Liikumisandurite tüübid ja nende rakendused

Liikumisandur on seade, mis annab märku oma tegevusvaldkonnas olevate objektide liikumisest. See tagab jälgitava ala jälgimise ja käivitab teatud automaatsed stsenaariumid, kui see käivitub – näiteks liikumisandur lülitab valguse sisse. Sellised andurid on väga levinud turva-, kodu- ja äriautomaatikas ning neid kasutatakse iga aastaga üha enam. Neid võib leida nii iseseisvalt kui ka osana tarkvarapaketist.

Andurite tüübid

Kõik liikumisandurid töötavad, analüüsides teatud laineid (raadio, heli, soojus jne), mis on saadud väljastpoolt. Tööpõhimõtte järgi jagunevad seadmed järgmiselt

• Ultraheli;
• Infrapuna liikumisandurid;
• Valgus (fotoelektriline);
• Tomograafiline (raadiolainel põhinev);
• Mikrolaine, mis kasutab mikrolainekiirgust.

Seadmed võivad kas lihtsalt vastu võtta sissetulevaid laineid või genereerida neid ise ja analüüsida peegeldunud laineid. Selle põhimõtte kohaselt jagunevad nad aktiivseteks, passiivseteks ja kombineeritud seadmeteks. Kombineeritud liikumisandur on tavaliselt kombineeritud konstruktsiooniga, millel on eraldi kiirgus- ja vastuvõtumoodulid.

Kõige levinumad sordid:

• PIR (passiivne infrapuna) andurid. See on lihtsaim ja odavaim võimalus, mis on täna turul saadaval. Need moodustavad umbes poole liikumisandurite kogumassist;
• Aktiivne – tomograafiline tüüp, mikrolaine liikumisandur või ultraheli tüüp;
• Infrapuna- ja fotoelektriliste seadmete kombinatsioon.

Tootjad eelistavad kombineerida eri tüüpi andureid ühes mudelis. Selle põhjuseks on selle anduriklassi vältimatud ebatäpsused ja valepositiivsed tulemused. Arendajad kombineerivad mitu tehnoloogiat (nt infrapuna ja ultraheli) ühes korpuses, et suurendada täpsust ja vähendada “valehäirete” võimalust. See vähendab võltsitud vastuste osakaalu, kuid selle asemel vähendab mõnikord tundlikkuse omadusi. See võib põhjustada selle, et tegelikku liikumist, mida oleks pidanud tuvastama, ei tuvastata.

Detektorid võivad asuda erinevates kohtades:

• paigaldatud lakke;
• seinale paigaldatud.

Kaitsetasemed

Vastavalt nende paigalduskohale jagunevad need välisanduriteks ja siseruumides kasutamiseks mõeldud anduriteks.

Sobivus konkreetsesse keskkonda määratakse kindlaks IP kaitseastme järgi. Õige valiku tegemiseks on oluline mõista, milline on IP kaitse tase.

Selle omaduse väärtused on kodeeritud kahe numbriga: üks näitab kaitset tolmu ja muude tahkete esemete eest, teine näitab kaitset niiskuse eest. Näiteks IP20 näitab, et see sobib elamu- ja äripaigaldisteks. Ei kaitse niiskuse eest, kuid korpus kaitseb komponente suuremate kui 12 mm objektide eest.5 mm. Ei tohi kasutada vannitoas.

IP44 – kaitse on rangem:

• Korpus kaitseb osakeste eest, mis on suuremad kui 1 mm;
• annab immuunsuse pritsivale veele.

See variant sobib paremini vannitubadesse, köökidesse, garaažidesse ja muudesse niisketesse ja määrdunud ruumidesse. Selle seadmeklassi maksimaalne IP-klass on 65. Tegemist on välitingimustes kasutatava seadmega, mida saab kasutada igal ajal välitingimustes, mis on vastupidav otsese veejoaga kokkupuute suhtes ning mis on kaitstud tolmu ja temperatuurikõikumiste eest. Neid kasutatakse sageli välisvalguse liikumisanduritena.

Kohandamisvõimalused

Kui liikumisandur on paigaldatud ja kinnitatud, tuleb see konfigureerida. Seadme korpusel on pöörlevad elemendid, mis võimaldavad reguleerida selle tundlikkust ja muid parameetreid. Kõige sagedamini kasutatavad DD-tüüpi seadmed, millel on valgusandur.

Kalduvuse reguleerimine

Liikumisanduri seadistamine algab kaldusnurga valimisega
Kõigepealt tuleks eelkõige nende detektorite puhul, mis on paigaldatud seintele, reguleerida kaldenurka. Iga andur on varustatud selleks otstarbeks pööratava klambriga. Seadistage nurk nii, et andur käivitub teatud tingimustel. Kuidas seda teha? Paremini katsetades.

Tavaliselt paigaldatakse liikumisandurid umbes 2,5 meetri kõrgusele. Isegi liikumisandurid, mis on kavandatud minimaalse vertikaalse vaatenurga jaoks, on võimelised jälgima suurt ala. Nagu eespool mainitud, on kaldenurgaga eksperimenteerides võimalik saavutada seadme stabiilne töö ettenähtud parameetrite piires. See on sageli aeganõudev, kuid annab parima võimaliku tulemuse.

Tundlikkuse reguleerimine

Üldiselt on kohandused järgmised
Selle parameetri regulaatori all on märgitud “SEN”. Teisisõnu on see parameeter mõeldud selleks, et seade ei reageeriks kassidele ja koertele. Seadet saab reguleerida minimaalsest (min) kuni maksimaalsesse (max).

Seda tuleb samuti eksperimentaalselt kohandada. See on kõige lihtsam viis: seadke seade minimaalsele tundlikkusele ja suurendage seda järk-järgult, kuni seade reageerib inimesele. Peatuge siin ja kontrollige paar korda, kas andur on stabiilne. Kui andur reageerib ainult üks kord, saate suurendada tundlikkust. Kui tundlikkus on oluliselt suurenenud, on tõenäolisem, et see reageerib ka loomadele.

Väljalülitamise viiteaja reguleerimine

Valgustusaeg või viivitusaeg – mida iganes te eelistate
Aeg” kuvatakse reguleerimiselemendi all. Reguleerimisvahemik algab 3 sekundist ja ulatub kuni 15 minutini, mis saavutatakse reguleerimiselemendi pööramisega. Igal mudelil on märgitud minimaalne ja maksimaalne viivitusaeg. See parameeter määratakse samuti eksperimentaalselt – vaadake lihtsalt viivitusaega.

Kohandamine ümbritseva valguse tasemele

Juhtelemendi all tähistatakse seda parameetrit tähtedega “LUX”. Seda kasutatakse fotosilma tundlikkuse reguleerimiseks. Kui see element puudub, tähendab see, et anduris ei ole fotoelementi. Seda parameetrit on lihtne reguleerida, lihtsalt seadke regulaator asendisse “max” ja seejärel keerake see õhtul teatud valgustugevuse juures asendisse “min”, kuni andur käivitub ja pirn lülitub välja.

220-voldine liikumisandur valguse sisselülitamiseks. Põlemisaja seadistamine, seadistamine (DIY nr. 005)

Pärast selliseid kohandusi võib seadet kasutada.

Liikumisandur: kuidas see töötab

Iga vaadeldava perekonna seade reageerib liikumisele. Vaatame, kuidas erinevad liikumisandurid töötavad.

Infrapuna

Selle tööpõhimõte on analüüsida tööpinnale sisenevat soojust. PIR-versioonid ei genereeri seda ise, vaid salvestavad ainult sissetuleva viivitusaja.

Infrapunaseade sisaldab kahte soojustundlikku elementi. Iga mooduli ette on paigutatud Fresneli lääts, mis tagab kiirtele õige fookuse. Tüüpiline PIR-andur töötab nii:

• Lääts suunab kiirguse “oma” tööüksusele;
• Kui vaateväljas ei toimu liikumist, saab igaüks neist ligikaudu sama palju soojust;
• Kui ilmub soojusobjekt, läbivad infrapunakiired objektiivi kaudu soojusanduri ühte ossa. Selle ja teise objektiivi vaheline lugemine hakkab erinema ja seade “teab”, et keegi on möödunud.

Loomulikult on kahe läätse konfiguratsioon väga lihtne ja toores, kuigi see sobib lihtsate rakenduste jaoks, näiteks valgusanduri sisselülitamiseks. Nii et tegelikult on iga seade varustatud mitme tosina läätsega. Väliselt näeb see välja nagu tahutud liblikasilm ja on korpusel kujutatud mesilase kujul, varjates soojustundlikke komponente.

Püroelektrilisi elemente kasutatakse peamiselt viimasena. Vähem levinud on pooljuhtvariandid ja mikrobolomeetrid koos termopaaridega.

Ultraheliandurid

Need seadmed analüüsivad ultraheli spektrit, mis ei ole inimese kuulmisega tuvastatav. Liikumisanduri tööpõhimõte on järgmine:

• Sisseehitatud ultraheligeneraator kiirgab korrapäraselt akustilisi laineid;
• Seejärel läheb see vastuvõtule ja mõõdab peegeldunud heli.

Kui peegeldunud ultraheli kaja muster jääb muutumatuks, ei toimu mingit liikumist hõlmatud alal. Kui see ilmub, moonutab Doppleri efekt kaja ja töötav seade mõistab, et olukord on muutunud. Kui tuvastatud muutus ületab etteantud künnise, käivitab andur.

Genereeriv ultraheli plokk on tavaliselt kvarts või keraamiline piesoelement, on proovid, mis vibreerivad elektrostaatilise välja membraani.

Raadiolaine

Seda tüüpi liikumisanduri tööpõhimõte on sarnane ultrahelianduriga, kuid see ei mõõda mitte peegeldunud heli, vaid raadiosignaali.

Raadioanduri eeliseks on selle võime töötada piirkondades, mis ei ole otsese vaateväljaga seotud. Raadiolained on võimelised ületama mittemetallist takistusi, näiteks seinu, ja selliseid seadmeid saab kasutada ruumide ja takistuste taha peidetud objektide jälgimiseks. Kuid raadiolainetele reageeriv seade on kallis, mistõttu neid seadmeid (nagu ka mikrolaineid) kasutatakse koduautomaatikasüsteemides harva, kuigi nad on leidnud rakendust suurte kaubanduspiirkondade – töökodade, ladude jne – valvesüsteemides.

Fotoelektriline

Nagu nimigi ütleb, reageerivad nad valgusele. Nende tööpõhimõte on sissetuleva valgusvihu katkestamine. Kui seade on varjatud, käivitub see.

Kõnealuse liikumisanduri tehniline ehitus on lihtne; sellised seadmed koosnevad struktuuriliselt kahest osast

• valguslaineid kiirgavad;
• vastuvõtmine.

Viimane sisaldab moodulit, mis tekitab kiirguse toimel voolu. Kui voog on blokeeritud, käivitub seade.

Lihtsaim näide fotosensori rakendusest on metroos: neid kasutatakse metroo pöördekaablite käitamiseks. Kui reisija üritab läbida pöörmeposti maksmata, reageerib andur ja sulgeb läbipääsu.

Skeem ja tööpõhimõte

Turul on lai valik liikumistundlikke andureid, mis võimaldavad reguleerida valgustuse sisselülitamist erinevates piirkondades. Neid seadmeid ostes tuleb kaaluda mitut tüüpi.

Infrapunane

Tooted tajuvad inimkeha poolt kiiratavat soojust. Põhielement on Fresneli läätse sensor, mis reageerib sissetulevale soojusele ja lülitab kontaktrühma ümber.

Tööpõhimõte:

• kiirgus fokuseeritakse kitsaks valgusvihuks ja suunatakse anduri suunas
• andur tuvastab signaali, võtab selle vastu ja annab käsu tegutsemiseks.

Need seadmed võivad olla kas passiivsed või aktiivsed. Esimesel juhul reageerib see temperatuurimuutustele ja teisel juhul käivitub signaali katkemise korral.

Omadused

Liikumisandurit ei kasutata peaaegu kunagi “iseenesest”. Iseseisvas režiimis tuvastab ta lihtsalt muutusi jälgitavas piirkonnas, seega peab ta edastama teavet nende kohta seotud seadmetele või tarkvarale. Ja need omakorda viivad läbi kasutaja määratud tegevusi:

• lülitage sisse tänava- või sisevalgustus;
• häire vallandamine;
• saata hoiatusi ja teateid;
• ühe või teise aktiveerimiseks;
• Kliimakontrollisüsteemide ja muude seotud seadmete parameetrite muutmine.

Näiteks kuuluvad liikumisandurid peaaegu alati komplekssetesse kaugjuhtimisega turvasüsteemidesse. Spetsialistid seadistavad komponentide ühendamise paigaldamise käigus ja viimased suhtlevad teenusepakkuja poolt pakutava ja konfigureeritud kontrolleri kaudu (era- või osakonnaväline turvalisus). Näiteks valguslüliti juhib valgustust keskseadme kaudu.

Kui kasutaja paigaldab süsteemi ise ja ostab komponendid eraldi, peab ta ostma, paigaldama ja konfigureerima ka sobiva keskjuhtimispuldi. Tavaliselt annab tarnija koos liikumisanduriga klientidele juurdepääsu spetsiaalsele pilveteenusele, kus konfigureeritakse komponentide vahelised ühendused ja nende koostoimimise stsenaariumid. Sellist lähenemist kasutab näiteks Xiaomi oma nutikodu ökosüsteemis.

Suunadiagramm

Selleks, et seade oleks võimalikult tõhus, on väga oluline selle õige paigaldamine ja suunamine. Nagu eespool juba öeldud, on olemas lae- ja seinakinnituse võimalused; see iseenesest ei tähenda, et laeandurit ei saaks paigaldada seinale või vastupidi, kuid see võib vähendada tõhusust ja täpsust.

Lisaks sellele tuleks enne konkreetse mudeli valimist hinnata ruumi geomeetriat, kus seadet kasutatakse, ja selgelt määratleda kavandatud vaatamisala. Kui see on unarusse jäetud, ei pruugi seade pärast paigaldamist soovitud piirkonnas liikumist “näha”.

Selleks, et määrata kindlaks ideaalne vaatenurk ja kaugus, mille puhul on vajalik liikumise selge tuvastamine, tuleb. Paljudel anduritel on olemas suunadiagramm, mis aitab tagada seadme õiget orientatsiooni:

Siin:

• valgusala on üldine vaateala;
• valge katkendlik joon on kindel avastamispiirkond.

Sagedased paigaldusvigad

Liikumisanduri paigaldamisel tehakse kõige sagedamini järgmisi vigu:

• Valgustusseadmed asuvad liikumisanduri kõrval, mis põhjustab selle talitlushäireid;
• vaatenurk ei kata osa alast, mistõttu valgustid lülitatakse sisse ainult aeg-ajalt;
• Juhtimistsooni kuulub kütteseade või kliimaseade, mille õhuvool mõjutab õiget toimimist;
• Anduri ees on mahukas ese, mis vähendab oluliselt vaatenurka.

Kus kasutada

Nagu juba öeldud, on liikumisandurite peamised kasutusvaldkonnad koduautomaatika, hoonete kontrolli- ja valvesüsteemid ning turvasüsteemid. Selliste anduritega on võimalik korraldada:

• automatiseeritud valgustus liikumisandurite abil, et lülitada sisse valgustid ja vastavad kontrollerid/ lülitid;
• kliimasüsteemi juhtimine päästikute abil;
• Loata sisenemise tuvastamine jne.

Sellised seadmed aitavad säästa raha. Näiteks võib nende lisamine automatiseeritud valgustuse ja kliimaseadmete juhtimissüsteemi vähendada ettevõtte või koduomaniku valgustuskulusid 70% ja energiatarbimist kuni 40%.

Liikumisandureid kasutatakse:

• lennundustööstus;
• Kaitsetööstus;
• areng;
• autotööstus;
• tarbeelektroonika arendamine ja nii edasi.

Turvarakendused

Kui selline andur on lisatud kaugjuhitavasse turvasüsteemi, lülitab see liikumise tuvastamisel sisse sireeni ja saadab häiresignaali dispetšeri lauale. Kui on saadud, võib turvaorganisatsioon saata sündmuskohale kiire reageerimise meeskonna.

Kui seade toimib osana koduvalve-, nutikodu või sarnastest süsteemidest, suudab see saata omanikule teate SMSi, e-posti või muu vahendiga. Mõned lahendused võivad isegi helistada ühele või mitmele “usaldusväärsele” telefoninumbrile.

Loe lisaks: juurdepääsukontrollisüsteem – mis see on ja kuidas see aitab suurendada rajatise turvalisust mitme juurdepääsu korral.

Muude võimalike andurifunktsioonide hulgas:

• videovalve aktiveerimine
• ruumide lukkude lukustamine;
• masinate väljalülitamine;
• Valgustust saab ka kodus sisse (või välja) lülitada;
• mis tahes muu funktsioon, mida konkreetne riist- ja tarkvarakomplekt võimaldab.

Valgustusautomaatika

Andurit saab kasutada tänavavalgustuse või sisevalgustuse jaoks. Sõltuvalt oma asukohast saavad nad käskida tuled sisse ja välja lülitada ning muuta valgustugevust ja -värvi (viivitusega või ilma).

Üldiselt saadab andur signaali valgustuse kontrollerile, mis seejärel teostab edasisi tegevusi vastavalt etteantud stsenaariumidele ja programmidele, aktiveerib lüliteid jne. Kuid on olemas ka lülitid, kuhu on juba integreeritud andurikomponendid. Neid kasutatakse sageli välitulede lülititena, et aktiveerida tuled. Ja kui te lisate süsteemi valgusanduri, saate säästa veelgi rohkem energiat, sest tuled ei lülitu päevasel ajal sisse, kui on heledad.

lahendused nutikate tulede ja RGB LED-ribade juhtimiseks on levinud.

Kliimasüsteemid

Nõuetekohaselt konfigureeritud kliimaseadmed muudavad võimsust, temperatuuri ja muid parameetreid vastavalt anduri signaalile. Selleks:

• andur edastab kontrollerile teavet tuvastatud liikumise (ja selle lõpetamise) kohta;
• keskseade käivitab käskude jada, et lülitada kliimaseadet sisse või välja või muuta režiimi.

Näiteks kui ruumiandurilt tuleb signaal külmal ajal, annab kontroller korralduse küttetermostaatidele lisada soojust, et kiiresti luua mugavad tingimused. Ja kui suvel ei ole piirkonnas liikumist, sunnib seade konditsioneeri vähendama oma võimsust.

Kas seda saab teha oma kätega?

Vaatamata andurite madalale hinnale püüavad paljud inimesed ise seadmeid ehitada ja raha kokku hoida. Sellise lahenduse eeliseks on võimalus hästi mõista tööpõhimõtet, vähendada hoolduskulusid ja “konfigureerida” seade konkreetsete rakenduste jaoks.

Lisaks saate õige koostu abil vähendada kulusid ja isegi oma süsteemi ajakohastada.

Kuid on ka puudusi. Enne alustamist peate ostma seadmed, joonistama skeemi, otsustama mõõtmed ja muud asjad. See nõuab kogemusi ja teadmisi. Kuid ei ole mingit garantiid, et vooluahela töötab.

Kui olete otsustanud ehitada omaenda liikumisanduri, valmistage ette järgmised elemendid:

• korpus vooluahela kokkupanekuks;
• komponentide kogum;
• jootekolb ja erineva ristlõikega juhtmed;
• mount;
• kruvikeeraja;
• muud materjalid – kleeplint, tangid, üleminekukaablid.

Valguse sisselülitamiseks kasutatakse fotoelektrilise elemendi andurit. Fotolukk toimib lülitina.

Ringi kokkupanekuks on vaja:

• kondensaator (C1);
• operatsioonivõimendi DA1;
• fototransistor (VT1);
• takisti R1, et koormata kollektorit ja luua tööpunkt;
• takisti R2 tagasiside rakendamiseks.

Õigesti kokku pandud vooluahela töötab järgmiselt. Kui valgus siseneb VT1 elemendi käivitub ja fototransistor avaneb ning seejärel laeb C1. Kui pinge eemaldatakse VT1-st, siis kondensaator tühjeneb ja pinge väheneb.

Roolis

Koosta vooluring, kasutades järgmist algoritmi:

1. Koguda

   Kust osta andureid

   Liikumisandureid saab osta nii spetsialiseeritud kauplustest kui ka veebipoest. Teisel juhul väärib erilist tähelepanu Aliexpressist toodete ostmise soodne võimalus. Mõnede valgustite puhul on võimalus saata neid Eesti Föderatsiooni laost ja need on võimalik saada võimalikult kiiresti. Selleks valige tellimisel “Ship from Russian Federation” (saatmine Eesti Föderatsioonist)

   Infrapuna liikumisandur	Liikumisandur KERUI	Aqara liikumisandur Xiaomi jaoks
   Liikumisandur koduste häiresignaalide jaoks	Liikumisandur SONOFF SNZB-03	Mikrolaine radari liikumisandur

   KÜSIMUSED JA VASTUSED

   Kas andur reageerib lemmikloomadele?

   Mitte väikestel, aga suurtel, üle 20 kg, jah. Selle vältimiseks on vaja vähendada tundlikkust.

   Kuidas erineb liikumisandur kohalolekuandurist??

   Kohaloleku detektorid kui sellised ei ole olemas – need on lihtsalt turundusnimetus tundlikule infrapunaseadmele. Nad tuvastavad isegi vähimatki liikumist, luues illusiooni kohaloleku tuvastamisest.

   Kuidas panna tuled põlema pikaks ajaks pärast nende aktiveerimist anduri poolt, näiteks trepikojas?

   Selleks tuleks määrata lühem viivitus – näiteks pool minutit -, mis on täiesti piisav, et tõsta.

   Sarnased salvestised:

   1. Herbitsiidid umbrohu vastu: väetiste tüübid, toime tüübi järgi, muru ja daša jaoks, tüübid, rakendused, ülevaated, top 12 parimat herbitsiidi Millised umbrohud on olemas Tõhusaks köögiviljatootmiseks liigitatakse umbrohud vastavalt nende elutsüklile: Üheaastased taimed: clematis purpurea, harilik võilill, metsviolett, kummel, savikapsa, soolakapsa ja tartar, ununelmatee, harilik võsuke, sinilill, rukkilill, laanerohi, Schleicheri melon,...
   2. Liikumisandurite tööriistad Majavalgustus on üks olulisemaid tegureid, kuna see on selle abiga ja puhata õhtul. Tänapäeval kasutatakse selliste ülesannete lahendamiseks erinevaid disainerit ja tehnilisi lahendusi. See võimaldab teil luua mitte ainult praktilist, vaid...
   3. Liikumisandurite lambid Liikumisanduriga varustatud valgustussüsteemid olid mõeldud inimeste elu suurema mugavuse tagamiseks. Nad said populaarseks põhjuseks, et nad võimaldavad perekonna eelarvet säästa lihtsat ja mugavat paigaldamisel ja igapäevaelus. Selliseid lambid võib nimetada usaldusväärseks...
   4. Tänavavalgustite liikumisandurite ühendamise ja konfigureerimise viisid Reageerides ümbruse muutustele, vabastab liikumisanduriga (MD) latern kandja kohalolekust, kui konkreetne koht vajab valgustamist. See nutikas seade aktiveerub vastavalt etteantud tingimustele, säästab elektritarbimist ja pikendab seadme eluiga. LED tänavavalgustid ei ole...