Como funciona o sensor infravermelho de movimento

O sistema de segurança é baseado em vários tipos de dispositivos de fixação: medidores de som, gravadores de movimento. O sensor infravermelho é o dispositivo mais popular para detectar objetos térmicos em movimento. Eles são fáceis de manter, confiáveis ​​e bastante sensíveis.

Como funciona o dispositivo

Qualquer objeto cuja temperatura não seja inferior à temperatura do ar emite calor. A tarefa do sensor infravermelho é destacá-lo contra o fundo térmico geral e, ao se mover em uma determinada área, enviar um sinal.

Uma pessoa é um objeto térmico bastante "quente" em comparação com as paredes de um apartamento ou casa, o solo ou as árvores. Isso permite que o sensor o diferencie do plano de fundo geral. Isso também leva ao mau funcionamento do alarme se o fundo térmico no edifício for muito alto.

Quando um objeto de calor de tamanho e temperatura adequados cruza o setor atendido, o medidor registra o movimento. O sensor então envia um sinal para a unidade de controle. Dependendo da finalidade do dispositivo de trabalho com o sensor, o módulo de controle acende a luz, ativa o alarme de segurança e assim por diante.

A área de atuação do registrador é limitada. O raio de detecção deve atingir todos os cantos da sala ou até o final da zona do jardim. Caso contrário, monte 2 ou mais medidores. Se o dispositivo enviar um sinal para o interruptor de luz, o raio pode ser menor.

Dispositivo e design do sensor infravermelho

A maioria dos dispositivos de diferentes fabricantes tem um design único. No entanto, o esquema geral inclui necessariamente vários elementos.

Sistema óptico

Na maioria das vezes, é uma lente de Fresnel. É um conjunto de facetas prismáticas - microlentes, fixadas em uma placa convexa - um cilindro. Cada lente captura a radiação IR em sua área e transmite dados para o elemento pirossensível. Assim, uma certa configuração do objeto térmico é criada. Se o último não se mover, não muda. Mas se o objeto estiver se movendo, o mesmo fluxo de IV, ao se mover, atinge as próximas microlentes e a configuração muda. Ou seja, a luz incide sobre o pirorreceptor, então não. Essa é a condição para o acionamento do sensor: o aparelho reage ao movimento de uma pessoa no campo de ação.

Quanto mais segmentos houver na lente e quanto maior sua sensibilidade, mais preciso será o sensor de infravermelho.

Se uma pessoa se move lentamente na área do sensor, o dispositivo pode não funcionar, pois considera as flutuações no fluxo infravermelho como mudanças aleatórias no fundo.

Elementos pirossensíveis

O sinal da lente vai para um elemento piroelétrico - um conversor semicondutor. Inclui 2 sensores, cada um dos quais recebe um sinal de sua própria lente. Se o fluxo em ambos os elementos for o mesmo, o sensor está inativo, se o sinal for diferente, ele é acionado.

Nos modelos modernos, são usados ​​sensores quádruplos, atendendo a 4 lentes. Eles filtram com mais precisão a interferência de luz aleatória e eliminam alarmes falsos.

Módulo de processamento

A unidade de processamento recebe informações de todos os piroelementos e as analisa.Sua tarefa é separar dados sobre um objeto térmico em movimento de interferência: movimento do ar, luz solar, convecção que ocorre durante a operação de um ar condicionado ou aquecedor, vibração. O sensor deve responder apenas à aparência de uma pessoa, e não de animais, o que requer ajustes adicionais.

O módulo de processamento avalia a forma e a duração do sinal, sua amplitude. A interferência normal causa impulsos bipolares assimétricos, o intruso produz impulsos simétricos. Se a natureza do sinal corresponder ao valor limite, o sensor será acionado e enviará um pulso ao painel de controle. Este último é processado por dispositivos analógicos ou digitais e ativa qualquer programa: acende a luz, aumenta a intensidade, liga a sirene.

Em modelos modernos, o sensor mede adicionalmente a duração do sinal, o número de vezes que o limite é excedido. Isso permite que você reduza o número de alarmes falsos e fixe o objeto em uma velocidade lenta.

Especificações e recursos

As características técnicas do sensor IR irão ajudá-lo a escolher o mais adequado. Os dados são apresentados no passaporte do dispositivo:

• A tensão da rede é normal de 230 V. Qualquer um dos modelos opera com uma rede normal.
• Consumo de energia - dentro de 0,5 kW. Isso torna possível equipar até mesmo uma grande casa com um número suficiente de sensores.
• A faixa de detecção é o ângulo de visão do dispositivo. Medido em graus. Para dispositivos de parede, varia de 120 a 280 graus, para dispositivos de teto - 360.
• Alcance - medido em metros. Esta é a distância em que o sensor detecta o movimento. O indicador é avaliado por 3 parâmetros. Perpendicular - a maior zona, determinada quando o objeto se move tangencialmente ao setor. Frontal é medido movendo-se diretamente para o sensor, a faixa de presença é encontrada quando uma pessoa está sob o sensor.
• Grau de proteção - IP. O primeiro número indica proteção contra poeira, o segundo - contra água. A leitura mínima é 20. O dispositivo é protegido contra toque com os dedos, mas não é protegido de água. O indicador mais alto é 65, tal sensor é montado em salas úmidas.
• Proteção anti-furto - O ponto cego padrão do sensor é o espaço abaixo dele. Em modelos modernos, o sistema exclui essa possibilidade.
• Temperatura do ar - de -25 a + 50 ° С. Temperaturas mais altas podem causar mau funcionamento.
• Capacidade de comutação - indica o número de dispositivos de iluminação conectados - até 40 a 3000 watts.
• Configurações - manualmente, dependendo do local de instalação, são ajustados os parâmetros de sensibilidade, iluminação e tempo. Para zonas diferentes, são recomendados valores diferentes: para um desligamento de passagem o tempo é de 5 minutos, para uma zona de operação - 15. A sensibilidade também é determinada de acordo com o local de instalação.

Existem outros parâmetros menos significativos - material do corpo, dimensões e assim por diante.

Comparação com o sensor de microondas

Um sensor de micro-ondas também é usado como sensor de movimento. Funciona de acordo com o princípio do radar: o aparelho emite um sinal, que é refletido e captado pelo elemento sensível do sensor. Se o sinal refletido for superior ao limite, um dispositivo de luz ou som é ligado.

Diferenças do sensor de microondas:

• trabalha na faixa de frequência ultra-alta, o que garante altíssima sensibilidade;
• detecta um objeto através de obstáculos dielétricos: vidro, parede fina, porta de madeira;
• independente da temperatura ambiente ou do grau de iluminação da área de trabalho;
• capta movimentos lentos e leves.

Também existem desvantagens:

• preço alto - os dispositivos são instalados em importantes instalações econômicas;
• o funcionamento do dispositivo afeta o bem-estar de pessoas e animais.

Para rastrear uma casa particular comum, os sensores IR são suficientes.

Diagrama de ligação

Os sensores infravermelhos são fáceis de conectar - você só precisa organizar a ativação e desativação do circuito.A conexão do dispositivo a uma luz de fundo ou a um laço de segurança segue o mesmo princípio.

O diagrama de conexão está nas instruções para qualquer dispositivo:

• A corrente chega ao sensor IR da rede através dos fios neutro e de fase. Para conectar o dispositivo a uma lâmpada elétrica, o fio de fase é conectado a um dos terminais do dispositivo de iluminação. O segundo terminal é conectado ao cabo zero.
• Os cabos dos aparelhos são conectados à central: 2 fios da lâmpada, 2 fios da fonte de alimentação e 3 fios do gravador de infravermelho. A fase do fio de alimentação é conectada ao cabo de fase do sensor, e o fio neutro da fonte de alimentação e o cabo neutro do sensor ao cabo neutro da lâmpada.
• O cabo de fase do sensor IR é conectado ao fio da lâmpada. Todos os cabos são codificados por cores para facilitar a conexão.

Se a iluminação deve ser mantida por algum tempo, independentemente do movimento humano, um interruptor também é incluído no circuito em paralelo com o dispositivo de infravermelho.

Âmbito de aplicação do sensor infravermelho

Os gravadores de movimento são usados ​​para organizar os sistemas de iluminação e segurança. A instalação é permitida tanto dentro como fora do edifício:

• em edifícios de escritórios, públicos e privados;
• nas escadarias de prédios de apartamentos e nas entradas;
• em quartos de qualquer tipo;
• em armazéns;
• em qualquer área protegida com uma área limitada.

Dispositivos projetados para operação em condições climáticas severas são equipados com dispositivos de proteção adicionais.

Características e critérios de seleção

Os parâmetros pelos quais o sensor é selecionado são determinados por suas características técnicas. É importante avaliar que tipo de indicadores são necessários para um dispositivo que funciona em casa, fora de casa ou em uma área aberta:

• Para salas grandes ou um pátio, os dispositivos com uma grande área de detecção são selecionados. Modelos simples com alcance de 10, 6 e 4 m são adquiridos em uma pequena sala ou em uma escada.
• Para salas de estar, opções com proteção contra baixa umidade são adequadas. Ambientes externos ou úmidos (piscinas, hospitais) precisam de produtos com alto IP.
• Se o aparelho vai ser montado na parede, é melhor comprar um modelo com proteção anti-furto. Caso contrário, movendo-se ao longo da parede, um intruso poderá entrar na casa.
• Nível de sensibilidade - determina quão lentos e pequenos movimentos o sensor pode captar. Para proteger o apartamento de ladrões ou para acender a iluminação da sala quando eles entrarem, existem dispositivos "rudes" suficientes. Os sensores sensíveis são comprados em depósitos onde produtos caros ou perigosos são armazenados.

Avalie o custo dos dispositivos, especialmente se vários deles forem necessários para o sistema de segurança.

Vantagens e desvantagens de um sensor de movimento infravermelho

A popularidade dos modelos IR deve-se às suas vantagens:

• o dispositivo funciona tanto dentro como fora do edifício;
• o ângulo de visão e o alcance podem ser ajustados com bastante precisão;
• O sensor infravermelho, principalmente do tipo passivo, é seguro para a saúde, o funcionamento do sistema de segurança não assusta os animais de estimação;
• baixo custo;
• uma ampla gama de produtos: dispositivos de chão e de parede, analógicos, digitais e outros são produzidos.

Principais desvantagens:

• quando exposto à luz solar direta, a sensibilidade diminui - na escolha do local de instalação, isso deve ser levado em consideração;
• quando um ar condicionado ou aquecedor é colocado próximo, ocorre uma interferência significativa;
• o vidro bloqueia a passagem do sinal, portanto, há pontos cegos que um invasor pode usar;
• Síndrome da teia de aranha - um sensor emaranhado em teias de aranha é constantemente acionado.

Um único sensor de movimento não garante a segurança da sala. No entanto, como um elemento do sistema de proteção, os dispositivos infravermelhos são insubstituíveis. Para uma casa de campo ou apartamento, esses dispositivos são preferíveis.