Датчик направления движения.

Основные причины поломки или нарушения работы

Распространенной причиной выхода устройства из строя является неправильное подключение. Если датчик постоянно горит, срабатывает без учета настроек, то произошел сбой в работе прибора.

Для ремонта и выявления причин рекомендуется обратиться к специалистам. При чем, лучше, если они же будут представителями изготовителя. Самостоятельно можно только проверить настройки и откорректировать их.

Ошибочным может быть и расположение датчика. Если рядом имеются факторы, влияющие на результаты, то ложные срабатывания или отсутствие реакции будут обеспечены. Например, объемный ИК датчик эффективнее работает в перпендикулярной плоскости, нежели в горизонтальной, соответственно второй вариант снизит возможность срабатывания.

Описание и назначение

Датчики положения могут быть разными по форме. Изготавливают их для определенных целей. С помощью прибора можно определить месторасположение объекта. Причем физическое состояние не имеет значение. Объект может иметь твердое тело, быть в жидком состоянии, либо даже сыпучим.

При помощи прибора можно решить разные задачи:

• Измеряют положение и перемещение (угловое и линейное) органов в рабочих машинах, механизмах. Измерение может совмещаться с передачей данных.
• В АСУ, робототехнике может быть звеном обратной связи.
• Контроль степени открытия/закрытия элементов.
• Регулировка направляющих шкивов.
• Электропривод.
• Определение данных расстояния до предметов без привязки к ним.
• Проверку функций механизмов в лабораториях, то есть провести испытания.

Описание и назначение

Датчик ультразвука — техническое устройство, которое состоит из нескольких основных частей:

Излучатель

Наиболее распространены два вида излучателей: магнитострикционный и пьезоэлектрический.

Магнитострикционный — ультразвуковые колебания возникают при изменении линейных размеров ферромагнетика в переменном магнитном поле.

Достоинства:

• надежность — не менее 10 000 часов непрерывной работы;
• коэффициент полезного действия 80%.

Недостатки:

• сложная конструкция;
• необходимо водяное охлаждение.

Пьезоэлектрический – ультразвуковые волны возникают при изменении линейных размеров диэлектрика, выполненного в виде мембраны, в переменном электрическом поле.

Достоинства:

•  простота конструкции;
• получение ультразвука широкого частотного диапазона;
• незначительные размеры.

Недостатки:

• низкая мощность излучения.
• В ультразвуковых датчиках используются в основном пьезоэлектрические излучатели.

Приемник

Пьезоэлектрический эффект имеет обратную сторону: ультразвук, попадая на пьезоэлемент, вызывают в нем колебательные движения, в результате которых возникает электрический ток.   На этом принципе работают датчики ультразвукового излучения: возникновение тока в электрической цепи говорит о появлении объекта перед прибором.

По конструкции приемо-передающей системы выделяют два типа датчиков:

• с одной головкой

В данной схеме передатчик и приемник — единый элемент. Мембрана, излучив ультразвук, принимает отраженный сигнал и формирует электрический сигнал. Это упрощает конструкцию, уменьшает размер.  Однако есть недостаток. Мембрана после излучения не может сразу перейти к приему – необходимо время, чтобы колебания погасли. Этот период получил наименование «мертвое время». Расстояние до приемника, ближе которого отраженный объектом сигнал будет попадать на мембрану в мертвое время, называется слепой зоной. На таком расстоянии прибор не фиксирует сигнал, и объект не обнаружиться.  С этим явлением борются.  При помощи настроек и специальных режимов работы удается уменьшить слепую зону в 2 раза, но полностью устранить ее невозможно.

• с двумя головками

Передатчик и приемник – отдельные части конструкции.  У прибора нет слепой зоны, однако требуется настройки элементов для совпадения частоты передачи и приема сигнала.

Назначение датчика ультразвука — фиксация появления объектов в зоне действия, измерение расстояния до них, подсчет перемещающихся в зоне обзора предметов, определения уровня сыпучих грузов и жидкостей. При выполнении этих задач он может работать в темноте, в условиях задымленности, запыленности, повышенной влажности, высоких и низких температур. Прибор нечувствителен к звуковым сигналам слышимого диапазона.   При необходимости легко регулируется на другие измерительные диапазоны.

Датчик направления движения.

bool flag=0;
bool flag2=0;
bool state=0;
bool state2=0;

int val=0;

void setup()
{                
 Serial.begin(9600);
 pinMode(A0,OUTPUT);
 pinMode(A2,OUTPUT);
 pinMode(A1,OUTPUT);
     
}

void loop() 

{
 
  
  
  if(!digitalRead(9)&&!flag)
  {
    delay(50);
    
    flag=1;
    if(flag2==0)
    {
     state=1;
    }
    
  }
  
  if(!digitalRead(12)&&!flag2)
  {
    delay(50);
    
    flag2=1;
    if(flag==0)
    {
     state2=1;
    }
    
  }
  
 
  
  
  
  
   if(digitalRead(12)&&digitalRead(9))
  {
    
    if(!flag||!flag2)
    {
      state=0;
      state2=0;
      flag=0;
      flag2=0;
    }
    
    
   if(flag&&state2)
  {
  val++;
    digitalWrite(A0,HIGH);
    digitalWrite(A2,LOW);
  delay(100);
     digitalWrite(A0,LOW);
     digitalWrite(A2,LOW);
 
  
 
  flag=0;
  flag2=0;
  state2=0;
 
  }
  
  
  if(flag2&&state)
  {
   val--;
     digitalWrite(A2,HIGH);
     digitalWrite(A0,LOW);
  delay(100);
     digitalWrite(A2,LOW);
     digitalWrite(A0,LOW);
    
 
  flag=0;
  flag2=0;
  state=0;
    
  }
  }
  if(val<=0)
  {
    digitalWrite(A1,LOW);
  
  }
  
  else
  {
    digitalWrite(A1,HIGH);
  }
    
  
  Serial.println(val);
}

Назначение и применение

Изначально датчиками движения пользовались с целью охраны территории внутри и снаружи здания. Позднее область применения распространилась на частный сектор. Современные технологии позволяют контролировать освещение с помощью различных подобных устройств.

Охранные системы

Используемые приборы для охраны территории при срабатывании могут включить освещение, видеокамеры и сигнализацию. В помещении устанавливают чаще ИК детекторы, которые настраивают на контроль открытого пространства. Однако для узких коридоров лучше выбирать УЗ или радиоволновое устройство.

Снаружи применяются датчики, срабатывающие на тепловое излучение и комбинированного типа. Для охраны периметра актуальнее выбирать активные.

Что касается автомобильных охранных систем, то здесь важна компактность. Этот параметр имеют ультразвуковое и радиоволновое оборудование.

Управление освещением

Для включения света применяются, как правило, пассивные датчики, реагирующие на тепловое излучение. Главным параметром для выбора считается дальность действия. Она составляет 12 м.

Угол обозрения может быть разным. Срабатывание происходит только, когда человек находится в контролируемой зоне. Если встроен датчик освещения, то в светлое время дня освещение не включается. Это позволяет сэкономить на затрачиваемом электричестве.

В системах умного дома

Управление различных технических устройств, которыми оснащен дом, осуществляется посредством пульта или мобильного телефона. Для этого устанавливаются различного рода датчики.

Приборы, реагирующие на движение, функционально предназначены для включения света и охраны территории. Любые изменения в системе безопасности фиксируются видеокамерами, которые автоматически направляются в зону движения. Владелец и охранник параллельно получает сигнал об этом.

Освещение может быть настроено в двух вариантах:

• выключение происходит через настраиваемый промежуток времени;
• свет горит в течение всего периода нахождения человека в зоне действия датчика.

Важные характеристики

Выбор устройства основывается не только на принципе действия, условиях эксплуатации и способах установки. Важным параметром является и диапазон действия устройства.

Угол обзора

Измеряется показатель в градусах. Варьируется в пределах 60-360 единиц в горизонтальной плоскости и 15-20 единиц в вертикальной. Максимальное значение имеют потолочные датчики, минимальное — настенные.

Уличные датчики рассчитаны на максимальный охват охраняемой территории. Поэтому угол обзора имеет показатели свыше 180 градусов.

Дальность действия

Единицами измерения являются метры. Рассматривается дальность в трех плоскостях:

• перпендикулярно до 40 м в диаметре (движение по касательной окружности);
• фронтально до 20 м (в сторону прибора);
• присутствия (под датчиком).

Способ и место установки

Монтажные работы зависят от конструктивных особенностей датчиков. Существуют устройства для внутреннего использования и наружного. Последние имеют корпус, защищенный от воздействия природных явлений. Предусмотрен и более широкий диапазон допустимых для эксплуатации температур.

Для установки датчиков исключаются следующие участки:

• рядом с кондиционерами и увлажнителями воздуха;
• возле естественной или принудительной вентиляции;
• около отопительных приборов.

Чтобы избежать ложных срабатываний, рекомендуется монтаж устройств на несущих конструкциях, где присутствие прямых лучей солнца минимально. Последнее может засветить чувствительные детекторы.По способу установки различают следующие модели:

• Корпусные для наружного использования.
• На потолке прибор охватывает весь периметр по окружности (с диаметром 10-20 м). Устанавливаются для освещения, охраны или включения каких-либо механизмов на высоте 2,5-3 метра от пола.
• На стене датчики отличаются ограниченным действием относительно охватываемой территории.

Встраиваемые модели частично утапливаются в основание. То есть видимыми остаются только принимающая поверхность и декоративная рамка. Весь механизм находится в нише стены.

Дополнительные возможности

Современные устройства разрабатывают так, чтобы они имели расширенные функции. То есть, не только срабатывали на движение и сигнализировали об этом, но и дополнительно выполняли другие задачи.

Датчик освещенности

Радиус действие чаще составляет 180 градусов, но есть модели с полным охватом окружности.Во время движения происходит замыкание цепи, и свет включается.

Защита от животных

Ультразвуковые и радиоволновые датчики автоматически отпугивают животных, так как они их воспринимают и вызывают дискомфорт. На человека волны действуют также негативно, но незаметно.

ИК приборы можно настроить так, чтобы срабатывание на передвижение животных не происходило. Такая возможность имеется и в некоторых моделях комбинированных датчиков.

Есть приборы, в которых настройка ведется в соответствии с весом объектов. Так, если допустимое значение отрегулировать с превышением данных о животных, то реакции не будет.

Задержка отключения света

Существуют детекторы, в которых встроен регулятор времени отключения света (таймер). Тогда срабатывание будет происходить в необходимый для потребителя срок.

Автономность

Автономный датчик движения имеет питание от батареек или аккумуляторов. Может быть оснащен модулем GSM для работы с мобильным телефоном. Допускается совместимость с камерами видеонаблюдения.

Обозначение на схеме

На схеме графически датчик движения обозначается в виде квадрата с треугольным вырезом. Направлен последний плоскостью в сторону охватываемой территории.

Подключение производится по схеме замыкания и размыкания цепи. Если подразумевается временное и постоянное освещение, то параллельно устанавливается выключатель. Если он отключен, то освещение работает от датчика.

Различают двухпроводные и трехпроводные устройства. Первые, как правило, устанавливают в стандартный подрозетник. Подключение происходит по тому же принципу, что и у выключателя с одной клавишей. Вторые подключаются немного сложнее, но технология та же. Только дополнительно предусмотрено подключение нулевой фазы.

Классификация, устройство и принцип действия

Датчики положения бывают бесконтактные и контактные.

• Бесконтактные, это приборы являются индуктивными, магнитными, емкостными, ультразвуковыми и оптическими. Они при помощи магнитного, электромагнитного или электростатического поля образуют связь с объектом.
• Контактные. Самым распространенным из этой категории, является энкодер.

Бесконтактный

Бесконтактные датчики положения или сенсорный выключатель, срабатывают без контакта с подвижным объектом. Они способны быстро реагировать и часто включаться.

По прицепу действия бесконтактные бывают:

• емкостными,
• индуктивными,
• оптическими,
• лазерные,
• ультразвуковые,
• микроволновые,
• магниточувствительные.

Бесконтактные могут применяться для перехода на частоту вращения ниже, или остановки.

Индуктивные

Индуктивный датчик бесконтактный работает за счет изменений в электромагнитном поле.

Основные узлы индуктивного датчика изготовлены из латуни либо полиамида. Узлы связанны между собой. Конструкция надежна, способна выдерживать большие нагрузки.

• Генератор создает электромагнитное поле.
• Триггер Шмидта перерабатывает информацию, и передает другим узлам.
• Усилитель способен передавать сигнал на большие расстояния.
• Светодиодный индикатор помогает контролировать его работу и отслеживать изменение настроек.
• Компаунд — фильтр.

Работа индуктивного прибора начинается с момента включения генератора, создается электромагнитное поле. Поле влияет на вихревые токи, которые меняют амплитуду колебаний генератора. Но генератор первый реагирует на изменения. Когда в поле попадает двигающийся металлический предмет, сигнал подается на блок управления.

После поступления сигнала, происходит его обработка. Величина сигнала зависит от объема предмета, и от расстояния, разделяющего предмет и прибор. Затем происходит преобразование сигнала.

Емкостные

Емкостной датчик внешне может иметь обычный плоский или цилиндрический корпус, внутри которого штыревые электроды, и диэлектрическая прокладка. Одна из пластин стабильно отслеживает перемещение предмета в пространстве, в результате изменяется емкость. С помощью этих приборов измеряют угловое и линейное перемещение предметов, их размеры.

Емкостные изделия простоты, обладают высокой чувствительностью и малой инерционностью. Внешнее влияние электрических полей влияет на чувствительность прибора.

Оптические

Оптические датчики называют глазами авторизованного производства. В основном это фотодатчики, работающие в инфракрасной области. Они способны:

• Измерять положение, перемещение предметов, после концевых выключателей.
• Выполнять бесконтактное измерение.
• Выявить положение предметов двигающихся на большой скорости.

Барьерный

Барьерный оптический датчик обозначают латинской буквой «Т». Этот оптический прибор двухблочный. Используется для обнаружения предметов попавших в зону обзора между передатчиком и приемником. Зона действия до 100м.

Рефлекторный

Буквой «R» обозначается рефлекторный оптический датчик. Изделие рефлекторное вмещает в одном корпусе передатчик и приемник. Рефлектор служит отражением луча. Чтобы обнаружить предмет с зеркальной поверхностью в датчике устанавливают поляризационный фильтр. Дальность действия до 8м.

Диффузионный

Датчик диффузионный обозначается буквой «D». Корпус прибора моноблочный. Этим приборам не требуется точная фокусировка. Конструкция рассчитана на работу с предметами, находящиеся на близком расстоянии. Дальность действия 2 м.

Лазерные

Лазерные датчики обладают высокой точностью. Они могут определить место, где происходит движение и дать точные размеры объекта. Приборы эти небольших габаритов. Потреблении энергии приборами минимальное. Изделие моментально способно выявить чужого и сразу включить сигнализацию.

Основа работы лазерного прибора — измерить расстояние до предмета с помощью треугольника. Излучается лазерный луч из приемника с высокой параллельностью, попадая на поверхность предмета, отражается. Отражение происходит под определенным углом. Величина угла зависит от расстояния, на котором находится предмет. Отраженный луч возвращается в приемник. Считывает информацию интегрированный микроконтроллер – он определяет параметры объекта и его расположение.

Ультразвуковые

Ультразвуковые датчики – это сенсорные приборы, которые используются для преобразования электрического тока в волны ультразвука. Их работа основана на взаимодействии колебаний ультразвука с контролируемым пространством.

Работают приборы по принципу радара — улавливают объект по отраженному сигналу. Звуковая скорость постоянная величина. Прибор способен вычислить расстояние до объекта в соответствии с диапазоном времени, когда вышел сигнал и вернулся.

Микроволновые

Микроволновые датчики движения излучают высокочастотные электромагнитные волны. Изделие чувствительно к изменению отражаемых волн, которые создаются объектами в контролируемой зоне. Объект же может быть теплокровным, живым, или просто предметом. Важно чтобы объект отражал радиоволны.

Используемый принцип радиолокации, позволяет обнаружить объект и вычислить скорость его перемещения. При движении срабатывает прибор. Это эффект Допплера.

Магниточувствительные

Этот вид приборов изготавливают двух видов:

• на основе механических контактов;
• на основе эффекта Холла.

Первый может работать при переменном и постоянном токе до 300V или при напряжении близком к 0.

Изделие на основе эффекта Холла чувствительным элементом отслеживает изменение характеристик при действии внешнего магнитного поля.

Контактный

Контактные датчики — это изделия параметрического типа. Если наблюдаются трансформации механической величины, у них изменяется электрическое сопротивление. В конструкции изделия два электрода, которые обеспечивают контакт входа приемника с грунтом. Емкостной преобразователь состоит из двух металлических пластин, держат они два оператора, установленных на удалении друг от друга. Одной пластиной может быть корпус приемника.

Контактный угловой датчик называют энкодер, используется для определения угла поворота вращающегося предмета. Нейтральный отвечает за режимом работы двигателя.

Ртутный

Ртутные датчики положения имеют стеклянный корпус и по размерам схожи с неоновой лампой. Имеется два вывода-контакта с капелькой ртутного шарика внутри стеклянной вакуумной, запаянной колбы.

Используется автомобилистами для контроля угла наклона подвески, открытия капота, багажника. Используют его и радиолюбители.

Сферы применения

Области использования миниатюрных устройств обширны:

• Используют в машиностроении для сборки, тестирования, упаковки, сварки, заклепки.
• В лабораториях применяют для контроля, измерения.
• Автомобильной технике, в транспортной промышленности, подвижной технике. Наиболее популярен датчик нейтральной передачи для МКПП. Во многих системах управления автомобилей присутствуют датчики. Они есть в механизме рулевого управления, клапана, педали, в подкапотных системах, в системах управления зеркалами, креслами, откидными крышами.
• Применяют их в конструкциях роботов, в научной сфере и сфере образования.
• Медицинской технике.
• Сельском хозяйстве и спецтехнике.
• Деревообрабатывающей промышленности.
• Металлообрабатывающей области, в станках металлорежущих.
• Проволочном производстве.
• Конструкциях прокатных станов, в станках с программным управлением.
• Системы слежения.
• В охранных системах.
• Гидравлических и пневматических системах.

Принцип действия

Датчики ультразвукового излучения используются для обнаружения объектов, контроля их движения и измерения расстояний до них. Принцип действия состоит в следующем.  Прибор излучает звуковые колебания с частотой больше 20000 герц.  При встрече с объектом они отражаются, попадают в приемник, и фиксируется.  Электронная схема отсчитывает время, которое прошло с момента импульса до момента приема эха. Расстояние высчитывается по формуле: R= tV/2, где t – время между импульсом и приемом эха, V —   скорость звука. Произведение делится на 2, потому что звуковые волны проходят путь, равный двойному расстоянию между объектом и датчиком.  Скорость звука в различных средах неодинаковая: в воздухе это 331 м/сек, в дереве –1500, в воде – 1430.

Расстояние, на котором обнаруживаются объекты – до 8 метров, при условии, что у них твердая и гладкая поверхность.  Если они изготовлены из мягкого, пористого материала, поглощающего звук – расстояние сокращается.

Примеры

Ультразвуковой датчик Lego Mindstorm EV 3

Входит в робототехнический конструктор Lego Mindstorm EV 3. Основная функция — измерение расстояния до объектов, находящихся в поле зрения сенсора.

Выполнен по схеме с двумя головками. Одна – пьезоэлектрический преобразователь-излучатель AW8T40,  другая —  пьезоэлектрический преобразователь-приемник AW8R40. Головки размещены в общем корпусе вместе с микроконтроллером   и микросхемами усиления сигнала. Датчик через кабель подключается к центральному микрокомпьютеру EV 3.

Характеристики:

• Частота излучения – 40000 герц.
• Дистанция обнаружения — до 255 см.
• Слепая зона — 3 см.
• Точность измерения — +/- 1 см.
• Вес – 0,05 кг.

Лучше обнаруживает объекты с гладкой, хорошо отражающей звуковые волны поверхностью. Объекты, покрытые мягкой тканью, могут не обнаруживаться датчиком.  Затруднено фиксирование объектов сферической формы, либо имеющих наклонные поверхности.

Работает в двух режимах:

•  режим определения расстояния;
• режим обнаружение другого ультразвукового излучателя.

Датчик сконструирован для использования в наборе Lego Mindstorm EV 3 и автоматически определяется программным обеспечением микрокомпьютера. Устанавливается на роботах, собранных из элементов набора.

Ультразвуковой датчик HC-SR04

Датчик также выполнен по двухголовочной схеме и состоит из пьезоэлектрического преобразователя-излучателя TCT40-16T, и пьезоэлектрического преобразователя-приемника TCT40-16R. Они размещены на плате, размером 45х25 мм, с обратной стороны которой смонтированы микросхемы и другие элементы. Внизу платы выведены четыре контакта: 2 – питания, 2 – цифровые вход и выход.

Характеристики:

• Напряжением — 5 В.
• Частота ультразвука — 40 кГц
• Дистанция обнаружения — до 400 см.
• Слепая зона – 2 см.
• Минимальный разрешение – 0,3 см.
• Эффективный угол наблюдения — 15°.
• Вес- 8,3 гр.

Обычно он интегрируется с   аппаратной платформой Arduino, но может подключаться и к другим микроконтроллерам. Благодаря открытой архитектуре и программному коду Arduino, HC-SR04 широко используется в любительских и профессиональных проектах: конструирование робототехники, создание измерительных приборов и сторожевых систем и т.п.

Работает только в активном режиме – не определяет посторонние источники ультразвука.

Востребованности прибора способствует цена – около 100 рублей.

Применение сенсоров ультразвукового излучения в робототехнике

Главная задача, решаемая в робототехнике с помощью датчиков этого вида — ориентирование робота на местности, предотвращение столкновений и обеспечение обхода препятствий.

Достоинства систем ориентации, построенных на ультразвуковых датчиках:

• цена;
• проста в изготовлении, так как монтируется из легкодоступных элементов;
• при интегрировании в роботизированные устройства не требуется менять схему управления робота;

• универсальность;
• нечувствительность к неблагоприятным факторам окружающей среды: задымленность, запыленность, отсутствие света, высокая влажность.

Учитывая незначительную дистанцию действия сенсоров в воздушной среде, их применяют в пространствах ограниченного объема искусственного или естественного происхождения, с твердыми и ровными поверхностями. Это обеспечивает получение устойчивого эхо-сигнала.  В таких условиях информация ультразвукового дальномера объективна.  Для кругового обзора необходимо увеличение количества датчиков.  Определение расстояние до преграды в движении, остановка и объезд достигается программными средствами.

Ультразвуковые сенсорные системы широко применяются в подводных роботах, являясь основными средствами контроля окружающего пространства. Здесь в качестве гидроакустических преобразователей используют магнитострикционные излучатели, обладающие большой акустической мощностью.

Другие сферы применения

Ультразвуковые сенсоры применяют в различных областях:

• Для контроля физико-химических характеристик веществ. Принцип действия основан на сравнения скорости звука в проверяемом веществе с эталонным – расхождение указывает на изменения в веществе.
• Для контроля расхода жидких веществ в трубопроводах. Принцип действия основывается на сравнении скорости ультразвуковых колебаний по направлению потока и против него. Метод не требует помещение датчика внутрь трубопровода — сенсор крепится с наружной стороны.
• Для определения уровней жидких или сыпучих материалов.
  Принцип действия основан на отражении ультразвука, посылаемого датчиком, от границы раздела «газ – жидкий или сыпучий материал». При понижении уровня время прохождения колебаний меняется, и прибор сигнализирует об этом.
• Для охраны помещений. Принципов действия несколько:
• охранный датчик испускает ультразвуковое излучение. При появлении в зоне обнаружение объекта отраженный сигнал принимается датчиком. Далее он действует по выбранному алгоритму: включает сирену, подает сигнал на пульт охраны и т.д.;
• сигнал охранного датчика попадает на приемник, расположенный на некотором расстоянии. При прохождении объекта между приемником и излучателем сигнал прерывается, и сенсор действует по приведенному алгоритму.

Для надежности обычно применяют несколько ультразвуковых охранных датчиков, работающих на разных принципах.

• Пожарная безопасность. Ультразвуковой пожарный извещатель действует по тому же принципу, что и охранный. Реагирует не на объект, а на движение нагретого огнем воздуха. Отличается высокой чувствительностью.    Измерители температуры газов и пожарные сигнализаторы, основанные на изменении скорости распространения при изменении температуры среды или появления дыма.

Ультразвуковой контроль качества материалов и изделий. Принцип действия основан на отличии скорости звука в разных средах и отражении ультразвука от границы сред. Обнаруживает точное расположение внутренних дефектов на глубине нескольких метров.

• Медицина. Проведение ультразвукового исследования для диагностики внутренних патологий. Принцип работы датчика основан том, что скорость прохождения ультразвуковых волн в тканях человека. Отраженный сигнал меняет длину волны в различных тканях организма. Визуализация сигнала на экране прибора дает возможность увидеть строение внутренних органов человека.

Выбор редакции

Ajax MotionCam Black (Датчик движения с фотокамерой для верификации тревог) 

Основные характеристики:

Плюсы и минусы

Топ-10 лучших датчиков движения 2022 года по версии КП

1. CARCAM PIR-100D (датчик движения для охранных сигнализаций)

CARCAM PIR-100D – уличный датчик движения с солнечной батареей. Предназначен для крепления на вертикальные строительные конструкции и столбы. Отличный вариант для жителей частного дома: устройство не реагирует на животных до 36 кг весом, а уровень чувствительно можно выбрать. Зона детекции охватывает 15 метров, у аппарата есть защитный козырек. Установить его можно на высоте до двух с половиной метров. 

Основные характеристики:

Плюсы и минусы

2. RubetekRS-3201 

Простое и доступное решение для дома, которое позволит повысить безопасность вашего дома, обеспечить комфорт, сэкономить электроэнергию. Датчик фиксирует движение в зоне обнаружения, регистрируя тепловые волны, исходящие от человека, и отправляет оповещение на смартфон. Своевременные push — и sms-уведомления обезопасят квартиру от вторжений нежелательных гостей. Пользователи отмечают хорошую чувствительность. Также устройство очень удобно для монтажа. 

Основные характеристики:

Плюсы и минусы

3. DIGMADiSense M1 (WiFi) 

Этот датчик движения рассчитан на защиту дома от проникновения непрошенных гостей. Он изготовлен из высококачественного прочного пластика и работает от встроенного аккумулятора. Совместим с сигнализацией AJAX Hub. Может работать в автономном режиме без охранной системы. Работает в сопряжении со смартфоном, поддерживает системы Android 4.1 и выше, iOS 8.0 и выше. В случае проникновения на территорию домовладения посторонних лиц датчик передаст пользователю оповещение в виде звукового сигнала, если хозяин находится поблизости, или push-сообщения – при его значительном удалении.

Основные характеристики:

Плюсы и минусы

4. AqaraMotion Sensor 

Весьма доступный и интересный вариант. Он крепится на любую поверхность с помощью клейкого стикера из комплекта. Дальность обнаружения — 7 метров, угол обзора — 170 градусов. Оптимальное место для установки таких датчиков — на шкафу или под потолком. Правда, при таком расположении аппарат может реагировать и на животных. Как вариант — для большего охвата территории можно установить несколько датчиков. Если вы не дома, то датчики будут отправлять оповещение на телефон — вы узнаете, когда ребенок вернется из школы, или кто-то зайдет в вашу комнату. Если вы уехали в отпуск, датчики могут при обнаружении движения включать громкую сирену — этого может быть достаточно, чтобы злоумышленник отказался от своих планов. К проводам его подключать тоже не нужно. 

Основные характеристики:

Плюсы и минусы

5. XiaomiSmart Human Body Sensor 

Этот инфракрасный датчик движения — одно из устройств из набора Smart Home. Устройство отслеживает и сигнализирует о перемещении людей и животных в доме: это удобно, если вы большую часть дня проводите не дома, но желаете знать, как там обстоят дела. По словам пользователей, модель не срабатывает на кошек или собак. Датчик прост в установке, кроме того, он отличается весьма доступной ценой. Еще один бонус — яркий внешний вид, такой датчик вполне способен приукрасить интерьер.

Основные характеристики:

Плюсы и минусы

6. Perenio PECMS01 

Интересная модель, которая будет хорошим дополнением к охранной сигнализации. Этот беспроводной датчик движения передаст владельцу сигнал тревоги в случае обнаружения движения тепловых объектов в секторе его обзора. При обнаружении движения меняется статус в приложении, и на смартфон приходит push-уведомление, если помещение находится в режиме охраны. Сенсор обеспечивает точное срабатывание устройства на расстоянии до 6 метров. Датчик гарантирует до 2 лет службы без необходимости замены батарейки. Датчик не требует специальной установки, а благодаря небольшому размеру его легко закрепить на стене с помощью ленты 3М или шурупа, поставляемых в комплекте. 

Основные характеристики:

Плюсы и минусы

7. «Сибирский Арсенал» 

Этот оптико-электронный прибор служит для обнаружения проникновения в охраняемую зону. Тревожное извещение формируется при перемещении объекта в контролируемой зоне со скоростью от 0,3 до 3 м/с. Тревожное извещение вырабатывается путем размыкания контактов выходного реле. «Рапид» безопасен для людей и животных, поскольку является пассивным ИК-извещателем. Современный дизайн корпуса извещателя подойдет к интерьеру любых помещений. Кроме того, датчик оснащен защитой от несанкционированного доступа, при вскрытии его корпуса размыкаются контакты кнопки — тампер.

Основные характеристики:

Плюсы и минусы

8. Elektrostandard 12m 1,8-2,5m 800W 

Принцип работы этого датчика движения заключается в реагировании на перемещение людей или животных в зоне его действия. На приборе можно установить рабочее время и при попадании на контролируемый участок нежеланного гостя сигнализация сработает. Датчик оснащен поворотным механизмом, что позволяет точно настроить зону обнаружения движения, угол охвата по горизонтали составляет 180 градусов. Встроенный фотосенсор позволяет выбрать время включения датчика в работу – днем, ночью или в сумерки. Датчик устойчив к попаданию влаги и пыли (степень защиты IP44), поэтому подходит для установки как внутри помещений, так и снаружи. 

Основные характеристики:

Плюсы и минусы

9. «Привет-2» (Сигнализатор движения со звуковым оповещением) 

Простая, но в то же время современная и многофункциональная система. Комплект может выполнять самые разные функции:

Прибор состоит их двух связанных по радио частей: передающее – это непосредственно инфракрасный датчик движения, который регистрирует активность, а приемное – устройство со встроенным динамиком, которое отвечает за воспроизведение звука. Датчик движения можно установить над дверью, а приемное устройство в комнате или кабинете поможет охватить большую территорию. В устройство можно добавить пульт управления и дополнительные извещатели.

Основные характеристики:

Плюсы и минусы

10. SmartBuy SBL-MS-008 

Инфракрасный датчик движения, предназначенный для автоматического контроля и управления освещением, электроприборами или охранной сигнализацией в жилых и общественных помещениях. Оборудование меняет режим работы в зависимости от перемещения объектов в поле зрения сенсора. Крепится устройство на стену. Оно достаточно простое в установке. Кроме того, порадует покупателей и цена за эту модель. 

Основные характеристики:

Плюсы и минусы

Как выбрать датчик движения

К покупке такого устройства нужно подготовиться, чтобы не схватить в магазине первое попавшееся. Как выбрать лучший датчик движения, «Комсомольской правде» рассказал генеральный директор группы компаний TFN Сергей Салищев.

В первую очередь нужно обратить внимание на дальность и угол действия датчика движения. От этого будет зависеть то, насколько легко вы выберете место его установки, и то, какое количество датчиков для помещения будет необходимо. Также стоит учесть способ крепления датчика. Например, большинство датчиков движения имеет магнитное основание и крепится на специальной мини-платформе, что позволяет свободно вращать его в посадочном месте, изменяя зону охвата. Дистанция же обнаружения по одному направлению превышает 7 метров и является достаточной для фиксирования движения в большинстве жилых помещений. 

Популярные вопросы и ответы

СТАТЬИ ПО ТЕМЕ

Настенные сплит-системы для загородного дома
Лучшие теплые полы
Системы защиты от протечек воды

Виды, конструкция, принципы работы, плюсы и минусы

Главная задача детектора движения состоит в фиксации проникновения на охраняемую территорию. Современные устройства срабатывают не только звуковым сигналом, но и включается освещение.

Существует 2 типа датчиков:

• Пассивные. Волны фокусируются линзой на разных участках сенсора. Говоря проще, обрабатывается информация, которая отражается от объектов.
• Активные. Подразумевается наличие 2 устройств: приемника и генератора (излучателя). Объект между ними во время движения приводит к срабатыванию извещателя.

Монтаж может быть скрытым или наружным, с подключением к электросети или без него. Один или 2 прибора отличаются компактностью.

Инфракрасный

Принцип действия пассивного датчика основывается на фиксации перепадов теплового излучения объекта. Происходит это посредством встроенной системы линз (20-60 шт.) и зеркальных сегментов вогнутой формы. Сигнал подается на сенсор, который благодаря своей чувствительности регистрирует все изменения.

ИК датчик работает эффективнее, если количество линз приближено к максимальному показателю. Также существует прямая зависимость от площади поверхности приемника. Чем она больше, тем шире диапазон участка, который охватывает прибор.

Достоинства

• имеется регуляция дальности и угла охвата;
• срабатывает на объекты с собственной температурой, что допускает применение на улице;
• излучение принимается, но не отдается, поэтому для человека устройство безопасно;
• устойчивость к звукам и вибрациям;
• низкая чувствительность к резким изменениям в окружающей среде (пыль, относительная влажность).

Недостатки

• есть риск ложного срабатывания (например, на кондиционер или радиатор отопления);
• снаружи здания точность работы снижается, чтобы исключить реакцию на природные явления (солнце, осадки);
• узкий диапазон температур.

Кроме того, датчик не срабатывает, если имеется преграда из материала, не пропускающего ИК. Стоимость аппаратуры низкая.

Существуют лазерные датчики. Они относятся к активной группе устройств. Принцип действия заключается в подаче сигнала и его прерывании. Последнее приводит к срабатыванию.

Ультразвуковой

УЗ — это волны, которые не воспринимаются человеком. Активные датчики способны улавливать подобные изменения (20-60 кГц, чаще 30-40 кГц). Это происходит за счет встроенного генератора. В зоне охвата устройства происходит излучение волн. При движении объекта они отражаются, что фиксируется приемником. В результате включается оповещение.

Достоинства

• не реагируют на природные явления;
• действует на все объекты (независимо от материала);
• срабатывает в любых постоянных условиях (в том числе, в тумане и при наличии большого количества пыли);
• нет зависимости от температурных показателей;
• инертность к инфракрасному излучению и бытовым звукам;
• проводное питание обеспечивает непрерывную работу датчика.

Недостатки

• для домашних животных присутствие датчика может вызывать дискомфорт (многие слышат ультразвук);
• дальность действия имеет ограничения;
• возможно ложное срабатывание на объекты вне зоны охвата (если материалы пропускают ультразвук).

Минусом является и тот факт, что УЗ датчик можно обмануть, если движение происходит плавно. Зато стоимость устройства относительно низкая.

Не рекомендуется применение в условиях резких перепадов температуры и влажности. Большинство моделей к ним чувствительны.

Радиоволновой

Отличительной чертой по отношению к ИК датчиком является излучение электромагнитных волн (5,8 ГГ). В остальном принцип действия аналогичен. В зависимости от передатчика диапазон охвата может быть разным.

Достоинства

• на эффективность не влияет тонкая перегородка, поэтому допускается скрытая установка датчика;
• отличается точностью;
• условия окружающей среды не имеют значения.

Недостатки

• есть риск ложных срабатываний на предметы, движущиеся за пределами зоны охвата;
• мощные приборы излучают волны, вредные для животных и человека.

К минусам относят и высокую стоимость. Из-за этого устройства не пользуются большой популярностью. Зато беспроводное устройство можно установить в удобном месте, так как оно не зависит от расположения источника электричества.

Комбинированный

Подобный тип датчиков включает в себя несколько технологий обработки информации. Наиболее эффективным считается сочетание ИК датчика и радиоволнового.

В такие устройства встраивается оптическая система, которая способна реагировать на движение в углах или за перегородками. Дополнением могут быть датчики шума и ИК излучения.

Достоинства

• минимальный риск ложных срабатываний;
• устойчивость к прямым лучам солнца и перепадам природных явлений;
• мгновенная реакция на любые движения.

В продаже имеются варианты для скрытой установки.

Акустический

Применяются такие приборы для выявления шумов внутри помещения. Подразумевается установка конкретного предела, при нарушении которого происходит срабатывание. Дополнительно устанавливаются фильтры, которые позволяют исключить ложные реакции.

В отличие от иных датчиков, которые заполняют помещение излучением, на установку акустического прибора разрешение не требуется. Это объясняется тем, что устройство создает в пространстве безопасное электрическое поле, которое иначе называется механическим напряжением. Чаще устройство устанавливают для того, чтобы обнаруживать битье окон.

Приемником является микрофон. Он генерирует поступающую информацию а переменное напряжение. Далее электронная плата проводит анализ информации:

1. Уровень сигнала с исключением помех;
2. Анализ спектра. Это действие зависит от толщины стекла контролируемой поверхности. Либо срабатывание будет происходить от проезжающей рядом машины, либо будут отличаться спектры зеркала и стекла. В паспорте датчика об этом производитель должен указать.
3. Низкие частоты. Приборы отслеживают разные звуки. Например, звон и падение.

Достоинства

• возможен контроль сразу нескольких окон;
• безопасность для здоровья.

Недостатки

• высокий риск ложного срабатывания;
• ограниченный диапазон действия.

Различают беспроводные устройства и с питанием от электросети. Выглядит оно также, как и аналогичные приборы. Для наружной установки практически не используется.

Рекомендации по размещению

Пластиковый корпус устройства легко повреждается от удара. Поэтому стоит избегать мест, в которых возможно повреждение. На улице стоит устроить козырек, для защиты прибора от солнца и осадков.

Угол наклона

Большинство датчиков, особенно реагирующих на тепловое излучение, следует устанавливать под углов в 90 градусов относительно возможно движения объекта. Любые преграды при этом будут негативно отражаться на полноценном обзоре допустимой территории.

Чувствительность

При неправильной настройке чувствительности устройство будет реагировать на все объекты. Для того, чтобы ограничить реакцию только на людей, нужно установить режим на “средний”. В инструкциях производитель предусматривает об этом информацию.

Время задержки

Этот показатель регулируется исходя из индивидуальных предпочтений. Чаще используется диапазон от 1 до 600 секунд. Специалисты рекомендуют останавливаться на выборе показателя в 1 минуту.