpornika CDS (on je taj koji svojim promjenjivim otporom C" osvjetljenjem signalizira senzoru je li dan ili noć položajem varijabilnog otpornika VR2 (DNEVNO SVJETLO). , kada je klizač varijabilnog otpornika u položaju "Dan", senzor radi kao dan i noć, au položaju "Noć" - samo noću, a danju je u "sleep" modu.
7. Podesivi elektronički vremenski relej (C14, R22 VR1) osigurava vremensku odgodu za gašenje svjetleće svjetiljke od 5 ... 10 s do 10 ... 15 minuta nakon što objekt napusti kontrolirano područje. Prilagodba je osigurana
varijabilni otpornik VRIJEME VR1.
8. Varijabilni otpornik SENS VR3 koristi se za podešavanje osjetljivosti senzora promjenom dubine negativne povratne sprege u op-pojačalu #3.
9. Prigušni krug R1C1 apsorbira skokove napona koji nastaju kada se halogena žarulja uključi/isključi.
10. Ostali radioelementi (na primjer, R16-R20 R11, R12, itd.) osiguravaju normalan rad op-pojačala mikrosklopa LM324N.
Kada počnete popravljati IR senzor, zapamtite da su svi njegovi radio elementi pod faznim naponom, što je opasno po život. Prilikom popravka takvih uređaja preporuča se uključiti ih kroz izolacijski transformator. Senzor radi pouzdano i rijetko se popravlja, ali ako je oštećen, tada popravak počinje vanjskim pregledom njegove ploče. Ako nema oštećenja, potrebno je provjeriti izlazne napone uređaja za napajanje (25 i 8V). Uređaj za napajanje, kao i bilo koji drugi element strujnog kruga (mikrokrug, tranzistori, stabilizator, kondenzatori, otpornici), može otkazati zbog skokova napona u opskrbnoj mreži ili udara groma, a, nažalost, zaštita od njih nije osigurana u krug senzora... Tester može provjeriti ispravnost svih ovih elemenata, osim mikrosklopa. Mikrokrug, ako se sumnja na neispravnost, može se zamijeniti. Slaba karika u senzoru mogu biti kontakti releja K1, budući da oni prebacuju značajne udarne struje halogene žarulje, njihova se izvedba provjerava testerom.
Postavljanje IR senzora je ispravna instalacija tri otpornika za podešavanje smještena na dnu senzora (slika 2).
Što ti otpornici reguliraju?
VRIJEME - podešava vrijeme odgode za gašenje halogene žarulje nakon što objekt koji je izazvao njeno paljenje napusti kontrolirano područje. Raspon podešavanja je od 5 ... 10 s do 10 ... 15 min.
DAY LIGHT- postavlja detektor na "Armed" ili "Sleep mode" danju. S fizičke točke gledišta, položaj klizača promjenjivog otpornika dopušta ili zabranjuje rad senzora pod određenim osvjetljenjem. Podesivi raspon osvjetljenja 30 luxa. Dakle, ako se regulator okrene u smjeru suprotnom od kazaljke na satu (namješten na znak "polumjesec"), senzor radi samo u mraku, a tijekom dana "spava". Ako ga okrenete u krajnji položaj u smjeru suprotnom od kazaljke na satu (znak "malo sunce"), senzor radi i danju i noću, tj. čitav dan. U međupoložaju između ovih vrijednosti, senzor se već u sumrak može prebaciti u "način rada s oružjem". Senzor se automatski prebacuje na jedan od gore navedenih načina rada.
SENS - podešava osjetljivost senzora, t.j. postavlja veće ili manje područje (ili raspon) kontroliranog područja.
Nedostaci ~ 220 V IR senzora su njegovi lažni pozitivni rezultati. To se događa kada su grane drveća ili grmlja u kontroliranom području; iz automobila u prolazu, točnije, od topline njegovog motora; iz promjenjivog izvora topline ako se nalazi ispod senzora; od nagle promjene temperature tijekom naleta vjetra; od munje i bljeskanja farova automobila od prolaska životinja (psi, mačke); od treptanja mreže, senzor se aktivira i lampica nastavlja svijetliti neko vrijeme. Nedostaci gore opisanog senzora bi također trebali uključivati njegovo neispravno stanje u odsutnosti napona od ~ 220 V. Broj lažnih alarma moguće je smanjiti promjenom položaja senzora.
Namjena prednjeg stakla je leća IR senzora. Za proširenje nadziranog područja do Control 120°, pa čak i 180°, leća senzora je polukružna ili sferična. Tijekom izrade (lijevanja) na njegovoj unutarnjoj strani su predviđene brojne pravokutne leće. Oni dijele kontrolirani sektor na male dijelove. Svaka leća, iz svog dijela, fokusira infracrveno zračenje u središte fototranzistora. Podjela kontroliranog područja na dijelove dovodi do toga da kontrolirano područje postaje lepezasto (slika 3.).
Kao rezultat toga, senzor "vidi" uljeza samo u crnoj zoni, au bijeloj je "slijep". Ove zone, ovisno o broju i veličini leća, imaju konfiguraciju koju postavljaju dizajneri. Korištenje mikroprocesora omogućuje otklanjanje niza gore opisanih nedostataka ovih senzora. Leća je najvažniji element IR senzora. Ovisi koliko široko senzor "vidi" horizontalno i okomito. Neki IR senzori imaju izmjenjive leće koje stvaraju kontrolirano područje za određeni zadatak. Staklo leće mora biti netaknuto (ne razbijeno), inače je konfiguracija njegova kontroliranog područja nepredvidljiva.
1.Rasvjeta razne prostorije, tj. automatsko uključivanje/isključivanje rasvjete u ulazima, skladištima, stanovima (kućama), okućnicama i farmama. Za to, ovisno o situaciji, možete koristiti oba gore opisana seta IR senzora s reflektorima ili senzore koji se prodaju zasebno. Set se postavlja na stacionarne objekte na visini od 2,5 ... 4,5 m (slika 4).
Pasivni IR senzori koji se prodaju zasebno mogu se projektirati za napon napajanja od ~ 220 V ili +12 V. Za rasvjetu je bolje koristiti senzore za ~ 220 V, relativno su jeftini i također pružaju ~ 220 V opterećenju , tako da je lako spojiti žarulje na njih ...
Jedna od varijanti takvog senzora, model USA 1009, prikazana je na slici 6.
Ima samo dva otpornika za podešavanje: Time Delay, koji regulira vrijeme kada je opterećenje isključeno nakon što objekt napusti promatrano područje, i Light Control, koji omogućuje ili onemogućuje rad senzora danju. Maksimum dopušteno opterećenje 1200 vati Kut gledanja kontroliranog područja je 180 °, a njegov maksimalna duljina 12 m.
Iz senzora izlaze tri žice u boji, namijenjene povezivanju mreže i opterećenja. Slika 7
prikazuje krug za uključivanje takvog senzora na zasebnu lampu od ~ 220 V, koja se može koristiti kao stolna svjetiljka.
Prilikom spajanja senzora na postojeću električnu instalaciju kuće (stana), t.j. na već ugrađene žarulje i prekidače, važno je pravilno pronaći zajedničku žicu senzora i kombinirati je s ožičenjem. Slika 8, a, b prikazuje dijagrame dijela ožičenja prije uključivanja senzora i nakon uključivanja.
Ako senzor koristite za osvjetljavanje trijema kuće, onda je bolje instalirati sam senzor u blizini žarulje.
Korištenje IR senzora u shemama rasvjete značajno štedi energiju i stvara udobnost kada se automatski uključuju / isključuju.
2. Automatsko uključivanje rasvjete u stanovima i kućama. U takvoj situaciji, bolje je prilagoditi senzor stolna lampa, tako da ga, ako nije potrebno, možete jednostavno isključiti.
3. Obavijest vlasnika kuće o dolasku gostiju. U tom slučaju senzor mora biti usmjeren na kapiju ograde ili prostor oko njih, a za zvučnu obavijest upotrijebite zvono ili drugi detektor zvuka napajan od ~220 V.
4. Osiguranje za pomoćno dvorište, garažu, farmu, ured, stan. U tu svrhu mogu se koristiti i gore opisani jeftini IR senzori napajani od ~ 220 V. Međutim, takvi senzori imaju veliki nedostatak: kada se mreža ugasi, ne rade, stoga se koriste samo za zaštitu beznačajnih objekata . + IR senzori s napajanjem od 12 V nemaju ove nedostatke, jer se lako isporučuju rezervno napajanje iz baterija. Za to je razvijena mala upravljačka ploča (PKP) koja se montira na zid. U njemu se nalazi napajanje, 12 V baterije za 4 Ah ili 7 Ah i elektronsko punjenje. Svi senzori štićenog objekta povezani su na jednu upravljačku ploču koja im osigurava pouzdano napajanje, prima alarme od njih i prenosi ih na čuvara. U nedostatku sigurnosti, na upravljačku ploču može se spojiti snažna zvučna sirena koja će uplašiti uljeze. Dakle, za zaštitu važnih objekata treba koristiti kontrolne panele s 12 V IR senzorima, između njih treba provući standardni 4-žični kabel (dvije žice za napajanje od 12 V, dvije za alarmni signal). Vanjski regulacijski otpornici nisu ugrađeni na +12 V IR senzore, jer se neke od njihovih funkcija prenose na "elektronsko punjenje" kontrolne ploče.
Kako biste zaštitili svoje dvorište, infracrveni senzori moraju biti ugrađeni tako da nisu vidljivi jer se inače mogu oštetiti. Za to se infracrveni senzori mogu postaviti blizu prozora unutar kuće, usmjeravajući svoje leće na zaštićene objekte. Za zaštitu stanova i ureda IR senzori Postavljaju se u kut prostorija, a za zaštitu garaža i farmi leće su usmjerene na ulazna vrata.
Kao što je već napomenuto, jeftini IR senzori za ~ 220 V i 12 V imaju niz nedostataka, poput okidanja senzora kada prođu psi, mačke, miševi. Za otklanjanje ove pojave potrebno je unutar kuće na prozorsku dasku ugraditi IR senzor, usmjeriti ga u dvorište i ispred njega postaviti zaštitni zaslon (slika 9).
U tom slučaju između tla i zone hvatanja IR senzora nastaje "slijepa zona" u kojoj senzor ne reagira na manje prekršitelje, ali će reagirati na osobu u prolazu, budući da je osoba više u visini nego ova zona.
U novim senzorima od 12 V, dizajneri su kompliciranjem sklopa i dizajna senzora eliminirali ovaj nedostatak. Dakle, u izraelskom infracrvenom senzoru Crow SRX-1100 dodan je mikroprocesor i ugrađen mikrovalni radio odašiljač koji određuje veličinu uljeza, uspoređuje ga s utvrđenim pragovima i odlučuje hoće li dati naredbu za uzbunu ili ne.
Dizajneri iz Japana i drugih zemalja riješili su ovaj problem na drugačiji način. Omogućili su pomak (unutar IR senzora) elektroničke ploče s fototranzistorom gore ili dolje u odnosu na žarišnu točku staklenih leća. Kao rezultat toga, crni osjetljivi segmenti najbliži tlu se odsječu, a u blizini tla se uspostavlja "slijepa zona" u kojoj senzor "ne vidi" male životinje. Visina "mrtvog kuta" može se podesiti istim pomakom elektroničke ploče. Postoje i drugi načini da se isključi reakcija infracrvenih senzora na prolazak malih životinja. Riješen je problem aktiviranja IR senzora kada ga osvijetli munja ili farovi automobila. Naravno, sva ova poboljšanja uzrokuju porast cijene pasivnih infracrvenih senzora, ali povećavaju pouzdanost zaštite.
Kako prevariti IR detektor
Početni nedostatak IR pasivne metode detekcije pokreta: osoba se mora jasno razlikovati u temperaturi od okolnih predmeta. Na sobnoj temperaturi od 36,6º, nijedan detektor ne može razlikovati osobu od zidova i namještaja. Što je još gore, što je sobna temperatura bliža 36,6º, to je lošija osjetljivost detektora. Većina modernih uređaja djelomično kompenzira ovaj učinak povećanjem pojačanja na temperaturama od 30º do 45º (da, detektori uspješno rade čak i s obrnutim diferencijalom - ako je soba + 60º, detektor može lako detektirati osobu, zahvaljujući termoregulaciji sustav, ljudsko tijelo će održavati temperaturu od oko 37º). Dakle, kada je vani temperatura oko 36º (što se često sreće u južnim zemljama), detektori slabo otvaraju vrata, ili, naprotiv, zbog izrazito povišene osjetljivosti reagiraju na najmanji dašak vjetra.
Štoviše, lako je začepiti IR detektor bilo kojim predmetom na sobnoj temperaturi (listom kartona) ili staviti debelu bundu i šešir kako vam ruke i lice ne bi stršili, a ako hodate dovoljno sporo, IR detektor neće primijetiti tako male i spore smetnje.
Na internetu postoje egzotičnije preporuke, poput snažne IR lampe, koja će, ako je polako upalite (običnim dimmerom), izbaciti IR detektor izvan skale, nakon čega možete hodati ispred nje i bez bunda. Ovdje, međutim, treba napomenuti da će dobri IR detektori u ovom slučaju dati signal kvara.
Konačno, najpoznatiji problem s IR detektorima je maskiranje. Kada je sustav deaktiviran, u popodnevnim satima tijekom radnog vremena, vi kao posjetitelj dolazite u željenu prostoriju (npr. u trgovini) i uhvatite trenutak dok nitko ne gleda, komadićem blokirate IR detektor papira, prekrijte ga neprozirnom samoljepljivom folijom ili napunite bojom iz spreja. To je posebno pogodno za osobu koja tamo radi. Skladištar je danju uredno blokirao detektor, noću se penjao na prozor, sve izvadio, a onda sve maknuo i zvao policiju – užas, pljačkali su, ali alarm nije radio.
Za zaštitu od takvog maskiranja postoje sljedeće tehnike.
1. U kombiniranim (IR + mikrovalni) senzorima moguće je izdati signal kvara ako mikrovalni senzor detektira veliki reflektirani radio signal (netko se vrlo približi ili dosegne izravno do detektora), a IR senzor prestane emitirati signale. U većini slučajeva, u stvarnom životu, to uopće ne znači zlu namjeru kriminalca, već nemar osoblja - na primjer, visoka hrpa kutija blokirala je detektor. No, bez obzira na zlonamjernu namjeru, ako je detektor blokiran, radi se o neredu, a takav signal "kvara" je vrlo prikladan.
2. U nekim kontrolnim pločama postoji kontrolni algoritam, kada nakon deaktiviranja detektora detektira kretanje. Odnosno, izostanak signala smatra se kvarom sve dok netko ne prođe ispred senzora i on da normalan signal "ima kretanja". Ova funkcija nije baš zgodna, jer su često sve prostorije razoružane, čak i one u koje danas nitko neće ući, ali se ispostavilo da ćete navečer, da biste ponovno naoružali prostore, morati ući u sve prostorije u kojima nitko nije bio tijekom dana, i mahnite rukama ispred senzora - kontrolna ploča će se pobrinuti da senzori rade i ljubazno vam omogućiti da aktivirate sustav.
3. Konačno, postoji funkcija pod nazivom "blizina zona", koja je nekoć bila uključena u zahtjeve nacionalnog GOST-a i koja se često pogrešno naziva "anti-maskiranje". Suština ideje: detektor bi trebao imati dodatni senzor koji gleda ravno dolje ispod detektora, ili zasebno zrcalo, ili uopće posebnu lukavu leću, tako da na dnu nema mrtve zone. (Većina detektora ima ograničen kut gledanja i uglavnom gleda naprijed i 60 stupnjeva prema dolje, tako da postoji mala mrtva zona izravno ispod detektora, na razini poda oko metar od zida.) Vjeruje se da lukavi neprijatelj može nekako dobiti u ovu mrtvu zonu i odatle blokirajte (maskirajte) leću IR senzora, a zatim drsko hodajte po sobi. U stvarnosti, detektor je obično instaliran tako da ne postoji način da se uđe u ovu mrtvu zonu, zaobilazeći područja osjetljivosti senzora. Pa, možda kroz zid, ali dodatne leće neće pomoći protiv kriminalaca koji prodiru kroz zid.
Radio i druge smetnje
Kao što sam već rekao, IR senzor radi blizu granice osjetljivosti, posebno kada se sobna temperatura približi 35 °C. Naravno, također je vrlo osjetljiv na smetnje. Većina infracrvenih detektora može dati lažni alarm ako stavite mobitel pored njih i pozovete ga. U fazi uspostavljanja veze, telefon emitira snažne periodične signale s periodom blizu 1 Hz (u tom rasponu leže tipični signali osobe koja hoda ispred IR senzora). Nekoliko vata radio emisije sasvim je usporedivo s mikrovatima ljudskog toplinskog zračenja.
Osim radio-emisije, mogu postojati i optičke smetnje, iako je leća IR senzora obično neprozirna u vidljivom području, ali moćne svjetiljke ili farovi automobila od 100 W u susjednom spektralnom području, opet, mogu dati signal usporediv s mikrovati od osobe u željenom rasponu. Glavna nada je da su vanjske optičke smetnje, u pravilu, slabo fokusirane i stoga imaju isti učinak na oba osjetljiva elementa IR senzora, te detektor može otkriti smetnje i ne generirati lažni alarm.
Načini poboljšanja infracrvenih senzora
Već deset godina gotovo svi sigurnosni infracrveni detektori sadrže dovoljno snažan mikroprocesor i stoga su manje osjetljivi na slučajne smetnje. Detektori mogu analizirati ponovljivost i karakteristične parametre signala, dugoročnu stabilnost razine pozadinskog signala, što je značajno poboljšalo otpornost na smetnje.
Infracrveni senzori su u principu bespomoćni protiv kriminalaca iza neprozirnih ekrana, ali su osjetljivi na tokove topline iz klimatske opreme i stranog svjetla (kroz prozor). Mikrovalni (radio) senzori pokreta, naprotiv, sposobni su davati lažne signale, otkrivajući kretanje iza radio-transparentnih zidova, izvan zaštićenog područja. Također su osjetljiviji na radio smetnje. Kombinirani IR + mikrovalni detektori mogu se koristiti kako po shemi "AND", što značajno smanjuje vjerojatnost lažnih alarma, tako i prema shemi "OR" za posebno kritične prostore, što praktički isključuje mogućnost njihovog prevladavanja.
IR senzori ne mogu razlikovati malu osobu od velikog psa. Postoji niz senzora kod kojih je osjetljivost na pokrete malih predmeta značajno smanjena zbog korištenja senzora s 4 područja i posebnih leća. Signal od visok čovjek a od niskog psa, u ovom slučaju, moguće je razlikovati s određenom vjerojatnošću. Mora se dobro razumjeti da je u načelu nemoguće potpuno razlikovati savijenog tinejdžera od rotvajlera koji stoji na stražnjim nogama. Ipak, vjerojatnost lažnog alarma može se značajno smanjiti.
Prije nekoliko godina pojavili su se još sofisticiraniji senzori - sa 64 osjetljiva područja. Zapravo, ovo je jednostavan termovizir s matricom 8 x 8. Opremljeni snažnim procesorom, takvi (da ih nazovemo "detektor" uopće se ne okreću) mogu odrediti veličinu i udaljenost do pokretne tople mete, brzinu i smjer njenog kretanja - čak i prije 10 godina takvi senzori su bili smatraju vrhuncem tehnologije za navođenje projektila, a sada se koriste za zaštitu od uobičajenih lopova. Navodno, uskoro ćemo se naviknuti zvati male robote s IR senzorom koji će vas noću buditi riječima: „Oprostite, gospodine, ali lopovi, gospodine, hoće čaj. Da im sada poslužim čaj ili ih zamolim da pričekaju dok se ti opereš i uzmeš svoj revolver?"
Infracrveni senzori svakim su danom sve rašireniji. Shvaćali vi to ili ne, vjerojatno ste više puta u životu koristili infracrveni (IR) senzor. Većina nas mijenja TV kanale daljinskim upravljačem koji emitira IR svjetlo, a mnogi od nas prolaze kroz sigurnosne senzore koji detektiraju kretanje kroz infracrveno svjetlo.
Proizvođači naširoko koriste IR senzore i vjerojatno ste ih vidjeli kako rade u automatiziranim garažna vrata Oh. Danas postoje dvije vrste infracrvenih senzora - aktivni i pasivni. V ovaj materijal Pokriti ćemo razlike između aktivnih i pasivnih infracrvenih senzora i njihove primjene.
Princip rada IR senzora je jednostavan. U standardnom IR senzoru, emiter šalje nevidljivo svjetlo prijemniku na određenoj udaljenosti. Ako prijemnik ne primi signal, senzor pokazuje da je objekt između. Ali koja je točno razlika između pasivnih i aktivnih senzora?
Možete pretpostaviti da su pasivni IR senzori manje sofisticirani od svojih aktivnih kolega, ali varate se. Funkcionalnost PIR senzora može biti teško razumjeti. Prvo, svi (ljudi, životinje, čak i neživi objekti) emitiraju određena količina IR zračenje. Infracrveno zračenje koje emitiraju povezano je s toplinom i materijalnim sastavom tijela ili predmeta. Ljudi ne mogu vidjeti IR, ali ljudi su razvili elektroničke uređaje za otkrivanje ovih nevidljivih signala.
Pasivni IR (PIR) senzori koriste par piroelektričnih senzora za detekciju toplinske energije u okoliš... Ova dva senzora postavljena su jedan pored drugog, a kada se promijeni razlika signala između njih (na primjer, ako osoba uđe u prostoriju), senzor se uključuje. IR zračenje je usmjereno na svaki od dva piroelektrična senzora pomoću niza leća dizajniranih kao tijelo senzora. Ove leće proširuju područje gledanja uređaja.
Dok su montaža leća i elektronika senzora složena tehnologija, ovi su uređaji jednostavni za korištenje u praktičnim primjenama. Potrebni su vam samo napajanje i uzemljenje da bi senzor proizveo diskretni izlaz koji je dovoljno jak da ga mikrokontroler može koristiti. Tipična podešavanja uključuju dodavanje potenciometara za podešavanje osjetljivosti i podešavanje koliko dugo PIR ostaje uključen nakon što se aktivira.
Obično ćete pronaći PIR senzore protuprovalni alarmi i automatski sustavi rasvjete. Ove aplikacije ne zahtijevaju da senzor otkrije određenu lokaciju objekta, on jednostavno detektira pokretne objekte ili ljude u određenom području.
Iako su PIR senzori izvrsni za svoju primjenu ako želite općenito detektirati kretanje, oni vam neće dati više informacija o subjektu. Da biste saznali više, trebat će vam aktivni IR senzor. Za podešavanje aktivnog IR senzora potrebni su i odašiljač i prijemnik, ali ova metoda mjerenja je jednostavnija od pasivne. Ovako djeluje aktivni IR na osnovnoj razini. IR emiter emitira snop svjetlosti prema ugrađenom prijemniku. Ako ništa ne smeta, prijemnik vidi signal. Ako prijamnik ne vidi infracrvenu zraku, detektira da se objekt nalazi između odašiljača i prijamnika i stoga je prisutan u promatranom području.
Jedna varijacija standardnog aktivnog IR senzora koristi odašiljač i prijemnik okrenute u istom smjeru. Obje su postavljene vrlo blizu jedna drugoj tako da prijemnik može detektirati refleksiju zračenja od objekta dok ono ulazi u područje. Fiksni reflektor šalje signal natrag. Ova metoda replicira instalaciju zasebnih jedinica odašiljača i prijemnika, ali bez potrebe za ugradnjom udaljene električne komponente. Svaka metoda ima prednosti i nedostatke na temelju materijala koji će senzor otkriti i drugih specifičnih okolnosti.
Aktivni infracrveni senzori vrlo su česti u industrijskim okruženjima. U ovim aplikacijama, par odašiljača i prijemnika može točno označiti nalazi li se neki objekt, na primjer, na određenom položaju na transportnoj traki. Aktivne infracrvene senzore također možete pronaći u sigurnosnim sustavima garažnih vrata koji sprječavaju ozljede ili mehanički kvar zbog prepreka na putu vrata. Bez obzira na vašu primjenu, postoji mnogo infracrvenih senzora dostupnih u pasivnim i aktivnim konfiguracijama koji odgovaraju vašim potrebama.
