Микроволновые датчики движения для освещения: обзор функционала и практические рекомендации

Как работают микроволновые датчики движения. Каковы их преимущества перед другими типами датчиков. Где лучше всего применять микроволновые датчики движения. На что обратить внимание при выборе и установке.

Принцип работы микроволновых датчиков движения

Микроволновые датчики движения работают по принципу радиолокации. Они излучают высокочастотные электромагнитные волны (обычно на частоте 5,8 ГГц) и анализируют отраженный сигнал. При появлении движущегося объекта в зоне действия датчика частота отраженного сигнала изменяется из-за эффекта Доплера. Это изменение регистрируется датчиком, что приводит к срабатыванию.

Основные компоненты микроволнового датчика движения:

• СВЧ-модуль с передатчиком и приемником
• Антенна для излучения и приема сигнала
• Электронная схема обработки сигнала
• Реле для коммутации нагрузки
• Регуляторы чувствительности, времени работы и уровня освещенности

Преимущества микроволновых датчиков движения

По сравнению с другими типами датчиков движения, микроволновые имеют ряд важных преимуществ:

• Способность обнаруживать движение через препятствия (стены, двери, стекло)
• Нечувствительность к изменениям температуры и освещенности
• Большая дальность обнаружения (до 15-20 м)
• Широкий угол обзора (до 360°)
• Высокая чувствительность даже к малым движениям
• Стабильная работа в сложных условиях (пыль, влажность)

Эти особенности делают микроволновые датчики идеальным выбором для многих задач автоматизации освещения и охранных систем.

Области применения микроволновых датчиков движения

Благодаря своим уникальным характеристикам, микроволновые датчики движения нашли широкое применение в различных сферах:

• Автоматическое управление освещением в помещениях и на улице
• Охранные системы для домов, офисов, складов
• Системы «Умный дом»
• Автоматические двери в магазинах и общественных зданиях
• Системы безопасности на производстве
• Автомобильные охранные системы

Особенно эффективны микроволновые датчики в местах, где требуется обнаружение движения через препятствия или в сложных условиях эксплуатации.

Выбор и установка микроволнового датчика движения

При выборе микроволнового датчика движения следует учитывать несколько ключевых параметров:

• Дальность обнаружения — от 2 до 20 м у разных моделей
• Угол обзора — от 100° до 360°
• Мощность коммутируемой нагрузки — обычно до 1000-1200 Вт
• Наличие регулировок чувствительности, времени работы, уровня освещенности
• Степень защиты корпуса (IP) для уличного применения

Для корректной работы микроволнового датчика важно правильно его установить:

1. Высота монтажа — обычно 2-3 м от пола
2. Направление антенны в сторону зоны обнаружения
3. Отсутствие крупных металлических предметов вблизи датчика
4. Учет возможного прохождения сигнала через стены в соседние помещения

Настройка микроволнового датчика движения

Большинство микроволновых датчиков движения имеют три основных регулятора:

• TIME — время работы после срабатывания (от 10 секунд до 12 минут)
• LUX — порог освещенности для срабатывания
• SENS — чувствительность (дальность обнаружения)

Порядок настройки датчика:

1. Установите регулятор LUX на максимум (работа при любом освещении)
2. Установите TIME на минимум для удобства тестирования
3. Настройте SENS, начиная с минимума, до достижения нужной зоны обнаружения
4. Отрегулируйте TIME в зависимости от задачи
5. Настройте LUX для работы датчика при нужном уровне освещенности

Особенности эксплуатации микроволновых датчиков движения

При использовании микроволновых датчиков движения следует учитывать некоторые их особенности:

• Возможность ложных срабатываний из-за движения за стенами или в соседних помещениях
• Чувствительность к вибрациям и движению мелких объектов (занавески, растения)
• Небольшое электромагнитное излучение (значительно ниже опасного уровня)
• Возможность интерференции при использовании нескольких датчиков

Для минимизации ложных срабатываний рекомендуется:

1. Тщательно выбирать место установки датчика
2. Использовать экранирование для ограничения зоны действия
3. Правильно настраивать чувствительность
4. Применять комбинированные датчики (микроволновый + инфракрасный) в сложных условиях

Перспективы развития микроволновых датчиков движения

Технологии микроволновых датчиков движения продолжают развиваться. Основные направления совершенствования:

• Повышение точности определения движения и снижение ложных срабатываний
• Уменьшение энергопотребления для применения в автономных устройствах
• Интеграция с системами искусственного интеллекта для анализа характера движения
• Комбинирование с другими технологиями (инфракрасными, ультразвуковыми) для повышения эффективности
• Расширение функциональности (определение направления и скорости движения, подсчет людей)

Эти усовершенствования сделают микроволновые датчики движения еще более востребованными в системах автоматизации и безопасности.

Микроволновые датчики движения для помещений. Обзор функционала и практические рекомендации

Материал опубликован в журнале СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА № 9/2022

Разработчикам РЭА и потребителям в быту доступны разные по схемотехнике, опциям и принципу коммутирования нагрузки датчики движения, при этом микроволновые занимают особую нишу по своим характеристикам. В статье рассматриваются особенности микроволновых датчиков обнаружения (движения), коммутирующим освещение в формате как активной, так и реактивной нагрузки. Также даются рекомендации по практическому применению микроволновых датчиков обнаружения в устройствах охраны и сигнализации.

Датчик движения – прибор, обнаруживающий перемещение движущихся живых, обладающих температурной составляющей, людей и животных. Как правило, так называют электронное устройство с чувствительным «детектором» на основе пироэлектрического датчика или иного, обнаруживающее живое существо и подающее электронный сигнал управления на исполнительное устройство, коммутирующее нагрузку. Как правило, «детектор» и «коммутатор» собраны в одном компактном корпусе. Современная электроника с элементами для поверхностного монтажа вполне позволяет это делать. И хотя микроволновые датчики движения (МВ ДД) предназначены для экономии электроэнергии за счёт автоматического управления освещением и иными инженерными системами, они имеют существенное отличие от пироэлектрических детекторов, которые реагируют на изменение фона инфракрасного спектра в зоне ответственности, на основе которых действуют пироэлектрические датчики движения (ДД). Автором было проведено несколько исследований о ДД, в частности в вопросах увеличения их стабильности и уменьшения ложных срабатываний. Об этом исследовании писали, к примеру, в [1], [2]. На основе неоднократных исследований были выявлены причины ложных срабатываний бытовых ДД, а также условия и зоны, при которых ДД не срабатывали вовсе. Вкратце, «уйти» от реакции пироэлектрического ДД было возможно, пронеся перед собой любое, в том числе прозрачное стекло и «экранирующий» лист из медного или алюминиевого сплава, в том числе большой по размеру (скрывающий человека) лист фольгированного гетинакса (из которого много лет изготовляют на производстве печатные платы) и другие предметы, включая и листы гипсокартона соответствующего большого размера.

Также в практических исследованиях (см. ссылки) были даны рекомендации о том, как вызвать ложные срабатывания ДД и как их нейтрализовать относительно простыми способами.

Несколько лет назад невоенная (доступная большинству) промышленность начала выпускать адаптированные для бытовых условий микроволновые датчики движения, имеющие своеобразные особенности и достойные нашего специального внимания. В отличие от пироэлектрических детекторов, МВ ДД могут видеть объект «сквозь» препятствия. Это происходит на основе отражённого сигнала микроволнового спектра радиоволн, имеющего, как мы знаем, разное затухание в разных условиях и при столкновении с предметами разного состава. Тем не менее МВ ДД на основе этой своей технической особенности уже имеет преимущества перед ДД пироэлектрическими. МВ ДД не воспринимает стекло, гипсокартон или иное препятствие, скрывающее человека в зоне действия детектора, как помеху, поскольку микроволновый сигнал проникает через это «препятствие» и выявляет «нарушителя» (движущийся или недвижимый, но появившийся вдруг, нарушивший фоновый режим объект).

Такой МВ ДД можно монтировать скрытно, в том числе в стене (и кирпичной), и он будет эффективно работать. Одна из причин нежелательных (ложных) срабатываний бытового МВ ДД также кроется в его свойствах. Рабочая зона действия в угловом измерении такого датчика довольно широка, у некоторых моделей достигает 360°, но, как правило, не бывает меньше 100°, и у бытовых (неспециализированных, предназначенных для охранных систем) не регулируется.

Отсюда, при установке МВ ДД в сторону внешней стены (квартиры, нежилого помещения – офиса, склада или частного дома) он будет реагировать на движение людей и животных вне границ такого помещения. Может быть, в таком формате кому-то покажется уместным «следить» за движением соседа, когда тот, к примеру, посещает санузел (а у вас загорится свет или зазвучит звуковой сигнал, если в качестве исполнительного устройства подключить адаптированный к соответствующему напряжению генератор ЗЧ), или за движением вашей собаки, призванной охранять порог сельского дома, однако все эти частные случаи приводим мы в статье только для общей информации, и они не являются основной целью настоящей публикации.

На рис. 1 представлена диаграмма зоны действия МВ ДД 201, из чего видны возможности датчика. Для сравнения, на рис. 2 иллюстрация рабочей зоны датчика МВ-ДД модели 501.

Рис. 1. Диаграмма активной зоны действия МВ ДД 201

Рис. 2. Иллюстрация рабочей зоны датчика МВ ДД модели 501

Принцип работы микроволновых датчиков в разном исполнении и для разных условий монтажа основан на генерировании высокочастотных электромагнитных волн и детектировании полученного обратного сигнала. Обратная связь потому и возможна, что МВ ДД позволяет детектировать поле в зоне ответственности и реагировать на движение через относительно тонкие преграды (гипсокартон, стекло, подвесной потолок и т.д.). Уместно устанавливать датчик под стеклом светильника, подвесным или натяжным потолком, внутри дома перед дверью для обнаружения объектов на улице.

При обнаружении движения в рабочей зоне датчика встроенное слаботочное ЭМ реле коммутирует нагрузку, последняя находится под напряжением в течение заданного времени (время, как правило, аппаратно настраивается) и выключается. Если движение в зоне ответственности не прекращается, таймер задержки выключения ведёт отсчёт снова. Такие бытовые датчики снабжены функцией контроля освещённости. Если освещённость в зоне ответственности выше заданного уровня (уровень настраивается), нагрузка включаться не будет, что позволяет дополнительно экономить электроэнергию в светлое время.

Рассмотрим МВ ДД моделей 101 и 201 (имеющих одинаковый внешний вид), представленные на рис. 3.

Рис. 3. Внешний вид МВ ДД 201

Датчики предназначены для автоматического включения нагрузки при появлении движущихся объектов в зоне обнаружения и выключения нагрузки с возможностью настройки времени отключения, уровня, освещённости и дальности обнаружения. Сравним эти параметры МВ–ДД 201 с микроволновым датчиком движения PRIME-MW-SURFACE-S90x41-300W (230V, 2.6A, MULTI, IP20), совмещённым с датчиком освещённости. Та же модель может именоваться как LDD11-201MB-1200-001В. Высота установки 1,5–3,5 м. Угол обнаружения 360°. Может срабатывать через двери и тонкие – до 30 см – стены. Настройки: время отключения (8 c – 12 мин), радиус зоны срабатывания (1–10 м), освещённость (2–2000 люкс). Модель PROxima MV704 с углом обзора 180° и размерами корпуса 52×80 мм имеет винтовой тип клеммного подключения. Датчики этой линейки предназначены для бытового применения с подключением к осветительной сети 230–240 В переменного тока (AC). Коммутируемая нагрузка до 1200 Вт. Коммутация осуществляется с помощью слаботочного реле, установленного в пластиковом корпусе единого устройства. Имеется в широких пределах регулировка порога срабатывания по освещённости (Lux), регулировка порога срабатывания по чувствительности (Sens) и задержка выключения по времени (Time) от 10 с до 12 мин. Датчики движения в подключённом состоянии осуществляют постоянный контроль освещённости и по схемотехнике похожи, но могут различаться по дополнительному функционалу, способу подключения. К примеру, при сопоставимой цене микроволновые ДД типа ДД-МВ 101 (а также моделей 201, 301, 401, 501) имеют регулировку задержки выключения, в то время как EKF dd-mw-704 её не имеет, в первом из рассматриваемых крепление коммутационных проводов осуществляется не винтовым способом, а более удобным пружинным клеммником и с изоляцией, а у EKF dd-mw-704 для этой цели используется винтовой зажим на клеммнике на корпусе устройства. На рис. 4 представлен вид на корпус и органы управления МВ-ДД 201.

Рис. 4. Вид на корпус и органы управления МВ ДД 201

Датчик TDM Electric ДДМ-01 и его разновидность ДДМ-02 функционально соответствуют модели ДД-МВ 101 и 102 соответственно. В зависимости от степени защиты датчики можно использовать как в помещении (IP20), так и на улице под навесом (IP44). Класс защиты может быть разным – от IP20 до IP65. Первый предполагает установку только в закрытых помещениях, IP65 – может работать в условиях незначительной влажности. Расшифровка степени защиты IP, соответствующая таблица и стандарты представлены в [3].

Устройство микроволнового датчика

Микроволновые датчики движения работают по принципу локации СВЧ-излучением. Конструктивно такие устройства состоят из передающего и приёмного узлов. Передающий узел генерирует высокочастотные электромагнитные волны с частотой 5,8 ГГц и получают эхо, отражённое от объектов направленным действием. Рабочий диапазон температур варьируются от –25 до +75 °С, а порог срабатывания от 5 до 200 люкс. Кроме того, датчики (кроме ДД-МВ301, ДД-МВ501) снабжены контрольным индикатором включения нагрузки зелёного цвета. Другими словами, в отличие от инфракрасного датчика, где сигналом пироэлектрического детектора на включение нагрузки является изменение теплового фона в рабочей зоне, микроволновый датчик реагирует на изменение радиочастотного (микроволнового, СВЧ) поля, которое предварительно сам генерирует. Причём отражающий объект может быть не только теплокровным, живым, но и любым. Причём приближение фронтально к датчику даёт больший эффект обнаружения, чем прохождение сбоку и рядом. Главное – способность отражать радиоволны СВЧ, а она у разных предметов характеризуется по-разному, и это будет следующим шагом нашего исследования, в том числе в части эффекта Доплера. Этот эффект известен в радиолокации и лежит в основе работы электронного радара, когда объект не только обнаруживается, но и вычисляется скорость его перемещения. Простой и информативный пример эффекта Доплера – радар обнаружения скорости, применяемый в ГИБДД.

Особенности СВЧ-модуля

Вскрыв корпус устройства, увидим основной модуль микроволнового датчика движения MH-ET LIVE HB100, выполненный на базе доплеровского радара HB100 с тем же принципом работы (эффект Доплера). Он представлен на рис. 5.

Рис. 5. Вид на СВЧ-модуль МВ ДД 201

Модуль микроволнового датчика движения MH-ET LIVE HB100 выполнен на базе доплеровского радара HB100, принцип работы которого основывается на эффекте Доплера. Используется для определения скорости и расстояния до объекта. Дальность измерений – условно регулируемая от 2 до 16 м. Потребляемый ток до 50 мА. Работает на частоте 10.525 ГГц. На рис. 4 виден штырь (провод без изоляции) длиной 18 мм – это антенна СВЧ-детектора. Коэффициент усиления антенны: 8 дБи. Питание модуля 5 В ±10% DC. К СВЧ-модулю MH-ET LIVE HB100 подключены три проводника: два из них питание и один – выход «управляющий» сигнал детектора (относительно общего провода). На этом модуле линейка не заканчивается, он приведён для примера. В открытом доступе есть готовые модули, реализованные на печатных платах, к примеру, WAVGAT RCWL-0516 для автомата освещения или охранной сигнализации, и др., ему подобные. Микроволновый датчик RCWL-0516 имеет дальность обнаружения объекта до 5 м. Но этот предел можно корректировать в сторону меньшей чувствительности устройства. Для этого вместо резистора R9 с обозначением на печатной плате устанавливают подстроечный резистор сопротивлением от 500 до 1000 Ом. Так можно плавно регулировать дальность обнаружения объекта от 0,1 до 5 м. В закрытом модуле MH-ET LIVE HB100 такое решение недоступно.

Вид внутри корпуса устройства

Вскрываем корпус датчика с помощью шлицевой отвертки. На рис. 6 представлен внешний вид на печатную плату внутри корпуса устройства. Антенна посередине – излучающий и принимающий элемент. На СВЧ-модуль, как видно на фото, приходит всего три провода: два – питание и один выход «управляющий».

Рис. 6. Вид на печатную плату внутри корпуса устройства

Схемы подключения МВ ДД разных моделей приведены на рис. 7 и не отличаются оригинальностью. Схема подключения нагрузки также указана на корпусе каждого датчика с тыльной стороны. Как видно из рис. 6, она соответствует схемам подключения типичного ИК ДД (с пироэлектрическим детектором) – общий ноль, фаза «вход» и фаза «выход». 

Рис. 7. Схемы подключения коммутируемой нагрузки некоторых микроволновых ДД

Другие особенности применения микроволнового датчика движения

МВ ДД можно доработать под конкретные задачи. Самое простое инженерное решение – использование такого промышленного датчика в устройствах сигнализации, в том числе самодельных. Для этого необходимо изменить подключение к коммутирующим контактам реле. А именно: установить параллельно контактам реле (рассчитано на ток 16 мА) полупроводниковый диод (катодом к «+» питания) типа Д213 или аналогичный, для защиты от бросков обратного тока при включении реле. И затем подключить параллельно контактам слаботочного реле (согласно полярности) звуковой капсюль, рассчитанный на напряжение 9–15 В. Среди них встречаются разные, в том числе с прерывистой генерацией сигнала ЗЧ. Таким образом, при включении устройства (срабатывания сигнализации) будет слышен звуковой сигнал.

Зона обнаружения МВ ДД 201 по вертикали, согласно сведениям от производителя, предполагает расстояние от 1,8 до 4 м. По горизонтали – от 1,5 до 8 м. При развернутой диаграмме во фронт от датчика до 120°. Соответственно, от 0 до 1,5 метров по горизонтали и от 0 до 1,8 м по вертикали (примерно) будет «мертвая зона», где устройство не имеет стабильных срабатываний. Во-первых, это ограничение нужно учитывать в работе. Во-вторых, датчик значительно хуже – на практике установлена чувствительность примерно в 2 раза ниже, но всё же он «видит» зону не только фронтально и сбоку, но и с тыла. Таким образом, будет реагировать на движение в этой области тоже, что может при определенных обстоятельствах считаться нежелательными (ложными) срабатываниями. Решается этот вопрос относительно просто – принудительным экранированием со стороны тыльной части устройства фольгой или жестяной пластиной, подсоединённой проводником типа МГТФ-0.08 к «минусу» питания. Саму пластину в этом случае также изолируют любым подходящим материалом, так как питание устройства от осветительной сети организовано с помощью бестрансформаторного источника – во избежание случайного поражения электрическим током при прикосновении к экранирующей пластине. На практике нельзя сказать, что эффект экранирования был достигнут полностью: под влиянием многочисленных отражений сигнала от металлизированного покрытия экрана, профилей крепления гипсокартона (материала стен) диаграмма обнаружения датчика изменялась непредсказуемо, и привести её на иллюстрации невозможно.

Опасности облучения от подобных датчиков на мой, и взгляд других исследователей, не существует, поскольку даже у Wi-Fi роутеров «для интернета», столь популярных сегодня и установленных почти в каждом помещении, настраиваемая мощность порядка 0,1 Вт, что в 10 раз больше, чем от МВ ДД. В табл. 1 (для сведения) сведены данные по СВЧ-мощностям.

Таблица 1. Сравнительные данные по излучаемой мощности некоторых СВЧ-устройств

Настройка МВ ДД после подключения

Регулировка параметров и тестирование осуществляется с помощью отвёртки с прямым шлицем. Поверните регулятор уровня освещённости LUX по часовой стрелке на максимум. Поверните регулятор времени выдержки ТIME против часовой стрелки на минимум, поверните регулятор радиуса действия SENS по часовой стрелке на максимум. Затем подайте напряжение питания. В течение 30 с датчик выйдет на рабочий режим, что характеризуется включением реле (коммутация нагрузки). Выключение нагрузки произойдёт через 10±3 секунды автоматически. Далее при нахождении движущихся объектов в зоне обнаружения датчика снова произойдёт включение нагрузки. После прекращения движения объекта в зоне обнаружения должно произойти отключение нагрузки по истечении времени, заданного регулятором TIME. Затем для перевода МВ ДД из тестового в рабочий режим поверните регулятор уровня освещённости LUX против часовой стрелки на минимум. При освещённости выше 3 люкс (сумерки) датчик не должен включать нагрузку.

Настройка зоны обнаружения практически осуществляется следующим образом. Параметры настроек устройства под конкретные задачи освещённости и чувствительности выбираются опытным путем. Установка времени выдержки датчика осуществляется регулятором TIME. Сей регулятор позволяет установить время нахождения нагрузки во включённом состоянии после срабатывания датчика. Отсчёт времени выдержки начинается снова, если датчик получает повторные сигналы о нахождении в зоне обнаружения движущегося объекта в течение первого отсчёта времени. Установка уровня освещённости осуществляется регулятором LUX, позволяющим установить порог срабатывания в зависимости от уровня освещённости окружающей среды: при солнечном свете (позиция с символом «солнышко»), при минимальной освещённости (крайняя «левая» позиция – сумерки). Установка радиуса действия осуществляется регулятором SENS. Регулятор на основе подстроечного резистора позволяет корректировать дальность обнаружения объекта. При установке регулятора в крайнее левое положение «+» дальность обнаружения объекта максимальна. Дополнительные сведения по настройке и установке МВ ДД линейки 101-501 можно получить в [4].

Особенности установки и практического применения

Высота установки МВ ДД анонсируется производителем 3 м при максимальной дальности действия 15–16 м. Однако на практике это не так. При авторских экспериментах в закрытых помещениях площадью 25–35 кв. м наибольшая чувствительность достигается установкой микроволнового датчика на высоте 2–2,2 м от пола. При этом он реагирует при установке максимальной чувствительности (на панели регулировки) фронтально на расстоянии 2,5 м от перемещающегося объекта. Угол сканирования также не соответствует описанию и приближается только к 120°.

«Плюсы» и «минусы»

В отличие от пироэлектрических детекторов, реагирующих на изменение ИК-поля, где сигналом на включение является изменение тепловой обстановки, микроволновый детектор реагирует на изменение радиочастотного (микроволнового, СВЧ) поля, излучает высокочастотные электромагнитные волны с частотой примерно 5,8 ГГц. Затем датчик реагирует на изменения в отражаемых волнах, которые могут вызываться перемещением объектов в контролируемой зоне. В отличие от инфракрасных и ультразвуковых дальномеров и датчиков движения, МВ ДД не зависит от шума, пыли, температуры, освещения. Если устройство находится в помещении, оно может быть не связано с зоной освещённости (к примеру, освещение включается на улице). Это некоторый «плюс» с точки зрения безопасности и антивандальной недоступности. Стабильная работа МВ ДД почти не зависит от температуры окружающей среды и объекта, в то время как инфракрасный работает неуверенно, если температура воздуха и объекта близки.

Среди отрицательных свойств микроволновых датчиков называют относительно высокую цену. Как у любых электронных датчиков, реагирующих на движение объекта в контролируемой зоне, у микроволновых случаются ложные срабатывания, что является их неустранимым пока недостатком. Из практических испытаний, проведенных автором в августе 2022 года, следует, что МВ ДД типа 201 уверенно срабатывает на расстоянии до 10 м, если рабочей зоной (антенной) устройство направлено в нужную сторону, «по бокам», флангам устройство уверенно работает примерно на 4 м. Эти результаты позволяют предполагать, что данная линейка датчиков ориентирована на направленное действие, и имеет значение, как ориентирована антенна устройства – фронтально или иначе. В темноте присутствуют ложные срабатывания (возможно устранить настройкой LUX). Однако можно рекомендовать проверенные меры для уменьшения ложных срабатываний; об этом мы поговорим в следующей статье.

Литература

1. Кашкаров А.П. Электронные системы охраны с пироэлектрическими датчиками и способы их нейтрализации. М.: ДМК Пресс, 2015. 96 с. 

2. Кашкаров А.П. Справочное пособие по системам охраны с пироэлектрическими датчиками. М.: РадиоСофт, 2016. 109 с. 

3. Расшифровка степени защиты IP. Таблица и стандарты // URL: https://electricps.ru/ingress-protection-ip. 

4. Инструкция по работе с ДД-МВ 101 и аналогичными // URL: https://lk. iek.ru/api/store/5e29a9f1d2e8542745e9ab83.pdf. 

Схема работы и применение СВЧ датчиков движения

Довольно часто владельцы приусадебных участков сталкиваются с необходимостью обеспечить зоны безопасности, как по внешнему периметру (на подходе) к дому, так и внутри него.

Достойным решением, для всегда ограниченного в средствах дачника, является приобретение СВЧ-датчика движения охранной сигнализации. Радарные, по схеме работы, микроволновые (МКВ) датчики используют для обнаружения эффект Доплера. Т.е. при проникновении нежелательного мобильного объекта в зону детекции, меняется частота электромагнитных волн посылаемых и принимаемых доплеровским детектором движения. Наложение высокочастотных волн в МКВ сенсорах датчиков движения друг на друга приводит в действие системы освещения и охраны в домах, автомобилях.

Преимущества ДДМ – датчиков движения микроволновых

Извещатели микроволнового (радарного) типа обладают рядом серьёзных преимуществ перед своими инфракрасными, магнитоконтактными и звуковыми собратьями. Работа радарных детекторов не подвержена внешним погодным воздействиям – сильный ветер, перепады температуры, осадки, прямой солнечный свет. СВЧ детекторы не воспринимают помехи от электромагнитных полей, штор, зеркал, окон, стен, дверей, источников света, бытовой техники.

Фото: СВЧ датчик движения комбинированный (инфракрасный)

Установленные внутри помещений высокочастотные охранные извещатели «видят» сквозь внутренние и наружные стены, что расширяет возможности частных и корпоративных систем защиты. Один СВЧ датчик движения может «обслуживать» до 4-х, связанных стенами, комнат и 3 этажа многоэтажного дома. МКВ детектор способен работать и в режиме уличного датчика охраны внешнего периметра. Это существенно экономит расходы на обустройство комплексных систем ОПС, сокращая количество устанавливаемых в шлейф охранной сигнализации датчиков и объём монтажных работ.

Почему нужны комбинированные устройства микроволновой охраны?

К сожалению, принцип работы микроволновых датчиков не позволяет им функционировать в режиме пассивной детекции. Как и ультразвуковые (многолучевые, лазерные и др.). СВЧ извещатели являются активными, что не позволяет их эксплуатацию в автономном режиме на период длительного времени.

Производители охранного оборудования всё чаще выпускают комбинированные извещатели – СВЧ+ИК. Совмещённые инфракрасные и микроволновые датчики работают автономно, дублируя друг друга по 2-м раздельным каналам. Это исключает ложные срабатывания и возможность температурного маскирования движущегося объекта, присущих ИК-датчикам (оптико-электронным объёмным извещателям).

Комбинированные СВЧ+ИК датчики движения отлично выполняют функции уличной охраны периметра — «видят сквозь стены». Кроме этого приборы имеют широкий диапазон настройки на различные движущиеся объекты. Этим обусловлено их широкое распространение на современном рынке систем охраны помещений, домов, дач, квартир, офисов. Важное применение комбинированные МКВ-детекторы получили в «Умных» системах освещения (включение уличных светильников) и охране автомобилей (гаражах). С их помощью включается видеонаблюдение и трансляция сигнала на мониторы и другую компьютерную технику, с последующей печатью на современном полиграфическом оборудовании.

Варианты и схемы подключения микроволновых датчиков

Возможны проводные и беспроводные варианты подключения. В беспроводных (радиоканальных, радиоволновых) схемам датчик синхронизируется с РПУ, реле которого выводит информацию на приёмник радиосигнализации или на контроллер GSM сигнализации, марки Кситал, Страж, Falcon Eye, Visonic или других популярных, среди дачников, моделей. Проводное подключение производится напрямую к модулю GSM, без промежуточных реле. Производители беспроводных датчиков движения существенно расширяют их функционал, с помощью современных цифровых микропроцессоров.

Высокие технологии расширяют варианты настройки (защита от животных, аэрозольной маскировки), обеспечивают многоканальный контроль оповещения и регулировку зоны детекции от 1.5 до 20 м (для бытовых детекторов) и т.п. Эффект эхолокации (волнового отражения) повышает уровень надёжности радиоволновых охранных извещателей, СВЧ типа, и не позволяет злоумышленнику беспрепятственно преодолеть комбинированную систему защиты, установленную на Вашем объекте.

ГРИОН – это надёжные аксессуары для систем безопасности

Консультанты нашего магазина онлайн торговли предоставят широкий выбор оборудования для gsm-сигнализаций и систем видеонаблюдения. В услуги ООО «Грион» входит комплектация всех устройств технической документацией:

• схемы подключения;
• инструкции пользователя;
• гарантийные обязательства;
• сертификаты.

Безопасность в ГРИОН — это не просто охрана, а комплекс интеллектуального управления системами видеонаблюдения, освещения, отопления в Вашем доме!

Монтажный отдел в Москве и наши установщики в регионах России и ближнего зарубежья разместят любые типы охранно-пожарных извещателей для создания эффективной системы безопасности в банках, коттеджах, квартирах, офисах, гаражах, на дачах. Грион – это доставка охранного оборудования и аксессуаров (датчиков удара, температуры работы котлов отопления, ОПС, охраны периметра, пожара и т.п.) наложенным платежом, курьером, по безналичному расчёту до двери заказчика. Корпоративным заказчикам – торговым точкам, ЧОП, ТСЖ, монтажникам предлагаются отличные условия (проект, установка, обслуживание), исходя из бюджета организации.

---

{module OHR_POJ_ALL}

Микроволновый датчик движения

и ИК-датчик движения в освещении

Микроволновый датчик движения и ИК-датчик движения в освещении — в чем разница и что лучше?

Светильник с датчиком движения — это устройство безопасности, используемое в зданиях для обнаружения незаконных перемещений в зонах с ограниченным доступом, особенно в нерабочее время. Устройство можно найти в коммерческих и жилых зданиях, а также на промышленных и военных объектах. Сейчас на рынке существует множество чувствительных к движению светильников. В последние годы датчики движения стали более точными и даже программируемыми с помощью дистанционного управления. Кроме того, некоторые датчики движения теперь беспроводные. Беспроводные датчики просты в установке, но требуют регулярной замены батареи, а также сложных элементов управления или приложений для интеграции. Как правило, вам лучше иметь надежный свет с датчиком движения, который не требует особого ухода

Когда вокруг никого нет, датчики движения выключаются, сокращая потери энергии в домах и на предприятиях. Активируемые движением светодиодные фонари обеспечивают превосходную защиту, особенно вне дома или офиса.

А охранные датчики движения сейчас нужны как никогда. Домохозяйства получают выгоду от повышенного уровня безопасности, используя датчики движения вокруг или даже внутри дома, которые защищают членов семьи и имущество от кражи. Не только с точки зрения безопасности, но если у вас большая семья, вы можете отслеживать, где находится ваша семья, основываясь на том, какой свет горит.

Два распространенных типа освещения с датчиком движения

Однако многие люди не знают, что существует два типа систем обнаружения движения. Они также функционируют очень разными способами. При покупке новых светильников понимание различий между ИК-датчиками и микроволновыми датчиками может помочь вам принять наилучшее решение. Эта статья познакомит вас с двумя лучшими датчиками движения на рынке: микроволновым датчиком и ИК-датчиком, а также поможет вам выбрать систему домашней безопасности.

Что такое микроволновые датчики и как они работают?

Микроволновый датчик представляет собой устройство обнаружения движения электромагнитного излучения, которое может использоваться для управления светильниками. Микроволны работают иначе, чем датчики PIR, поскольку они испускают микроволновые волны, которые излучаются от разных поверхностей и возвращаются к датчику в детекторе. Датчик может идентифицировать любое движение в пределах своего диапазона, анализируя эти данные, и он может сделать это менее чем за 1/5 секунды. Их улучшенные версии работают в диапазоне 5,8 ГГц, что обеспечивает большую дальность действия и низкий уровень помех. 0005

Более сложные микроволновые датчики могут определить, движется ли человек к датчику или от него, или движется случайным образом. Даже обученные профессионалы могут быть не в состоянии двигаться таким образом, чтобы избежать обнаружения датчиком движения. Это делает их идеальными для промышленного применения, например, для прожекторов со светодиодным датчиком движения и других применений по периметру здания.

Несколько преимуществ использования микроволнового датчика:

1. Микроволновые датчики можно использовать практически в любой среде, в том числе в условиях, неблагоприятных для датчиков другими способами, например, при высоких температурах, которые могут повредить фотоэлектрические датчики. В результате они являются одной из наиболее адаптируемых доступных сенсорных систем.
2. Микроволновые датчики уменьшат количество ложных срабатываний без уменьшения количества точных срабатываний, повысят точность и упростят использование.
3. Микроволновые извещатели могут проникать сквозь стены и отверстия. В результате они могут охватывать более широкую территорию дома или бизнеса, включая довольно большие открытые пространства. В результате они часто используются людьми, которым необходимо защитить огромные участки собственности.
4. Микроволновые датчики можно настроить так, чтобы они постоянно реагировали на движение и, таким образом, не выключались на загруженном складе. Никаких прыжков через каждые 5 минут после выключения света
5. Заявленный диапазон составляет 50 футов, а реальный мир близок к этому числу.

Недостатки

1. Хорошие микроволновые детекторы обычно дороже.
2. Они также обычно интегрируются с микропереключателями или, в последнее время, с дистанционным управлением. Это более продвинутые датчики, и они очень хороши при использовании, но требуют первоначальных затрат и соображений.

Что такое датчик PIR и как он работает?

Аббревиатура PIR означает «пассивный инфракрасный порт». Инфракрасные датчики используются в ИК-светильниках для постоянного наблюдения за всем, что находится в пределах досягаемости. В большинстве случаев эти датчики состоят из двух крошечных прорезей.

Это связано с тем, что две секции сенсора улавливают отчетливые тепловые сигнатуры, указывающие на то, что что-то движется в поле зрения сенсора. Это событие вызывает включение света. Однако тепловая сигнатура уменьшается, когда нагретое тело выходит из поля зрения датчика. Таким образом датчик возвращается в нормальное состояние и выключает свет.

PIR-датчики обнаруживают только тепловые сигнатуры. Таким образом, неодушевленные предметы, попавшие в поле их зрения, редко активируют их. Это не только делает их идеальными охранными фонарями, но также означает, что они не погаснут, если лист упадет на дорожку или ветка сдвинется на ветру. Однако они будут срабатывать для животных и природы, так что имейте это в виду, если у вас есть домашние животные.

Несколько преимуществ ИК-датчиков

1. Самый энергоэффективный. Его можно настроить на цикл в разы меньшей энергии. По сравнению с микроволновым датчиком он потребляет меньше энергии (0,8 Вт против 1,0 Вт).
2. Отличается от голосового управления или других сенсорных ламп тем, что не требует звука, что устраняет проблему шума голосового управления, а также тем, что это переключатель, определяющий температуру тела, что предотвращает потерю недопустимой мощности.
3. Световой зонд с ИК-датчиком движения не излучает никаких электромагнитных волн. Поэтому нет проблем с помехами вокруг чувствительного испытательного оборудования.
4. Самая низкая стоимость покупки сразу

Недостатки

1. Большинство не запрограммировано на постоянное восприятие. Они предназначены для циклического переключения, а это означает, что свет должен погаснуть, прежде чем он снова начнет работать. Часто это происходит из-за того, что сам свет может мешать датчику    
2. Заявленное расстояние до 90 футов, хотя в реальном мире обычно меньше 40 футов. Датчики PIR более ограничены в использовании в реальном мире, чем микроволновые.
3. Повышена вероятность ложных срабатываний. Ветер и листья могут отпугнуть их.

Они также дешевле, чем микроволновые датчики. Они также подходят для электрических применений в крошечных и компактных помещениях.

Микроволновые и инфракрасные датчики: что выбрать?

Во-первых, это зависит от ваших потребностей. Но давайте рассмотрим некоторые факторы:

Коммерческое использование; Победителем стала микроволновая печь

Для обнаружения движения микроволновым датчикам не требуется точная линия прямой видимости. Из-за этого они больше подходят для комнат необычной формы и областей с большим количеством барьеров. Они также не полагаются на тепловые сигнатуры, что делает их более надежными в жарких условиях, когда датчик PIR может быть неэффективен. Микроволновые датчики также значительно более чувствительны, что делает их идеальными для ситуаций, когда необходимо обнаруживать очень мало движений.

Расширенные элементы управления также позволяют выполнять точные настройки для использования на парковке или в схеме освещения склада. В этих случаях требуются расширенные средства управления и точное определение, и датчики движения являются жизнеспособным выбором.

Использование в жилых помещениях; победителем является PIR

С другой стороны, датчик PIR имеет свет, который значительно более эффективен и эффективен для защиты сада и дома. Однако они могут быть неуместны на очень открытом месте, так как могут активироваться при сдувании листьев, движении веток и других мелких предметах.

Лампы с датчиками PIR часто являются лучшим выбором для наружного охранного освещения. Поскольку они обнаруживают движение только живых объектов, они с меньшей вероятностью вызывают ложные срабатывания. С другой стороны, микроволновые датчики можно настроить так, чтобы они обнаруживали движение только предметов размером с человека, хотя обычно это делается до того, как датчики включаются в свет.

ПИК-сенсорам для обнаружения требуется, чтобы цель пересекла их поле зрения. Поэтому расположение имеет решающее значение. Это делает их превосходными для четко определенных мест, где их нельзя игнорировать, таких как залы, проходы, входы и переулки.

Выберите подходящую технологию освещения с датчиком движения

Освещение с датчиком движения — это не просто приятный элемент системы безопасности; они также необходимы. Имейте в виду, что датчики движения не являются надежными, и бывают случаи, когда могут возникать ложные срабатывания. Электрические сбои, ошибки пользователя, неправильное проектирование приложений, скачки напряжения, молния и неисправное оборудование являются распространенными причинами ложных срабатываний. При соответствующих обстоятельствах их также могут активировать животные, насекомые и растения. Когда вы выбираете датчик движения, вы должны рассмотреть все возможные варианты и выбрать тот, который лучше всего соответствует вашему местоположению и потребностям. Мы надеемся, что наше руководство по инфракрасным и микроволновым датчикам помогло вам принять решение. Теперь вы лучше понимаете важность датчиков движения для домашней безопасности, множество технологий, используемых для обнаружения движения, и то, как правильно разместить датчики, чтобы они хорошо выполняли свою работу.

О нас и об авторе

Подробнее о LED Light Expert см. на нашей странице «О нас». О Даре Грини в LinkedIn, Википедии или Твиттере.

Каталожные номера

https://brinkshome.com/smartcenter/what-is-a-microwave-motion-detector

https://ventsmagazine.com/2021/07/06/advanced-motion-sensor-lighting- для вашего дома и офиса/

Buying The Motion Sensor Light? Look Up These Things

https://nykdaily.com/2020/07/all-about -датчик движения-парковка/

https://www.thecowboychannel.com/story/43580770/motion-sensor-lights-a-great-safety-measure

ПИК и микроволновые датчики: что вам нужно?

Блог

Освещение теперь может включать датчики, чтобы сделать их еще более эффективными. Детекторы движения теперь можно использовать для обнаружения приближения кого-либо, чтобы свет включался, когда это необходимо. Это можно использовать для экономии на счетах за электроэнергию, приглушая или выключая свет, когда никого нет рядом, или в качестве меры безопасности, когда свет загорается, чтобы вы знали, когда кто-то приближается.

Существует два основных типа датчиков обнаружения движения: микроволновые и пассивные инфракрасные датчики, и мы здесь, чтобы кратко рассмотреть плюсы и минусы каждого из них.

PIR

Эти датчики обнаруживают тепло. Они делают это, измеряя температуру окружающей среды в помещении с помощью нескольких лучей обнаружения. При обнаружении разницы температур одним из лучей датчик срабатывает, включая свет. Когда все лучи снова почувствуют одинаковую температуру, свет погаснет.

МИКРОВОЛНА

Эти детекторы движения излучают микроволновые сигналы и измеряют время, необходимое для того, чтобы сигнал отразился обратно к датчику, это известно как время эха. Время эха используется для расчета расстояний от всех стационарных объектов в зоне обнаружения, чтобы установить базовую линию для работы. Человек, перемещающийся в зону обнаружения, вызывает прерывание микроволнового луча, изменение времени эха и срабатывание огней.

A СРАВНЕНИЕ

При выборе наилучшего датчика для вашего приложения необходимо учитывать множество аспектов;

		PIR		Микроволновка
	9014 7
Чувствительность		Низкая чувствительность при более высоких фоновых температурах. Повышенная чувствительность при низких температурах.		Стабильное обнаружение при любых температурах.
Покрытие		90°		360°
				901 56
Обнаружение		Может быть нечувствительным при движении прямо к датчику.		Может ощущать движение сквозь стены.

Поскольку PIR использует разницу в тепле для обнаружения движения, температура окружающей среды может сильно повлиять на чувствительность. Это ограничение следует учитывать, если вы рассматриваете системы обнаружения движения для наружного освещения. Более экстремальные температуры наружного воздуха могут оказать существенное влияние на эффективность устройств. С другой стороны, микроволновые датчики могут работать хуже в небольших помещениях. Поскольку они способны обнаруживать движение сквозь стены, они могут быть чрезмерно чувствительными и срабатывать при движении, которое вы, возможно, не хотите. Однако есть решения для обоих недостатков пассивных инфракрасных и микроволновых датчиков.

РЕГУЛИРУЕМЫЕ МИКРОВОЛНОВЫЕ ДАТЧИКИ

Чтобы не допустить чрезмерной чувствительности микроволновых датчиков, мы разработали приспособление, которое можно регулировать в соответствии с вашими личными потребностями. Микроволновая потолочная переборка была изготовлена ​​таким образом, чтобы обнаруживать движение под любым углом на расстоянии до 6 м с чувствительностью, которую можно легко отрегулировать щелчком переключателя. Этот светильник также включает в себя фотоэлемент, который благодаря своим легко настраиваемым настройкам можно изменить, чтобы он реагировал на различные уровни освещенности в соответствии с желаемой целью. Он был разработан таким образом, что включается только тогда, когда это необходимо, экономя энергию и, следовательно, деньги для конечного пользователя.

TRI-SENSOR PIR

Как упоминалось выше, стандартный ИК-датчик работает по-разному при разных температурах, не срабатывая при повышении температуры, а в более холодные месяцы срабатывая при каждом маленьком удаленном движении.

Для борьбы с ошибкой определения температуры ИК-датчиком компания Green Lighting разработала ИК-датчик с технологией Tri-Sensor. Серия P-Lux LED Lantern включает в себя датчик, который сочетает в себе PIR с термометром, что позволяет фонарю автоматически регулировать чувствительность PIR в зависимости от температуры окружающей среды.