3.2. Passive infrarøde bevegelsesdetektorer

For sikkerhet innvendige rom Passive IR-bevegelsesdetektorer er de mest brukte. De skiller seg hovedsakelig fra hverandre i størrelsen på deteksjonssonen og støyimmunitet.

Driftsprinsippet for passive IR-detektorer er basert på registrering av endringer i intensiteten til IR-stråling som oppstår når et termisk objekt, for eksempel en person eller hund, beveger seg i enhetens deteksjonssone. Det følsomme elementet til en slik enhet er et pyroelektrisk element (pyroelektrisk detektor), på hvis overflate en elektrisk ladning oppstår under påvirkning av IR-stråling fra ethvert termisk objekt. For å registrere bevegelsen av et termisk objekt i detektoren ved hjelp av et multi-segment speil, dannes et multi-stråle strålingsmønster, bestående av mange deteksjonsstråler rettet under forskjellige vinkler og i ulike retninger. Skjæringspunktet mellom disse strålene med et termisk objekt får IR-strålingspulser til å treffe pyroelementet, og som en konsekvens genererer sistnevnte elektriske pulser. Disse pulsene forsterkes og behandles av en detektor, som teller antallet og tidsintervallet mellom dem. Verdiene til disse parameterne bestemmer

enhetens støyimmunitet og rekkevidden av detekterbare hastighetene til et termisk objekt i bevegelse (fra 3 m/s for en raskt løpende person til 0,3 m/s for en veldig langsom bevegelse). Deteksjonsstrålene danner en deteksjonssone, som bestemmer enhetens følsomhet, dvs. den maksimale avstanden ved hvilken et objekt i bevegelse fortsatt kan detekteres pålitelig. Korrekt geometriske egenskaper(konfigurasjons) deteksjonssoner leveres av flersegmentspeil og et optisk system basert på Fresnel-linser. Bruken av forskjellige typer linser lar deg endre konfigurasjonen av deteksjonssonen avhengig av situasjonen. Takket være dette har bevegelsesdetektorer universell anvendelse og brukes til å beskytte volumet av lokaler, steder for konsentrasjon av verdisaker (museumsutstillinger, kontorutstyr, etc.) og tilnærminger til dem, korridorer, indre omkrets, passasjer mellom hyller, vindu og døråpninger, gulv osv. Det optiske systemet, avhengig av typen linser som brukes, lar deg få deteksjonssoner følgende typer: volumetrisk, overfladisk og smalt fokusert.

Den volumetriske sonen (standard) dannes ved bruk av vidvinkellinser og er en sektor på 90-110° i størrelse med deteksjonsstråler som danner flere diskrete deteksjonssoner: fjern, mellomliggende, nær og lavere. Antallet deteksjonsstråler i disse sonene er forskjellig.

Ved bruk av horisontale gardinlinser dannes en overflatedeteksjonssone. En slik sone har et "dødt" område (sone med usikker deteksjon) opp til en høyde på 1 - 1,2 m fra gulvnivå, noe som tillater bruk av detektorer med en "horisontal gardin" linse i rom der det er kjæledyr.

Den smalt fokuserte sonen dannet av den vertikale gardinlinsen gjør at detektorene kan brukes til å beskytte trange korridorer.

For å øke deteksjonsevnen bruker noen detektorer sensorer basert på to eller fire pyroelementer. I i dette tilfellet Deteksjonsstrålen består av to (fire) elementære stråler, og den spesielle kretsen for å slå på de sensitive områdene på pyromottakeren og signalbehandlingsmetoden gir økt motstand til enheten mot fakkel forårsaket av strålingen fra belysningsenheter (hvite lamper) og solen, oppfattet som forstyrrelser.

Detektorene er godt beskyttet mot elektriske utladninger og elektromagnetisk stråling Mikrobølgeovn, holdbar metallkropp, fungerer som en skjerm. For å visuelt overvåke ytelsen til enheten og nivået av interferens på installasjonsstedet, brukes LED-indikasjon. Noen typer detektorer har muligheten til å eksternt slå på/av LED-indikatorer via en alarmsløyfe.

Når bevegelse, interferens oppdages, eller enheten åpnes, kan en alarmvarsling genereres på to måter: kortslutning(ved å øke strømforbruket) eller bryte (ved å redusere strømforbruket) av alarmsløyfen. En alarm utløses ved å lukke/åpne kontaktene til alarm-, innbrudds- og feilutgangsreléer. En alarmmelding gis innen få sekunder, fordi detektoren husker alarmsignalet.

Noen ganger plasseres en IR-bevegelsesdetektor i samme hus med andre typer detektorer, for eksempel en glassdetektor. Dette er mulig takket være bruken av passiv infrarød deteksjonsmetode i bevegelsesdetektorer, som ikke skaper interferens eller påvirker driften av andre enheter.

3.2.1. XJ-seriens bevegelsesdetektorer.

3.2.1. Bevegelsesdetektorer i XJ-serien

Bevegelsesdetektor XJ660T

Fig.3.5 XJ660T bevegelsesdetektor

Den passive infrarøde detektoren XJ660T fra S&K Sysytem (IntelliSense) er en kompakt, attraktiv og enkel å installere enhet (fig. 3. 5). Den brukes til å beskytte bolig- og industrilokaler.

XJ660T er en passiv infrarød detektor med et deteksjonsområde som måler 18x15 m. Detektoren er produsert ved hjelp av patentert teknologi som praktisk talt eliminerer mulig sabotasje av enheten.

Funksjoner til XJ660T-detektoren:

> automatisk pulstelling;

> kombinasjon av et flersegmentsspeil og en Fresnel-linse;

> justering av egenskapene til deteksjonssonen avhengig av installasjonshøyden;

> temperaturkompensasjon;

> motstand mot hvitt lys;

> mulighet for å bruke ulike typer linser.

Enheten er utstyrt med et vidvinkelobjektiv

vinkel" (fig. 3. 6) eller en linse av "vertikal" type

gardin". Det er mulig å installere en linse som gir beskyttelse mot kjæledyr, den forhindrer at enheten utløses når en gjenstand beveger seg med en høyde på mindre enn 1 m.

De viktigste tekniske egenskapene til XJ660T-enheten

Passiv infrarød sensor........................................ dobbelt pyroelektrisk element

med justerbar følsomhet Deteksjonssonestørrelse, m.......................................... .......... ............... 18x15

Ris. 3. 6. XJ660T detektordeteksjonssoner

Driftsspenningsområde, V......................................................... ...... ..... 6-14

Utgangsreléer:

alarmrelé, mA/V........................................... ....... ............... 100/30

intervensjonsrelé, mA/V......................................... .......... .......... 25 / 30

Motstand mot hvitt lys i en avstand på 2,4 m, ikke mindre enn cd........ 20000

Driftstemperaturområde, °C........................................... fra -18 til + 65

Totale dimensjoner, mm......................................................... .......... 130x70x60

For å øke deteksjonsområdet til detektoren, brukes en ekstra svingbrakett type DT4SW. Takk til flott design, passer enheten godt inn i interiøret i en leilighet eller kontor. Detektoren er sertifisert av det russiske innenriksdepartementet.

Bevegelsesdetektor XJ413T

Pålitelig deteksjon, justerbar følsomhet, kompakt moderne design- alle disse egenskapene er iboende i den passive infrarøde bevegelsesdetektoren XJ413T fra S&K Systems (fig. 3. 7). Detektoren er beregnet for bruk inne i boliger og kontorer. Den kan enkelt monteres på en vegg eller i et hjørne av et rom (se avsnitt 1.4).

Fig.3.7.Bevegelsesdetektor XJ413T

Funksjoner til XJ413T-detektoren:

> deteksjonssone størrelse 13x13 m;

> justerbar pulsteller;

> kontroll av den nedre sonen;

> enkel installasjon;

> ekstra linser;

> små dimensjoner;

> tukling sensor;

> motstandsdyktig mot hvitt lys;

> motstandsdyktig mot radiointerferens.

Størrelsen på detektorens deteksjonssone bestemmes av "vidvinkel"-linsen (fig. 3. 8) og er 13x13 m. Den nedre sonen styres på grunn av den større tettheten av stråler rettet nedover. Dobbelt PIR-element med ekstra horisontal gardinlinse

lar deg unngå falske alarmer fra enheten i rom med kjæledyr. Ved å endre antall tellepulser kan detektoren justeres for å passe omgivelsene. Enhetskroppen inneholder en innbruddssensor (relé med normalt åpne kontakter), som genererer et alarmsignal når detektorhuset åpnes.

De viktigste tekniske egenskapene til XJ413T-enheten:

Deteksjonssonestørrelse, m................................................. ............................ 13x13

Strømforbruk (ved forsyningsspenning + 12 V), mA......................... 20

Utgangsreléer:

alarmrelé, mA/V........................................... ....... ............... 100/24

Motstand mot hvitt lys i en avstand på 3 m, ikke mindre enn cd............ 20000

10-1000 MHz, V/m........................................... ..... ................................. tretti

Totalmål, mm......................................................... ............ 73x57x40

Følsomheten til enheten, normal eller høy, settes av en jumper på brettet. Deteksjonssonen består av doble stråler og har en fjern (22 stråler), mellomliggende (7 stråler) og nær (4 stråler), samt en nedre sone (2 stråler). Enheten er montert på en vegg eller i et hjørne av rommet, den kan installeres på SMB-10 universalmonteringshengsel.

Ris. 3. 8. XJ413T detektordeteksjonssoner

Bevegelsesdetektor XJ-450T

Ris. 3.9. Passiv IR bevegelsesdetektor XJ450T

Den passive infrarøde detektoren XJ450T fra S&K Systems er laget i en slitesterk hvit plastkasse (fig. 3. 9). Det gir pålitelig deteksjon av bevegelige objekter som avgir varme. Justerbar følsomhet og rekkevidde lar deg raskt konfigurere sensoren for spesifikke bruksforhold. Enheten er beregnet for bruk i boliger, kontorer og små bedrifter.

Funksjoner til XJ450T-detektoren:

> justerbart deteksjonsområde;

> kontroll av den nedre sonen;

> justerbar følsomhet;

> beskyttelse mot insekter;

> ekstra linser;

> LED-indikasjon på drift

Et dobbelt passivt infrarødt element med en ekstra "horisontal gardin"-linse (fig. 3. 10) lar deg bli kvitt falske alarmer fra detektoren når du flytter kjæledyr i et beskyttet område. Ved å bruke en spesiell signalbehandlingsalgoritme elimineres potensielle kilder til falske signaler.

Ris. 3. 10. XJ450T deteksjonssoner

alarmer, for eksempel insekter. Nedre sone kontrollert takket være den tette flerstrålestrukturen til strålingsmønsteret. Muligheten til å justere posisjonen til detektorsensoren vertikalt lar deg justere størrelsen på enhetens deteksjonssone, noe som gjør bruken mer fleksibel. Avhengig av justeringen kan størrelsen på deteksjonssonen være 15x12 m eller 10x12 m. Følsomheten til detektoren stilles inn av en jumper og har to nivåer: normal og høy.

De viktigste tekniske egenskapene til XJ450T-enheten:

Deteksjonssonestørrelse, m................................... 15x12 eller 10x12

Forsyningsspenning, V......................................................... ...... ............ 10-14

Strømforbruk (ved forsyningsspenning + 12 V), mA......................... 20

Utgangsreléer:

intervensjonsrelé, mA/V......................................... .......... 25/24

alarmrelé, mA/V........................................... ............... 100 / 24

Motstand mot hvitt lys i en avstand på 2,4 m ikke mer enn cd........... 20000

Immunitet mot radiointerferens i frekvensområdet

10-1000 MHz, V/m........................................... ..... .................................tretti

Driftstemperaturområde, C................................... fra 0 til + 49

Detektoren kan enkelt monteres på en vegg eller i et hjørne av et rom. Deteksjonssonen består av doble stråler og har en fjern (22 stråler), mellomliggende (6 stråler), nær (3 stråler), og nedre (2 stråler) soner.

Ved å endre antall pulser som telles, kan følsomheten til detektoren justeres for å passe omgivelsene. For å installere og konfigurere enheten kan du bruke monteringshengslet SMB-10.

Detektoren har et kvalitetssertifikat for bruk i Russland.

Bevegelsesdetektorer MS-550/MS-550T

Passive IR-detektorer MS-550/MS-550T fra S&K (IntelliSense) er beregnet for bruk i lukkede rom. Dette er enheter med høy grad av pålitelighet oppnådd gjennom bruk av en mikroprosessor. Detektorene har en selvdiagnosemodus og er også utstyrt med en driftsmodusindikator. Utseende enhetene er vist i fig. 3. 9. Det er det samme som XJ405T detektor.

Funksjoner til MS-550/MS-550T detektorer:

> bruk av et dobbelt pyroelektrisk element;

> tett strålingsmønster;

> mikroprosessor signalbehandling system;

> automatisk temperaturkompensasjon;

> selvdiagnose;

> følsomhetsjustering;

> beskyttelse mot insekter;

> modus for å kontrollere konfigurasjonen av den beskyttede sonen.

Et dobbelt pyroelektrisk element og et optisk system gjør det mulig å oppnå en deteksjonssone som måler 15x12 m (fig. 3. 10) med dobbel tetthet av deteksjonsstråler. Detektoren er motstandsdyktig mot falske alarmer i nærvær av et hvilket som helst antall katter eller andre små dyr av samme størrelse med en totalvekt på ikke mer enn 7 kg, samt et hvilket som helst antall fugler som flyr tilfeldig eller i bur. Mus og rotter påvirker heller ikke driften av detektoren.

En automatisk sjekk av detektorens ytelse utføres hver time. Hvis det oppdages en feil, gjentas testen hvert 5. minutt. Feil under testutførelse indikeres med en blinkende LED. od. Ved vellykket gjennomføring av selvtesten utført automatisk etter at strømmen er koblet til, eller når brukeren starter selvdiagnosemodusen, går detektoren inn i en 10-minutters modus for å sjekke konfigurasjonen av den beskyttede sonen. I denne modusen kan du bestemme den nøyaktige konfigurasjonen av det beskyttede området ved å utføre et testpass - hver gang kanten til en av deteksjonsstrålene krysses, vil LED-en slå seg på.

De viktigste tekniske egenskapene til MS-550/MS-550T-enheter:

Forsyningsspenning, V......................................................... ..... ............ 10-14

Strømforbruk (ved forsyningsspenning + 12 V), mA......................... 20

Utgangsreléer:

intervensjonsrelé, mA/V......................................... ....... .......... 25/24

Alarmrelé, mA/V........................................... ............... 100/24

Motstand mot hvitt lys, lux......................................... ......... ......... 6500

Immunitet mot radiointerferens i området

frekvenser 10-1000 MHz, V/m................................... ..... ................... tretti

Driftstemperaturområde, C................................... fra 0 til + 40

Totale dimensjoner, mm......................................................... ............ 90x44x45

Vekt, g................................................... ................................................................... 85

Detektoren lar deg justere følsomheten ved hjelp av jumpere på kretskortet til enheten. Tre følsomhetsnivåer er mulige: høy, normal og lav.

Detektoren kan installeres på en vegg eller i et hjørne av et rom i en høyde på 1, 2, 2, 3 eller 3 m fra gulvet. Det bør huskes at det beskyttede området må være innenfor detektorens direkte siktelinje.

Ris. 3.10. XJ450T deteksjonssoner

Bilde:

Ris. 3.6. XJ660T detektordeteksjonssoner

Bilde:

Bilde:

Ris. 3.8. XJ413T detektordeteksjonssoner

Bilde:

Fig.3.5 XJ660T bevegelsesdetektor

Bilde:

Fig.3.7. Bevegelsesdetektor XJ413T

Bilde:

3.2.2. Bevegelsesdetektor PIR700E.

3.2.2. Bevegelsesdetektor PIR700E

PIR700E passiv infrarød detektor er designet for installasjon i rom opptil 200 m2. Den kan monteres på veggen eller i hjørnet av rommet. Driften av detektoren er basert på bruk av et dobbelt pyroelektrisk element. Designfunksjonene til detektoren gjør at den kan brukes i boligområder der det er kjæledyr. Funksjoner til PIR700E-detektoren:

> effektiv beskyttelse fra falske alarmer forårsaket av radiointerferens;

> justering av størrelsen på deteksjonssonen i vertikale og horisontale plan;

> dobbelt pyroelektrisk element;

> tulling åpenbar;

> høy følsomhet;

> små dimensjoner;

> filtrering av forsyningsspenningen fra nettverksstøy;

> Mulighet for montering i hjørnet av rommet.

Det anbefales å bruke en avbruddsfri strømforsyning for å betjene detektoren. Når du bruker en "vidvinkel"-linse (fig. 3. 11) og installert i en høyde på 1,8 m, lar detektoren overvåke et område som måler 15x15 m. Bruken av ekstra linser lar deg justere retningsmønsteret til sensoren (. Fig. 3. 11). Bruk av objektivet Objektiv 817 Typen "horisontal gardin" gir mening bare når detektoren er installert i et rom der det er kjæledyr. Bruk av objektivet Objektiv 818 Typen "vertikal gardin" er berettiget når enheten er installert i en smal korridor.

Ris. 3. 11. PIR700E deteksjonssoner

De viktigste tekniske egenskapene til PIR700E-detektoren:

Dimensjoner på deteksjonssone, m......................................... ...... ..... 15, 2x15, 2

Forsyningsspenning, V......................................................... .............. 10, 6-16

Strømforbruk (ved forsyningsspenning + 12 V), mA......................................... 23

Maksimal installasjonshøyde, m......................................... ....... 3, 6

Alarmrelé, mA/V......................................... ...................................... 100/24

Detektorutgang...................................normalt lukkede relékontakter

Reléaktiveringstid ikke mer enn s.................................................. ............................ 3

Driftstemperaturområde, C................................... fra -10 til + 50

Totale dimensjoner, mm......................................................... .......... 114x64x43

Vekt, g................................................... ........................................................... 198

Detektoren er installert på en vegg eller i et hjørne av rommet, maksimal høyde innstillinger - 3,6 m. Sensoren går i sikkerhetsmodus tidligst 3 minutter etter at strømmen er koblet til. Denne modusen indikeres ved at LED-indikatoren på enheten lyser. For å slå av LED-en, må du fjerne jumperen på enhetskortet. Når du installerer detektoren, anbefales det ikke å plassere den i nærheten av varmekilder som radiatorer, varmeovn, glødelamper og etc..

Ris. 3.11. PIR700E deteksjonssoner

Bilde:

3.2.3. Utendørs bevegelsesdetektor LX-2AU.

3. 2. 3. Utendørs bevegelsesdetektor LX-2AU

Optex LX-2AU passiv infrarød detektor er en enhet spesielt utviklet for utendørs bruk. Detektoren sikrer stabilitet av størrelsen på deteksjonssonen i de mest alvorlige klimatiske forhold som snø, regn, tåke osv.

Funksjoner til LX-2AU-detektoren:

> automatisk stabilisering av størrelsen på deteksjonssonen under alle forhold miljø;

> høyfølsom dobbel pyroelektrisk sensor;

> balansert temperaturkompensasjon;

> tre følsomhetsnivåer;

> følsomhetsjustering;

> innebygd LED driftsmodusindikator;

> muligheten til å justere posisjonen til sensoren i vertikalt og horisontalt plan;

> rask endring i størrelsen på deteksjonssonen.

Sensoren er motstandsdyktig mot direkte solstråler og billykter. En spesiell signalbehandlingsalgoritme lar den tilpasse seg endrede miljøforhold. De viktigste tekniske egenskapene til LX-2AU-enheten:

Deteksjonssonestørrelse, m................................................. ............................ 12x14

Betraktningsvinkel, grader......................................................... ........................... 120

Registrert bevegelseshastighet, m/s........................ fra 0,3 til 1,0

Justering:

i vertikalplanet, grader................................................ ....... ....... ±45

i horisontalplanet, grader................................................ ....... .0 - 20

Utgangsrelé, mA/V......................................... ....... ................... 100/24

Antall følsomhetsnivåer.......................................... ........... ... 3

Driftstemperaturområde, °C................................... fra -20 til + 50

Den innebygde fotodioden tillater automatisk avstenging sensor ved et visst belysningsnivå, vanligvis i dagslys. Lysnivået som denne avstengningen skjer ved, er justerbart.

Sensoren er enkel å bruke og installere. Tak- og veggbraketter lar deg justere posisjonen til sensoren i vertikalt og horisontalt plan.

3.2.4. Bevegelsesdetektorer "Photon".

3. 2. 4. Bevegelsesdetektorer "Foto"

Passive infrarøde detektorer "Foton-6" og "Foton-8"

Sikkerhetspassive infrarøde detektorer "Foton-6" og "Foton-8" utviklet og produsert i Russland. De er designet for å fungere som en del av kontrollpaneler, for eksempel " Signal- 37A", "Signal-40", "Signal-45"", så vel som i systemene "Phobos", "Neva-10M", "Komet-K".

Enhetene får strøm via en alarmsløyfe. Et dobbelt pyroelektrisk element brukes som sensor. Takket være bruken av tre typer

Linsedetektorer har tre deteksjonssoner. Kroppen til enhetene har en moderne design (fig. 3. 12), som lar dem passe godt inn i det indre av ethvert rom.

Funksjoner av "Photon" type detektorer:

> høy deteksjonsevne;

> høy motstand mot elektromagnetisk, termisk og lysinterferens;

> to måter å generere et alarmvarsel på;

> rask tilgang til driftsmodus;

> visuell kontroll av enhetens ytelse;

> forsyningsspenningskontroll;

> strømforsyning via alarmsløyfe;

> brede installasjonsmuligheter.

Detektorenes høye deteksjonsevne sikres ved bruk av tre deteksjonssoner: volumetrisk, overflate og lineær (fig. 3: 13). Dette gjør at de kan brukes til å beskytte lokaler av nesten alle konfigurasjoner.

Ris. 3. 13. Detektordeteksjonssoner "Foton-6"

De viktigste tekniske egenskapene til detektorer "Foto":

Kontrollert område med volumetrisk deteksjonssone, m2................... 120

Registrert bevegelseshastighet, m/s................................... 0, 3-3, 0

Nåværende forbruk:

"Foton-6" mA ................................................... ................................... 15

« Foton-8", mA ................................................... .. ............................. 1

Driftstemperaturområde:

"Foton-6"°C ................................................... ... ............ fra -30 til + 50

"Foton-8",°C ................................................... ... ............ fra -10 til + 50

Totalmål, mm......................................................... ......... 107x107x64

Vekt (kg............................................... .... ........................................ 0,25

Bevegelsessensor "Foton-SK"

Sikkerhetsvolumetrisk optisk-elektronisk bevegelsesdetektor "Foton-SK"(Fig. 3. 14) er produsert i Russland. Den ble utviklet sammen med det amerikanske selskapet S&K Systems etter ordre fra hoveddirektoratet for privat sikkerhet i Russlands innenriksdepartement. Sensoren anbefales for installasjon i boliger, kontorer og små bedrifter.

Detektorfunksjoner "Foton-SK":

> deaktivere LED-indikatoren i sikkerhetsmodus;

> beskyttelse mot uautorisert åpning;

> høy støyimmunitet;

> beskyttelse mot kjæledyr;

> minimal mengde komponenter;

> Mulighet for montering på vegg eller i hjørnet av rommet.

For øyeblikket enheten "Foton-SK" er en av de billigste bevegelsesdetektorene på det russiske markedet. I produksjonen av enheten, moderne teknologisk utstyr Til overflatemontert fra Universal Instruments Corporation, som gjør det mulig å oppnå meget høy ytelsesegenskaper for enheten.

Detektoren har fem deteksjonssoner og dekker et område som måler 15x12 m

(Fig. 3.15). Digital signalbehandling gjør det mulig å utelukke sensoren fra å utløses av flygende insekter. En ekstra linse lar deg begrense deteksjonssonen nedenfra til en viss høyde, og gir dermed beskyttelse mot kjæledyr.

Ris. 3. 15. Enhetsdeteksjonssoner "Foton-SK"

De viktigste tekniske egenskapene til enheten "Foton-SK":

Deteksjonssonestørrelse, m................................................. ............................ 15x12

Forsyningsspenning, V......................................................... ..... ............ 10-14

Strømforbruk, mA......................................................... ........................................ 20

Driftstemperaturområde, °C................................... fra -18 til + 49

Totale dimensjoner, mm......................................................... ............ 90x64x41

Vekt, g................................................... ................................................................... 85

"Foton-SK" - Dette er en av de beste detektorene produsert av den innenlandske industrien. Den har det høyeste forholdet kvalitet/pris.

Ris. 3.12. Bevegelsesdetektor "Foton-SK"

Bilde:

Ris. 3.12. Bevegelsesdetektorer "Photon-6" og "Photon-8"

Bilde:

Ris. 3.13. Deteksjonssoner for Foton-6-detektoren

Bilde:

Ris. 3.15. Deteksjonssoner for Foton-SK-enheten

Bilde:

3.2.5. Bevegelsesdetektor MRS 4040T.

3. 2. 5. Bevegelsesdetektor MRS 4040T

MPC 4040T passiv infrarød detektor med en dobbel sensitiv sensor produsert av IntelliSense er en økonomisk enhet med en deteksjonssonestørrelse på 12x15 m (fig. 3. 16). Den bruker patentert teknologi S&K, samt en kombinasjon av et segmentspeil og en Fresnel-linse, som praktisk talt eliminerer mulig sabotasje av enheten.

Egenskaper til MRS 4040T-detektoren:

> temperaturkompensasjon;

> følsomhetsjustering;

> justering av deteksjonssonen avhengig av installasjonshøyden;

> motstand mot hvitt lys;

> ekstra svingbrakett.

Ris. 3. 17. Deteksjonssoner for MRS4040T-enheten

Enheten bruker et dobbelt pyroelektrisk element med justerbar følsomhet. Når du bruker en "vidvinkel"-linse (fig. 3. 17), vil området som kontrolleres av enheten være 144 m2 (12x12 m). Det er mulig å installere en "vertikal gardin"-linse, som gir et smalt beskyttet område på opptil 18 m. Den "horisontale gardin"-linsen for beskyttelse mot kjæledyr hindrer detektoren i å utløses når bevegelse skjer i et område med høyde under 1,2. m. Dette sikres som ved bruk av brede og smale strålingsmønstre.

De viktigste tekniske egenskapene til MRS4040T-enheten:

Deteksjonssonestørrelse, m................................................. ............................ 12x 12

Radiointerferensimmunitet i en avstand på 3 m

i området 20-100 MHz, W......................................... ............................ 100

Motstand mot hvitt lys i en avstand på 2,4 m, ikke mindre enn cd......... 20000

Forsyningsspenning, V......................................................... ..................... 8-14

Strømforbruk (ved forsyningsspenning + 12 V), mA......................... 20

Utgangsreléer:

alarmrelé, mA, V......................................... ....... ............... 100/30

Driftstemperaturområde, C................................... fra -18 til + 65

Totale dimensjoner, mm......................................................... ............ 92x60x50

Vekt, g................................................... ................................................................... 71

Sensoren monteres på vegg eller i et hjørne av rommet. En ekstra svingbrakett type DT4SW kan brukes til montering. Detektoren er designet for å beskytte lukkede rom. Høy kvalitet og den moderate prisen på enheten er nettopp det som gjør den konkurransedyktig på hjemmemarkedet for teknisk sikkerhetsutstyr.

IntelliSenses IQ200-seriens passive infrarøde bevegelsesdetektorer bruker en kombinasjon av fire pyroelementer med justerbar følsomhet. Enhetene (fig. 3.18) er beregnet på å organisere sikkerhet og installasjon i boliglokaler, kontorer og små bedrifter. IQ220T-detektoren har en rekkevidde på 12 m, og IQ260T-detektoren har en rekkevidde på 18 m. Funksjoner til 10200-seriens detektorer:

> evne til å justere størrelsen på deteksjonssonen;

> LED-indikasjon for driftsmodus;

> motstand mot radiointerferens;

> motstand mot hvitt lys;

> temperaturkompensasjon.

IQ220T har patentert teknologi S&K, takket være hvilke falske alarmer av systemet er nesten fullstendig eliminert. Multisegmentspeilet og Fresnel-linsen gir et deteksjonsområde på omtrent 200 m2. Ved å bruke et sett med linser kan du få det nødvendige strålingsmønsteret til detektoren (fig. 3.19). Enheten kan utstyres med en "horisontal gardin"-linse for å beskytte mot falske alarmer forårsaket av kjæledyr. Detektoren inneholder to doble pyroelementer med justerbar følsomhet.

De viktigste tekniske egenskapene til enheter i IQ200-serien:

Størrelse på deteksjonsområde:

IQ220T,M................................................... .................................... 12x12

IQ260T, m......................................................... .................................... 18x15

Radiointerferensimmunitet i en avstand på 3 m

i området 27-1000 MHz, W......................................... ................................... 100

Motstand mot hvitt lys i en avstand på 2,4 m, cd......................... 20000

Forsyningsspenning, V......................................................... ..... ............ 10-14

Strømforbruk (ved forsyningsspenning +12 V), mA.................................30

Utgangsreléer:

alarmrelé, mA/V........................................... ....... ............... 100/30

intervensjonsrelé, mA/V......................................... .......... .......... 25/30

Driftstemperaturområde, °C................................... fra -18 til +65

Totalmål, mm......................................................... .......... 130x70x60

Vekt, g................................................... ........................................................... 227

3.2.7. Takdetektor FIR5030.

3. 2. 7. Takdetektor FIR5030

FIR5030 bevegelsesdetektor fra S&K (IntelliSense) er to uavhengige enheter i ett hus: en passiv infrarød detektor og en knust glassdetektor. FIR5030 har et sirkulært strålingsmønster og er designet for montering i taket på et beskyttet område. Den har et moderne design (fig. 3. 20) og høy ytelsesegenskaper, noe som gjør det til en utmerket løsning for sikring av lokaler som små butikker eller kontorer med glassfront. Funksjoner til FIR5030-detektoren:

> Mulighet for montering i flukt med takflaten og på undertak;

> to utgangsreleer i ett hus (ett for hver detektor);

> justerbar høyde installasjon;

> følsomhetsjustering;

> LED driftsmodusindikator;

> huske alarmen.

Enheten inkluderer en passiv infrarød (PIR) detektor med et sirkulært strålingsmønster basert på et pyroelektrisk element med justerbar følsomhet. Den er designet for å oppdage uautorisert adgang til lokalene. Den kan bruke ett av to utskiftbare speil, hvis bruk bestemmes av installasjonshøyden til enheten og nødvendig mengde deteksjonsstråler (fig. 3. 21).

Når du installerer et speil. nr. 1 bør monteringshøyden være fra 2,5 til 3,5 m fra gulvet. I dette tilfellet vil strålingsmønsteret bestå av 77 deteksjonsstråler av ulik lengde.

Ved montering av speil nr. 2 bør monteringshøyden være 3,5-4,9 m Antall deteksjonsbjelker reduseres til 61.

Den andre detektoren til enheten er detektoren for knust glass (GDS) Flex Guard

med en rekkevidde på opptil 9 m, designet for å registrere at glasset knuser og generere et alarmsignal. Driftsprinsippet til detektoren er basert

på analysen av spekteret til lydsignalet som genereres når man treffer glass

og når den går i stykker. For å generere et alarmsignal må enheten

registrere støtet på glasset og lyden av glass som knuses, og intervallet

Det skal ikke være mer enn 150 ms mellom begge lydene. Dette eliminerer muligheten for falske positiver. Rekkevidden til detektoren for knust glass avhenger av typen, tykkelsen og størrelsen på glasset. Derfor, for å sette opp enheten, er det nødvendig å bruke en spesiell glassknusesimulator FlexGuard 700..

Tekniske egenskaper for FIR5030-detektoren:

Radius av deteksjonssone for PIR-detektor, m......................................... ...........15

Antallet deteksjonsstråler er ikke mindre enn ................................................... .......... ................61

Installasjonshøyde, m......................................................... .............. fra 2,5 til 4,9

DBS-deteksjonsradius ikke mer enn, m.......................................... .......... ......... 9

Type glass ................................................... .... metallisert, lagdelt

herdet, forsterket Glasstykkelse, mm........................................... ........................................ 4 - 7

Glassstørrelse ikke mindre enn, mm........................................... ........ .......... 270x270

Forsyningsspenning, V......................................................... ..... ............... 8,5-1,6

Strømforbruk (ved forsyningsspenning +12 V), mA................................40

Utgangsreléer:

alarmrelé PIC-detektor, mA/V..................................... 500/30

DBS alarmrelé, mA/V........................................... ......... ............ 500/30

intervensjonsrelé, mA/V......................................... ....... .......... 25 /30

Ris. 3. 21. Deteksjonssoner til FIR5030-detektoren

Enheten kan installeres på takflaten eller flush med den. Monteringshøyden kan justeres ved hjelp av et ekstra speil. Enheten gir mulighet til å justere følsomheten til PIR-detektoren og DBS og lagre alarmsignalet.

– de åpner dører på flyplasser og butikker når du nærmer deg døren. De oppdager også bevegelser og gir en alarm. innbruddsalarm. Slik fungerer de: Sensoren, følsom for infrarød stråling i området 5-15 mikron, oppdager termisk stråling fra Menneskekroppen. Hvis noen har glemt fysikk, la meg minne deg på: Det er i dette området at den maksimale strålingen fra kroppen faller ved en temperatur på 20–40 grader Celsius. Jo varmere et objekt er, jo mer avgir det. Til sammenligning: infrarøde lyskilder for videokameraer, stråle (to-posisjon) "cross-beam" detektorer og TV-kontrollpaneler opererer i bølgelengdeområdet kortere enn 1 mikron, synlig for mennesker spektralområdet er i området 0,45–0,65 µm.
Sensorer av denne typen kalles passive fordi de selv ikke avgir noe, de oppfatter bare termisk stråling fra menneskekroppen. Problemet er at ethvert objekt ved en temperatur på til og med 0º C avgir ganske mye i IR-området. Enda verre, selve detektoren sender ut stråling – kroppen og til og med materialet til det følsomme elementet. Derfor fungerte de første slike detektorer hvis bare selve detektoren ble avkjølt, for eksempel til flytende nitrogen (-196ºC). Slike detektorer er lite praktiske i hverdagen. Moderne massedetektorer fungerer alle etter differensialprinsippet - de er ikke i stand til nøyaktig å måle den faktiske mengden av infrarød strålingsfluks fra en person i bevegelse (mot bakgrunnen av parasittiske flukser fra mye nærmere objekter), men (faktisk også på grensen til følsomhet) er i stand til å oppdage en ENDRING i FORSKJELLEN i IR-strålingsflukser som inntreffer på to nærliggende steder. Det vil si at det er viktig at stråling fra en person kun fokuseres på ett av stedene, og dessuten endres det. Detektoren fungerer mest pålitelig hvis bildet av en person først treffer det ene stedet, signalet fra det blir større enn fra det andre, og deretter beveger personen seg slik at bildet hans nå treffer det andre stedet og signalet fra det andre øker, og fra de første nedgangene. Slike ganske raske endringer i signalforskjellen kan lett oppdages selv mot bakgrunnen av et enormt og variabelt signal forårsaket av alle andre omkringliggende objekter (og spesielt sollys).

Hvordan lure en IR-detektor
Den første ulempen med IR-metoden for passiv bevegelsesdeteksjon er at personen må være tydelig forskjellig i temperatur fra objektene rundt. Ved en romtemperatur på 36,6º vil ingen detektor skille en person fra vegger og møbler. Enda verre: jo nærmere romtemperaturen er 36,6º, jo dårligere er detektorens følsomhet. De fleste moderne enheter kompenserer delvis for denne effekten ved å øke forsterkningen ved temperaturer fra 30º til 45º (ja, detektorer fungerer også vellykket ved motsatt temperaturforskjell - hvis rommet er +60º, vil detektoren enkelt oppdage en person; takket være termoreguleringen systemet, vil menneskekroppen opprettholde en temperatur på ca. 37º). Så når utetemperaturen er omtrent 36º (som ofte finnes i sørlige land) detektorer åpner dører svært dårlig, eller omvendt, på grunn av ekstremt høy følsomhet, reagerer de på det minste vindpust.
Dessuten kan IR-detektoren enkelt blokkeres av ethvert objekt romtemperatur(pappark) eller bruk tykk pels og lue slik at armene og ansiktet ikke stikker ut, og går du sakte nok vil ikke IR-detektoren merke slike små og langsomme forstyrrelser.
Det er også mer eksotiske anbefalinger på Internett, for eksempel en kraftig IR-lampe, som, hvis den slås på sakte (med en vanlig dimmer), vil drive IR-detektoren ut av skalaen, hvoretter du kan gå foran den selv uten en pelskåpe. Her skal det imidlertid bemerkes at gode IR-detektorer i dette tilfellet vil gi et feilsignal.
Til slutt er det mest kjente problemet med IR-detektorer maskering. Når systemet er deaktivert, i åpningstid på dagtid, kommer du som besøkende til de ønskede lokalene (for eksempel en butikk) og griper øyeblikket mens ingen ser, blokkerer IR-detektoren med et stykke papir, dekk den med en ugjennomsiktig selvklebende film, eller fyll den med spraymaling. Dette er spesielt praktisk for en person som jobber der selv. Lagremannen blokkerte forsiktig detektoren på dagtid, klatret gjennom vinduet om natten, tok ut alt, og fjernet så alt og ringte politiet - gru, de ranet, men alarmen fungerte ikke.
For å beskytte mot slik maskering finnes følgende tekniske teknikker.
1. I kombinerte (IR + mikrobølge) sensorer er det mulig å gi et feilsignal hvis mikrobølgesensoren oppdager et stort reflektert radiosignal (noen kom veldig nær eller rakk ut direkte til detektoren), og IR-sensoren sluttet å produsere signaler . I de fleste tilfeller i det virkelige liv betyr ikke dette den ondsinnede hensikten til den kriminelle, men uaktsomheten til personalet - for eksempel blokkerte en høy stabel med bokser detektoren. Imidlertid, uavhengig av ondsinnet hensikt, hvis detektoren er blokkert, er dette en forstyrrelse, og et slikt "feil"-signal er veldig passende.
2. Noen kontrollpaneler har en kontrollalgoritme når den, etter frakobling av detektoren, oppdager bevegelse. Det vil si at fravær av et signal betraktes som en funksjonsfeil inntil noen passerer foran sensoren og den sender ut et normalt "det er bevegelse"-signal. Denne funksjonen er ikke veldig praktisk, fordi ofte er alle lokaler deaktivert, selv de som ingen skal inn i i dag, men det viser seg at om kvelden, for å armere lokalene igjen, må du gå inn i alle rom der ingen var der i løpet av dagen, og vift med hendene foran sensorene - kontrollpanelet vil sørge for at sensorene er operative og vil nådigst tillate deg å armere systemet.
3. Til slutt er det en funksjon kalt "nær sone", som en gang ble inkludert i kravene til den russiske GOST og som ofte feilaktig kalles "anti-maskering". Essensen av ideen: detektoren bør ha en ekstra sensor som ser rett ned, under detektoren, eller et separat speil, eller en spesiell vanskelig linse, generelt, slik at det ikke er noen dødsone under. (De fleste detektorer har en begrenset visningsvinkel og vender generelt forover og 60 grader nedover, så det er en liten dødsone rett under detektoren, på gulvnivå omtrent en meter fra veggen.) Det antas at en utspekulert fiende på en eller annen måte vil være i stand til å komme inn i denne døde sonen og derfra blokkere (maskere) linsen til IR-sensoren, og deretter frekt gå rundt i hele rommet. I virkeligheten er detektoren vanligvis installert slik at det ikke er mulig å komme inn i denne dødsonen uten å omgå sensorens følsomhetsområder. Vel, kanskje gjennom veggen, men ekstra linser vil ikke hjelpe mot kriminelle som trenger gjennom veggen.

Radioforstyrrelser og andre forstyrrelser
Som jeg sa, fungerer IR-sensoren nær sin følsomhetsgrense, spesielt med romtemperaturer som nærmer seg 35ºC. Den er selvfølgelig også svært utsatt for interferens. De fleste IR-detektorer kan gi falsk alarm hvis du plasserer en mobiltelefon i nærheten av den og ringer den. På etableringsstadiet sender telefonen ut kraftige periodiske signaler med en periode nær 1 Hz (det er i dette området typiske signaler fra en person som går foran IR-sensoren ligger). Noen få watt radiostråling er ganske sammenlignbare med mikrowatt menneskelig termisk stråling.
I tillegg til radiostråling kan det også være optisk interferens, selv om linsen til IR-sensoren vanligvis er ugjennomsiktig i det synlige området, men kraftige lamper eller 100 W billykter i nabospektralområdet kan igjen ganske gi et signal som kan sammenlignes med mikrowatt fra en person i ønsket område. Hovedhåpet er at ekstern optisk interferens, som regel, er dårlig fokusert og derfor påvirker begge sensitive elementene i IR-sensoren like mye, og dermed kan detektoren oppdage interferensen og ikke utstede en falsk alarm.

Måter å forbedre IR-sensorer på
I ti år nå har nesten alle IR-sikkerhetsdetektorer en ganske kraftig mikroprosessor og har derfor blitt mindre utsatt for tilfeldig forstyrrelse. Detektorer kan analysere repeterbarheten og karakteristiske parametere til signalet, langsiktig stabilitet av bakgrunnssignalnivået, som har betydelig økt immunitet mot interferens.
IR-sensorer er i prinsippet forsvarsløse mot kriminelle bak ugjennomsiktige skjermer, men er utsatt for påvirkning av varmestrømmer fra klimakontrollutstyr og ekstern belysning (gjennom et vindu). Mikrobølge (radio) bevegelsessensorer, tvert imot, er i stand til å produsere falske signaler, oppdage bevegelse bak radiotransparente vegger, utenfor de beskyttede lokalene. De er også mer utsatt for radiointerferens. Kombinerte IR + mikrobølgedetektorer kan brukes både i henhold til "AND"-skjemaet, som reduserer sannsynligheten for falske alarmer betydelig, og i henhold til "ELLER"-skjemaet for spesielt kritiske lokaler, som praktisk talt eliminerer muligheten for å overvinne dem.
IR-sensorer kan ikke skille mellom en liten person og en stor hund. Det finnes en rekke sensorer der følsomheten for bevegelser til små gjenstander reduseres betydelig ved bruk av 4-felts sensorer og spesiallinser. I dette tilfellet kan signalet fra en høy person og fra en kort hund med en viss sannsynlighet skilles. Du må forstå godt at det i prinsippet er umulig å helt skille en huket tenåring fra en rottweiler som står på bakbena. Likevel kan sannsynligheten for falsk alarm reduseres betydelig.
For noen år siden dukket det opp enda mer komplekse sensorer – med 64 følsomme områder. Faktisk er dette et enkelt termisk kamera med en 8 x 8 elementmatrise. Utstyrt med en kraftig prosessor, er slike IR-sensorer (å kalle dem en "detektor" for mye for meg) i stand til å bestemme størrelsen og avstanden til et bevegelig varmt mål, hastigheten og retningen på dets bevegelse - for 10 år siden ble slike sensorer ansett som toppen av teknologi for målsøking av missiler, men nå brukes de til beskyttelse mot vanlige tyver. Tilsynelatende skal vi snart venne oss til å kalle små roboter som vekker deg om natten med ordene «IR-sensor» med ordene: «Beklager, sir, men tyver, sir, de vil ha te. Skal jeg servere dem te nå eller be dem vente mens du vasker opp og tar revolveren din?»

Blant det store utvalget av sikkerhetsdetektorer er den infrarøde bevegelsessensoren den vanligste enheten. Rimelig pris og effektivitet er egenskapene som har gjort dem populære. Og alt takket være det faktum at infrarød stråling ble oppdaget på begynnelsen av det nittende århundre.

Det ligger utenfor grensen for synlig rødt lys i området 0,74-2000 mikron. De optiske egenskapene til stoffer varierer sterkt og avhenger av typen bestråling. Et lite lag med vann er ugjennomsiktig for IR-stråling. Infrarød stråling fra solen står for 50 prosent av all utsendt energi.

Bruksområde

Infrarøde bevegelsessensorer har blitt brukt for sikkerhet i lang tid. De registrerte bevegelsene til varme gjenstander i lokalene og sendte et alarmsignal til kontrollpanelet. De begynte å bli kombinert med videokameraer og kameraer. Da et brudd skjedde, ble hendelsen registrert. Deretter utvidet anvendelsesområdet. Zoologer begynte å bruke kamerafeller for å kontrollere dyrene som ble studert.

Det meste av alle IR-sensorer brukes i systemet smart hus, hvor de spiller rollen som en tilstedeværelsessensor. Når en varmblodig gjenstand kommer inn i enhetens rekkevidde, slår den på belysningen innendørs eller utendørs. Det sparer strøm og gjør livet enklere for folk.

I adgangskontrollsystemer styrer bevegelsesdetektorer åpning og lukking av dører i offentlige bygninger. Ifølge eksperter vil IR-sensormarkedet vokse med 20 % årlig i løpet av de neste 3-5 årene.

Driftsprinsipp for IR-bevegelsessensor

Arbeidet til IR-detektoren er å overvåke den infrarøde strålingen til et bestemt område, sammenligne den med bakgrunnsnivået og gi en melding basert på resultatene av analysen.

IR-bevegelsessensorer for sikkerhet bruker aktive og passive typer sensorer. Førstnevnte bruker sin egen sender for kontroll, og bestråler alt innenfor enhetens dekningsområde. Mottakeren mottar den reflekterte delen av IR-strålingen og, basert på dens egenskaper, bestemmer om det var et brudd på sikkerhetssonen eller ikke. Det er aktive sensorer kombinert type, når mottaks- og sendeblokkene er atskilt, er dette detektorer som overvåker objektets omkrets. De har lengre rekkevidde sammenlignet med passive enheter.

En passiv infrarød bevegelsessensor har ikke en emitter, den reagerer på endringer i den omkringliggende IR-strålingen. I generell sak, har detektoren to følsomme elementer som er i stand til å oppdage infrarød stråling. En Fresnel-linse er installert foran sensorene, som deler rommet inn i flere dusin soner.

En liten linse samler stråling fra et spesifikt område i verdensrommet og sender den til det følsomme elementet. En tilstøtende linse som kontrollerer det tilstøtende området sender en strøm av stråling til den andre sensoren. Strålingen fra nærliggende områder er omtrent den samme. Hvis balansen blir forstyrret eller en viss terskelverdi overskrides, varsler enheten kontrollpanelet om at sikkerhetssonen er overtrådt.

IR-sensorkrets

Hver produsent har en unik skjematisk diagram IR-detektor, men funksjonelt er de omtrent like.

IR-sensoren har et optisk system, et pyrosensitivt element og en signalbehandlingsenhet.

Optisk system

Arbeidsområdet til moderne bevegelsessensorer er veldig mangfoldig på grunn av ulike former for det optiske systemet. Stråler divergerer fra enheten i radiell retning i forskjellige plan.

Siden detektoren har en dobbel sensor, er alle stråler todelt.

Det optiske systemet er orientert på en slik måte at det kun vil overvåke ett eller flere fly på ulike nivåer. Kan kontrollere rommet på en sirkulær eller strålemåte.

Ved konstruksjon av optikken til IR-sensorer brukes ofte Fresnel-linser, som representerer mange prismatiske fasetter på en konveks plastkopp. Hver linse samler IR-fluksen fra sitt romområde og sender den til PIR-elementet.

Utformingen av det optiske systemet er slik at selektiviteten på tvers av alle linser er den samme. For å beskytte deg mot egen varme elementer, insekter, et forseglet kammer er installert i enheten. Speiloptikk brukes sjelden. Dette øker rekkevidden til enheten og prisen på enheten betydelig.

Pyrosensitivt element

Rollen til sensoren i IR-sensoren spilles av en pyroelektrisk omformer basert på sensitive halvlederelementer. Den består av to sensorer. Hver av dem mottar en strålingsfluks fra to tilstøtende stråler. Med den samme ensartede bakgrunnen er sensoren stille. Hvis det oppstår ubalanse, vises en ekstra varmekilde i den ene sonen, men ikke i den andre, utløses sensoren.

For å øke påliteligheten og redusere falske alarmer, har firedoble PIR-elementer nylig begynt å bli brukt. Dette økte enhetens følsomhet og støyimmunitet. Men det reduserte avstanden til trygg gjenkjennelse av inntrengeren. For å løse dette må du bruke presisjonsoptikk.

Signalbehandlingsblokk

Hovedoppgaven til blokken er å pålitelig gjenkjenne en person mot en bakgrunn av forstyrrelser.

De kommer i et bredt utvalg:

1. solstråling;
2. kunstige IR-kilder;
3. klimaanlegg og kjøleskap;
4. dyr;
5. luft konveksjon;
6. elektromagnetisk interferens;
7. vibrasjon.

Behandlingsenheten for analyse bruker amplituden, formen og varigheten til utgangssignalet til den pyroelektriske omformeren. Påvirkningen av inntrengeren forårsaker et symmetrisk bipolart signal. Interferens produserer asymmetriske verdier til prosesseringsmodulen. I den enkleste versjonen sammenlignes signalamplituden med en terskelverdi.

Dersom terskelen overskrides, melder detektoren dette ved å sende et bestemt signal til sentralen. I mer komplekse sensorer måles varigheten av å overskride terskelen og antallet av disse overskridelsene. For å øke støyimmuniteten til enheten brukes automatisk termisk kompensasjon. Den gir konstant følsomhet over hele temperaturområdet.

Signalbehandling utføres av analoge og digitale enheter. De siste enhetene har begynt å bruke digitale signalbehandlingsalgoritmer, noe som har forbedret enhetens selektivitet.

Effektiviteten av å bruke en IR-detektor i trygghetsalarmer

Effektiviteten avhenger i stor grad av riktig valg av sensortype og plassering på sikkerhetsstedet. Passive IR bevegelsessensorer for gate og intern bruk reagere på bevegelsene til gjenstander som er varme sammenlignet med bakgrunnen ved visse bevegelseshastigheter. Ved lave hastigheter er endringer i infrarøde strålingsflukser i nærliggende sektorer så ubetydelige at det oppfattes som bakgrunnsdrift og ikke reagerer på brudd på sikkerhetssonen.

Hvis inntrengeren tar på seg en beskyttelsesdrakt med utmerket termisk isolasjon, vil ikke IR-bevegelsessensoren reagere, og det vil ikke være noen forstyrrelse i strålingsbalansen i nærliggende områder. Personen vil smelte sammen med bakgrunnsstrålingen.

Inntrengeren beveger seg langs bevegelsesdetektorbjelkene i lav hastighet, i så fall er han ofte stille.

Strømningsendringer er ikke tilstrekkelig til å utløse enheten. Dette gjelder spesielt for detektorer med dyrevernfunksjoner. De reduserer følsomheten for å unngå reaksjoner på utseendet til kjæledyr.

Det er viktig å installere den infrarøde sensoren riktig. I henhold til konfigurasjonen av bygningen, er det nødvendig å bruke en "gardin"-type enhet, og dette bør gjøres. Produsenten anbefaler å installere enheten i en viss høyde, dette må også overholdes.

For å øke effektiviteten til infrarøde sensorer, brukes de sammen med sensorer som opererer etter andre prinsipper.

Vanligvis legges det i tillegg til en radiobølgedetektor med høy følsomhet, noe som reduserer prosentandelen falske alarmer og øker påliteligheten til trygghetsalarmen. Når vinduer beskyttes mot inntrengning, er det i tillegg installert en ultralyddetektor som reagerer på glassbrudd.

Konklusjon

Gradvis blir IR-sensorer mer komplekse, deres følsomhet øker og selektiviteten forbedres. Sensorer er mye brukt i smarthus, videoovervåking og adgangskontrollsystemer. Deler med ulike enheter forbedret forbrukeregenskapene til sensorer. De er bestemt for et langt liv.

Video: Bevegelsessensor, driftsprinsipp

En bevegelsessensor er en enhet som lar deg identifisere eventuelle bevegelser innenfor ditt ansvarsområde. Det logiske nivået til digital elektronikk brukes vanligvis som et svarsignal. Som et resultat blir det mulig å oppdage tilstedeværelsen av bevegelse i alarmsystemer, belysning, automatisk kontroll dører osv.

Typer og prinsipper for drift av bevegelsessensorer

Passive infrarøde bevegelsessensorer

I innenlandsk litteratur snakker vi ofte om passive infrarøde bevegelsessensorer (PIR). Denne produktkategorien har en rekke ulemper. Vanligvis fungerer en passiv infrarød sensor basert på den pyroelektriske effekten: den registrerer varme på avstand. Utviklere tilpasser seg som regel temperaturen til menneskekroppen og fanger mellominfrarøde bølger i området 10 mikron. Dette er mye lavere enn synlig stråling. Jeg husker filmen med deltagelse av den store Arnie og jakten på Predator. Romvesenets sensoriske system reagerte på hetebølger.

Av denne grunn kan den passive infrarøde sensoren bli lurt. Disse brukes ikke i seriøse alarmsystemer. En pyroelektrisk bevegelsessensor inneholder en krystall som konverterer en spesifisert bølgelengde til en elektrisk ladning. For å eliminere interferens ved inngangen er det et filter i form av en silikonlinse. Det begrenser sterkt spekteret av innkommende stråling, for eksempel fra 7 til 15 mikron, og reduserer nivået av ekstern interferens.

Som regel består systemet av to deler for samtidig å registrere den eksterne bakgrunnen. Brikkevinduet som overfører stråling er delt i to ekvivalente deler som hver vender bort fra midten. Som et resultat, hvis det er en bevegelig varm kropp i synsfeltet til vinduet, vil forskjellen umiddelbart bli tydelig. Utviklerne forsikrer at takket være Fresnel-linser er en effekt på omtrent 1 μW nok til å få en respons. I lys av det ovennevnte krever de fleste passive infrarøde bevegelsessensorer tid og trening. I en kort periode bør ingen bevegelige gjenstander komme inn i synsfeltet til linsene.

Perioden varer opptil ett minutt, deretter er det tillatt å bruke bevegelsessensoren. Prinsippet for signaloverføring varierer. Som regel produserer en produsent en sensor og en tilsvarende multifunksjonell kontroller innenfor en serie mikrokretser, med oppgavene å jobbe med den medfølgende typen utstyr. Dette gjør det mulig å lage komplekse systemer. Nivået tilsvarer for eksempel en CMOS logisk enhet, eller produserer en serie pulser med en spesifisert frekvens. Passive infrarøde sensorer er kjent, med muligheten til å konfigurere denne parameteren, noe som gjør brikkene mer fleksible.

Det er en forsterker inni for å generere ønsket respons. Dette krever ekstern strømforsyning. Koblingsskjemaet er ekstremt enkelt:

1. Kraftbein.
2. Jording (krets null).
3. Informasjonssignalutgang.

Ulemper med passive infrarøde bevegelsessensorer

Enhver person med kunnskap om elektronikk er klar over ulempene med sensorene beskrevet ovenfor: strålingen er lett skjermet. Det er nok å plassere en solid gjenstand i synsfeltet til sensoren for å forstyrre driften av systemet. Termisk stråling vil ikke lenger nå det følsomme elementet. En påkledd person, for eksempel, genererer en mye mindre respons.

I tillegg er utvalget begrenset. Bestemmes av elementets følsomhet og styrken til den termiske strålingen til objektet. I de fleste tilfeller bare noen få meter, noe som pålegger bruksbegrensninger.

Temperaturen på mediet er av stor betydning når den synker, vil temperaturmønsteret begynne å falle på frekvensskalaen, og forvrenge sensorens følsomhet. Alternativet når det første vinduet på sensoren ser ut mot gaten, og det andre inn i rommet, anses som kontroversielt. Du må stole på produsentens anbefalinger angående bruksbetingelsene.

Laseravbrytere

Lasersensorer er kjent i filmer om pengebanker. Dette er en teknikk for å fikse bevegelse på en rett linje. Strålingskilden og mottakeren er plassert overfor hverandre. Når en gjenstand kommer mellom dem, genereres et alarmsignal. Laseren er noen ganger usynlig, bruken av spesielle gassbokser som lyser under påvirkning av infrarøde eller ultrafiolette stråler er ikke en oppfinnelse av filmskapere. Fenomenet luminescens brukes til å bestemme plasseringen av usynlige stier.

Når bølgelengden øker, faller retningsegenskapene til stråling kraftig, og radiobånd brukes ikke lenger som stråler. Angående høye frekvenser, som er i stand til å passere gjennom hindringer som røntgenstråler, er de av åpenbare grunner ikke egnet for bruk.

Sensorer basert på Doppler-effekten

Gruppen inkluderer to separate familier: ultralyd- og mikrobølgebevegelsessensorer. Driftsprinsippet er basert på en enkelt effekt. Doppler oppdaget fenomenet i 1842, og observerte systemer med dobbeltstjerner og andre himmellegemer. Tre år senere beviste Beuys-Ballot at et skifte i spekteret også ble observert for lydkilder.

Hver innbygger i hovedstaden og innbyggere i andre store byer la merke til at fløyten til et tog som nærmet seg var høyere enn på et avgående tog. Dermed er en person som er mer eller mindre musikalsk begavet i stand til å avgjøre om et tog nærmer seg perrongen eller stikker av. Dette er Doppler-effekten: enhver bølge som sendes ut av et objekt blir oppfattet av en stasjonær observatør i samsvar med den relative bevegelseshastigheten. Størrelsen på skiftet i spekteret avhenger av hastigheten.

Den vikende stjernen virker litt kjøligere enn den faktisk er: spekteret vil skifte nedover frekvensskalaen. Tvert imot ser fargen på den som nærmer seg varmere ut. En lignende effekt observeres i ethvert område: radio, lyd og andre. Lesere har allerede gjettet hvordan Doppler-effektsensorer fungerer. En ultralyd- eller radiofrekvent vibrasjon sendes ut i luften, og en respons fanges opp. I nærvær av objekter i bevegelse endres bildet radikalt: i stedet for en homogen utsendt bølge mottas en hel rekke frekvenser som er forskjellige i frekvens fra den opprinnelige.

Fordelen med metoden: strålingen bøyer seg lett rundt hindringer eller passerer gjennom. Men bevegelse registreres i forhold til alle gjenstander, inkludert livløse. Kroppstemperatur spiller ingen rolle. Driftsegenskapene til systemet avhenger av strålingsfrekvensen. For eksempel er radiorekkevidden stort sett forbudt å bruke. Små vinduer er igjen, redigert av en spesiell statlig komité. Ultralyd har ingen begrensninger, men er skadelig for menneskelig hørsel (selv om det ikke merkes direkte). For eksempel opererer hunde- og kakerlakkavstøtere innenfor det angitte området.

Så ultralyd- og RF-bevegelsessensorer er mye vanskeligere å skjerme.

Tomografiske bevegelsessensorer

Ordet ligner medisinsk utstyr, ifølge utviklerne, betyr det tilstedeværelsen av et rutenett av aktive sendere i systemet. Komplekset opererer i det tillatte 2,4 Hz-båndet, hvor WiFi-modemer, mikrobølgeovner og en rekke enheter fungerer. Noe som umiddelbart pålegger begrensninger: systemet skal begrense bruken av produktene som er oppført ovenfor.

Effekten er basert på den velkjente absorpsjonen av 2,4 Hz stråling av vannmolekyler. Den vanligste væsken på planeten kommer inn i kroppen til en levende skapning i overflod, noe som gjør det mulig å bygge et bilde innendørs. Bølger på 2,4 Hz passerer relativt enkelt gjennom vegger, og det er mulig å dekke relativt store områder med kompleks konfigurasjon. Et nettverk av transceivere, som ligner på WiFi-tilgangspunkter, er installert på bakken.

Et komplekst datasystem analyserer feltfordelingen. Dette innebærer et treningsstadium når forholdene for bølgeutbredelse i et bestemt rom vurderes. I fremtiden, ved hjelp av spesielle algoritmer, er systemet i stand til å indikere plasseringen av alle kropper i rommet. Det er også mulig å oppdage ubevegelige levende kropper. Når en biologisk livsform kommer inn i bølgenes virkeområde, begynner styrken deres å falme i henhold til visse lover. Energi blir til varme, slik det skjer i mikrobølgeovn. Som et resultat blir det mulig å generere et alarmsignal.

Utsenderne er ikke farlige for mennesker, og driftseffekten er regulert i henhold til loven. Den lokale administratoren inviteres, fra en viss størrelse, til å registrere systemet på foreskrevet måte. Sensorene er dyrere enn andre presentert i anmeldelsen. Doppler koster også mye.

Videokameraer som sensorer

I dag har de fleste digitale videokameraer et bevegelsesopptaksalternativ. Det blir mulig å ta opp et signal på opptakeren og generere en alarm på foreskrevet måte. Sensoren er ganske tilstrekkelig for behovene til organisasjonen. Registreringsprosessen, begynnelsen og slutten av hendelsesregistreringen bestemmes av egenskapene til individuelt utstyr.

Et stort pluss med systemet er muligheten til å operere automatisk og muligheten til å registrere ulovlige handlinger om nødvendig. Den eneste hindringen anses å være loven om borgernes privatliv. Det foreslås klart å skille ulovlige handlinger fra andre. Og ikke distribuer informasjonen mottatt i strid med loven.

For å jobbe i mørket brukes infrarøde opptakere med uunnværlig belysning av det omkringliggende landskapet. Det er veiledninger på Internett som foreslår å lage en infrarød opptaker fra en kamerasøker for nattfotografering. Bakgrunnsbelysningen er satt sammen på grunnlag av konvensjonelle infrarøde dioder. Skyteområdet i dette tilfellet avhenger i stor grad av kraften til infrarøde stråler. For forsterkningsformål anbefales det å bruke reflekser.

Bruke bevegelsessensorer

Ofte møter bruken av bevegelsessensorer visse begrensninger. Passive infrarøde sensorer er de enkleste i denne forbindelse. Hvor ultralyd og radiobølger begynner - foreslås det å nøye beregne konsekvensene. Lasere er ikke trygge, advarselsetiketten på en laserskriver er ingen spøk. Koherent stråling brenner gjennom netthinnen ikke verre enn papir, og forårsaker alvorlig skade.

Nært knyttet til bevegelsessensorer er systemer for å oppdage tilstedeværelse av røyk i et rom. I dette tilfellet brukes fenomenene med å endre betingelsene for passasje av stråling, pluss Doppler-effekten. Rent kjemiske metoder er ganske sjeldne.

Bevegelsessensorer brukes i systemer:

• alarm og sikkerhet;
• dørkontroller;
• underholdningskomplekser;
• belysning.

Utvalget av applikasjoner avhenger bare av fantasien til forfatterne, og det er grunnen til at utenlandske produsenter produserer integrerte systemer med evnen til å integrere dem i mer komplekse. Så for å dekke et bestemt område, er det tillatt å sette sammen et sett med sensorer som en konstruktør. Tomografiske systemer har størst fleksibilitet i denne forbindelse, men de er også dyrere. De enkleste infrarøde sensorene er mer egnet for å kontrollere enkeltobjekter, for eksempel dører.

For formålet med eiendomsvern benyttes et stort spekter av ulike tekniske virkemidler, bl.a Spesielt sted opptatt av trygghetsalarmer.

Sikkerhetsdetektorer er en slags "sensitive reseptorer" av sikkerhetsalarmsystemet, som er designet for å oppdage en kriminell i et beskyttet område, generere et alarmsignal og overføre det til sikkerhetssystemå iverksette responstiltak.

Sikkerheten til klientens eiendom, og i noen tilfeller sikkerheten til hans liv og helse, avhenger direkte av hvilke detektorer som brukes i sikkerhetssystemet til et kontor eller en leilighet.

Driften av detektorer er basert på bruk av ulike fysiske prinsipper. Det er 2 hovedtyper av detektorer:

1. Passive detektorer, som i seg selv ikke er kilder til bølger av forskjellige fysiske natur (elektromagnetiske, akustiske, etc.).

2. Aktive detektorer, som er kilder til slike bølger.

De åpenbare fordelene med passive detektorer er deres miljøvennlighet og lave energiforbruk. Imidlertid, i en rekke tilfeller, spesielt for å øke påliteligheten til alarmsignalet generert av detektoren og minimere antallet falske alarmer, brukes detektorer av den andre typen. Samtidig, i moderne detektorer, kombineres som regel aktive og passive operasjonsmetoder i en enhet.

Basert på det fysiske operasjonsprinsippet kan detektorer deles inn i følgende grupper.

Infrarød - detektorer som oppdager termisk (infrarød) stråling fra menneskekroppen og genererer et alarmsignal når kilden til termisk stråling beveger seg.

Ultralyd - detektorer som sender ut ultralydvibrasjoner og mottar et signal som reflekteres fra omgivende objekter. Formasjon alarmsignal oppstår når bevegelse skjer i det kontrollerte området.

Radiobølge - detektorer som sender ut i området for ultrakorte radiobølger. Driftsprinsippet deres er likt det for ultralyddetektorer.

Barometrisk - detektorer som genererer et alarmsignal når det er et plutselig fall atmosfærisk trykk i et beskyttet område, noe som kan oppstå hvis en dør eller et vindu åpnes.

Akustisk - detektorer som genererer et alarmsignal når en karakteristisk lyd detekteres i et beskyttet område. Oftest er dette lyden av vindusglass som knuses.

Seismikk - detektorer installert på en vegg eller annen struktur og genererer et alarmsignal hvis karakteristiske vibrasjoner som oppstår under et forsøk på å ødelegge barrieren oppdages i denne strukturen ved kjente metoder og verktøy (jackhammer, slipeverktøy, gasskutter, oksygenlanse, eksplosiver, etc.).

Treghetsdetektorer der alarmsignalet genereres ved bruk av treghetsegenskapene til objekter, og som regel når mekanisk påvirkning på en beskyttet gjenstand, for eksempel en bil (svingende, støtende). Treghetsgruppen inkluderer vibrasjons- og støtkontaktdetektorer.

Piezoelektrisk - ulike detektorer som bruker piezoelektriske materialer i sitt arbeid, som har egenskapen til å indusere en potensiell forskjell på motsatte sider av den piezoelektriske krystallen når den deformeres. Piezoelektriske inkluderer kontaktdetektorer for å overvåke glassbrudd, detektorer for å overvåke immobiliteten til installerte (skulptur) eller suspenderte (malerier) objekter, etc.

Magnetiske kontaktdetektorer er detektorer som genererer et alarmsignal når reed-bryteren åpnes på grunn av fjerning av et magnetisk element fra den.

De er vanligvis installert på vinduer og inngangsdører.

Elektriske kontaktdetektorer er detektorer som genererer et alarmsignal når en elektrisk kontakt åpnes. Brukes for tiden som regel i systemer alarmsystem og arbeid i manuell modus.

Kombinert - detektorer som kombinerer to eller flere fysiske driftsprinsipper (infrarød og ultralyd, infrarød og radiobølge, akustisk og magnetisk kontakt, etc.). Bruken av to fysiske driftsprinsipper gjør det ofte mulig å øke støyimmuniteten til detektoren og eliminere falske alarmer.

Ultralyd- og radiobølgedetektorer er klassifisert som aktive, mens alle andre er klassifisert som passive detektorer.

I tillegg til de som er angitt, er det detektorer som bruker andre fysiske driftsprinsipper: kapasitive, induktive, elektromagnetiske, etc.

Det er nødvendig å legge til det ovenfor at infrarøde og radiobølgedetektorer kan være enkeltposisjon (for å kontrollere bevegelse i et visst volum) og to-posisjon (for å kontrollere bevegelse gjennom et gjerde). To-posisjonsdetektorer består av en strukturelt atskilt sender og mottaker elektromagnetiske bølger og brukes til å beskytte omkretsene; Dannelsen av et alarmsignal i dem oppstår når en person krysser en infrarød eller radiostråle. I dette tilfellet har vi å gjøre med en aktiv infrarød detektor.

Denne artikkelen vil diskutere driftsprinsippet og designfunksjoner passive infrarøde detektorer, som med rette er veldig populære blant forbrukere og er de vanligste.

Passiv infrarøde detektorer designet for å oppdage en person innenfor følsomhetssonen. Hovedoppgaven til detektoren er å oppdage infrarød stråling fra menneskekroppen. Som man kan se fra figur 1, er den termiske strålingen til menneskekroppen innenfor spektralområdet til elektromagnetisk stråling med bølgelengder på 8-12 mikron. Dette er den såkalte likevektsgløden til menneskekroppen, hvis maksimale strålingslengde er fullstendig bestemt av temperaturen og for 37°C tilsvarer omtrent 10 mikron. Finnes hele linjen fysiske prinsipper og tilsvarende enheter som brukes til å detektere stråling i spesifisert spektralområde. For passive infrarøde detektorer bør det brukes et sensorelement med optimalt følsomhet/kostnadsforhold. Et slikt følsomt element er en pyroelektrisk fotocelle.

Ris. 1. Spektral avhengighet av glødeintensiteten: solen, en fluorescerende lampe, en glødelampe, menneskekroppen og transmisjonsspekteret til en rekke filtre som blokkerer synlig lys: et silisiumfilter, et klart silisiumfilter, et filter med et kutt -off bølgelengde på 5 μm, og et filter med en cut-off bølgelengde på 7 μm.

Fenomenet pyroelektrisitet består i tilsynekomsten av en indusert potensialforskjell på motsatte sider av en pyroelektrisk krystall under kortvarig ikke-likevektsoppvarming. Over tid, elektriske ladninger fra eksterne elektriske kretser og omfordeling av ladninger inne i krystallen fører til relaksering av det induserte potensialet. Av ovenstående følger:

avbruddsfrekvens (Hz).

Ris. 2. Avhengighet av størrelsen på pyroelementresponssignalet av avbruddsfrekvensen til det registrerte termiske IR-signalet.

1. For effektiv pyroelektrisk registrering av termisk stråling er det nødvendig å bruke en chopper med en optimal strålingsavbruddsfrekvens på ca. 0,1 Hz (fig. 2). På den annen side betyr dette at hvis en linseløs design av et pyroelektrisk element brukes, vil det kun kunne registrere en person når han går inn i strålingsmønsteret (fig. 3, 4) og når han forlater det med en hastighet på 1 - 10 centimeter per sekund.

Ris. 3, 4. Formen på strålingsmønsteret til et sammenkoblet pyroelektrisk element i horisontale (fig. 3.) og vertikale (fig. 4.) plan.

2. For å øke følsomheten til det pyroelektriske elementet for størrelsen på temperaturforskjellen (forskjellen mellom bakgrunnstemperaturen og temperaturen til menneskekroppen), er det nødvendig å designe det slik at det opprettholder minst mulige dimensjoner for å redusere mengde varme som kreves for en gitt økning i temperaturen til det følsomme elementet. Størrelsen på føleelementet bør ikke reduseres for mye, da dette vil føre til en akselerasjon av avspenningsegenskapene, som tilsvarer en reduksjon i følsomheten. Finnes optimal størrelse. Minimumsfølsomheten er vanligvis 0,1°C for et 1 x 2 mm pyroelektrisk element med en tykkelse på flere mikron.

3. For å øke den termiske stabiliteten til detektoren og kutte påvirkningen av sakte skiftende omgivelsestemperatur, er det følsomme elementet laget i form av en parstruktur av elektrisk rygg-mot-rygg-elementer plassert på et felles substrat. Utseendet til det følsomme pyroelektriske elementet er vist i fig. 5. Som det fremgår av figuren, er det følsomme elementet produsert i en standard halvlederpakke elektronisk element. Et vindu dannes i huset av et materiale som ikke overfører stråling fra utsiden med en bølgelengde på mindre enn 1 - 7 mikron, avhengig av type filtermateriale som brukes (se fig. 1). Verdensledende innen produksjon av pyroelektriske elementer er HAMAMATSU (Japan). I Ukraina produseres pyroelementer av SKTB ved Institute of Physics ved National Academy of Sciences of Ukraine.

Ris. 5. Utseendet til det følsomme elementet til en pyroelektrisk passiv IR-detektor.

Du kan tydelig formulere betingelsene for å oppdage en person ved hjelp av en infrarød detektor. Den infrarøde detektoren er designet for å oppdage bevegelige objekter med en temperatur som er forskjellig fra bakgrunnsverdien. Rekkevidde for registrerte bevegelseshastigheter: 0,1 - 1,5 m/sek. Dermed registrerer ikke den infrarøde detektoren stasjonære objekter, selv om temperaturen deres overstiger bakgrunnsnivået (en stasjonær person) eller hvis en gjenstand med en temperatur som er forskjellig fra bakgrunnen beveger seg på en slik måte at den ikke krysser de følsomme sonene til detektor (beveger seg for eksempel langs den følsomme sonen).

Naturligvis oppnås den høye følsomheten til den infrarøde detektoren ved å bruke et linsesystem for å konsentrere innkommende stråling (fig. 6). I en infrarød detektor utfører linsesystemet to funksjoner.

Ris. 6. Alternativer for å danne strålingsmønsteret til IR-detektorer avhengig av type linsesystem.

For det første tjener linsesystemet til å fokusere strålingen på det pyroelektriske elementet.

For det andre er den designet for romlig strukturering av detektorens følsomhet. I dette tilfellet dannes romlige følsomhetssoner, som vanligvis har formen som "kronblad", og antallet når flere titalls. Et objekt oppdages når det går inn eller ut av sensitive områder.

Vanligvis skilles følgende typer følsomhetsdiagrammer, som også kalles strålingsdiagrammet.

1). Standard - vifteformet i asimut og flerlags i høyde (fig. 6a).

2). Smalstråle - enkelt- eller dobbeltstråle, langdistanse i asimut og flerlags i høyde (fig. 6b).

3). Gardinlignende - smalt rettet i asimut og vifteformet i forhøyning (fig. 6c).

Det er også et sirkulært strålingsmønster (spesielt for detektorer installert i taket i et rom), samt en rekke andre.

La oss vurdere alternativene design stråleformende systemer (fig. 7). Dette optiske systemet kan enten være en linse eller et speil. Å produsere et konvensjonelt linsesystem for å møte kravet om å danne et romlig strukturert strålingsmønster er en kostbar oppgave, så konvensjonelle linser brukes ikke i passive infrarøde sensorer. Det brukes såkalte Fresnel-linser. En konvensjonell linse bruker en spesiell sfærisk overflateform for å avlede lys retningsbestemt (fokusering), og linsematerialet har en optisk brytningsindeks som er forskjellig fra brytningsindeksen til det omgivende mediet. Fresnel-linsen benytter seg av diffraksjonsfenomenet, som viser seg spesielt i avbøyningen av en lysstråle når den passerer gjennom en smal spalte. Fresnel-linsen er laget ved stempling og er derfor rimelig. Ulempen med å bruke en Fresnel-linse er det uunngåelige tapet av halvparten av strålingsenergien som et resultat av dens diffraksjonsavbøyning av linsen i en annen retning enn retningen mot det pyroelektriske elementet.

Ris. 7. Designalternativer for sikkerhet passive infrarøde detektorer: med en Fresnel-linse og med et speilfokuseringssystem.

En speillinse er mer effektiv enn en Fresnel-linse. Den er laget av plast ved stempling, etterfulgt av å belegge den strukturerte overflaten med et reflekterende belegg som ikke endrer egenskapene over tid (opptil 10 år). Den beste dekningen er gull. Derav den høyere, omtrent det dobbelte av kostnaden for passive infrarøde detektorer med et speilsystem sammenlignet med et linsesystem. I tillegg er detektorer med speilsystem større i størrelse sammenlignet med detektorer utstyrt med Fresnel-linser.

Hvorfor brukes dyrere detektorer med speilsystem for å konsentrere innkommende stråling? Den viktigste egenskapen detektor er dens følsomhet. Følsomheten er nesten den samme per arealenhet inngangsvindu detektor. Dette betyr spesielt at hvis en passiv infrarød detektor med økt følsomhet er designet, blir de tvunget til å øke størrelsen på strålingskonsentrasjonssonen - området til inngangsvinduet, og derfor selve detektoren (maksimal følsomheten til moderne passive infrarøde detektorer tillater deteksjon av en person på en avstand på opptil 100 meter). Hvis vi antar at det er et tap av det nyttige signalet på grunn av ufullkommenhet i linsen, er det nødvendig å øke forsterkningen elektronisk krets behandle det elektriske signalet som genereres av det følsomme elementet. Forutsatt at følsomheten er den samme, er forsterkningen av den elektriske kretsen i en speildetektor to ganger mindre enn i en detektor med Fresnel-linse. Dette betyr at detektorer med Fresnel-linse er mer sannsynlig å forårsake falske alarmer på grunn av interferens i de elektroniske kretsene.

La oss gå tilbake til den optiske utformingen av detektoren. I tillegg til linsesystemet og det optiske "skjære"-filteret installert direkte i huset til det følsomme elementet, for å redusere falske alarmer forårsaket av forskjellige strålingskilder, brukes forskjellige optiske filterelementer ("hvitt" filter, "svart" speil, etc.), oppgave som minimerer inntreden av fremmed optisk stråling på overflaten av det pyroelektriske elementet.

Inngangsvinduet til de fleste IR-detektorer er laget i form av et "hvitt" filter. Dette filteret er laget av et materiale som sprer synlig lys, men som samtidig ikke påvirker forplantningen av infrarød stråling.

I detektorer med speilsystem for å konsentrere innkommende stråling plasseres et ekstra absorpsjonsfilter direkte på speilet. Et slikt speil reflekterer perfekt IR-stråling og absorberer effektivt den synlige delen av spekteret. Det er svart i utseende fordi det ikke reflekterer synlig lys, og kalles derfor et "svart" speil. Bruken av et ekstra absorberende filter i forhold til det som er plassert direkte på kroppen til det fotosensitive elementet gjør det mulig å redusere den termiske belastningen på det følsomme elementet fra den absorberte energien til strålingen som faller inn på det, siden det ekstra absorberende filteret og det følsomme pyroelektriske elementet er romlig adskilt.

Fresnel-linser blir også forbedret. Primært ved å gi linsen en sfærisk form, som minimerer aberrasjoner sammenlignet med standard sylindrisk form. I tillegg brukes ytterligere strukturering av strålingsmønsteret i vertikalplanet på grunn av linsens multifokale geometri: i vertikal retning er linsen delt inn i tre sektorer, som hver uavhengig samler stråling på det samme følsomme elementet.

Problemet med å motvirke den fysiske skjermingen av en detektor, som koker ned til å installere en skjerm foran den som blokkerer «synsfeltet» (såkalt «maskering»), er svært relevant. Tekniske midler antimaskeringskomponenter utgjør detektorens antimaskeringssystem. Noen detektorer er utstyrt med innebygde IR-lysdioder. Hvis det dukker opp en hindring i detektorens deteksjonssone, og derfor innenfor lysdiodens rekkevidde, blir refleksjonen av LED-strålingen fra hindringen oppfattet av detektoren som et alarmsignal. Dessuten, med jevne mellomrom (i eksisterende modeller- en gang hver 5. time) selvtester detektoren for tilstedeværelse av reflektert stråling fra IR-lysdioder. Hvis det nødvendige signalet ikke vises ved utgangen til den elektriske kretsen under selvtesting, utløses en alarmsignalgenereringskrets. Detektorer med antimaskering og selvtestende funksjoner er installert på de mest kritiske anleggene, spesielt der det er mulig å motvirke driften av sikkerhetssystemet.

En annen måte å øke støyimmuniteten til en detektor på er å bruke et kvadratisk sensitivt pyroelektrisk element sammen med bruk av mikroprosessorsignalbehandling. Ulike selskaper løser problemet med å lage et kvadratisk element på forskjellige måter. For eksempel bruker OPTEX-selskapet to konvensjonelle doble pyroelementer plassert side om side. Hovedoppgaven til systemet er å identifisere og "luke ut" hendelser forårsaket av samtidig belysning av begge pyroelementene (for eksempel frontlykter) eller elektrisk interferens.

ADEMCO-selskapet bruker en spesiell design av en firedobbel pyroelektrisk mottaker, hvor fire følsomme elementer er plassert i ett hus. I dette tilfellet er pyroelementer lokalisert både i horisontale og vertikale plan koblet rygg mot rygg. En slik detektor vil ikke reagere på små dyr (mus, rotter), som ofte finnes i varehus og er en av årsakene til falske positiver (fig. 8). Bruke en blandet-polar tilkobling sensitive elementer i en slik detektor gjør "støy" falske alarmer umulig.

Ris. 8. Drift av et flerkanals støypulsvalgsystem ved å bruke eksempelet på driften av en kvadratisk sikkerhetspassiv IR-detektor.

ADEMCO er så trygg på perfeksjonen til den kvadratiske detektoren den har utviklet at den har annonsert en bonusutbetaling hvis eieren av detektoren registrerer en falsk alarm.

En annen forholdsregel er bruken av ledende filmbelegg påført indre overflate inngangsvindu for å motvirke radiofrekvensinterferens.

En effektiv metode for å øke støyimmuniteten til detektorer er bruken av den såkalte "dobbelte teknologien", som består av å bruke en kombinert detektor som implementerer passiv infrarød og aktiv radiobølge (noen ganger ultralyd) driftsprinsipper.

Radiobølgeenheten (ultralyd) oppdager tilstedeværelsen av et dopplerskifte i frekvensspekteret til det reflekterte radiosignalet (ultralyd), forårsaket av objektets bevegelse. Bruken av slike detektorer er mest effektiv med påfølgende mikroprosessorbehandling av innkommende signaler. Disse detektorene er ikke anbefalt for bruk i rom hvor personer befinner seg, siden strålingen har en dårlig innflytelse til din helse.

"Dobbelteknologi"-detektorer brukes til å beskytte lokaler der det er små kjæledyr: katter, hunder, så vel som når det periodisk slås på stasjonære varmeavgivende enheter i de beskyttede lokalene: en faksmaskin, en varmeovn, en vifte, etc. .

Vi så på grunnleggende drift og design av passive infrarøde sikkerhetsdetektorer. Generelt har alle konstruktive triks som brukes av visse selskaper ett mål - å redusere sannsynligheten for en falsk alarm, siden en falsk alarm fører til uberettigede kostnader ved å svare på en alarm, og også medfører moralsk skade for eieren av den beskyttede eiendommen.

Detektorer blir stadig forbedret. På det nåværende stadiet er hovedretningene for å forbedre detektorer å øke deres følsomhet, redusere antall falske alarmer og differensiere bevegelige objekter basert på deres autoriserte eller uautoriserte tilstedeværelse i deteksjonssonen.

Som en kilde for elektrisk signal er hvert følsomt pyroelektrisk element også en kilde til tilfeldige støysignaler. Derfor er oppgaven med å minimere fluktuasjonsforstyrrelser, som kan løses med kretsteknologi, relevant. Er brukt ulike metoder støykontroll.

For det første er elektroniske diskriminatorer av inngangssignalet på øvre og nedre nivå installert i detektoren, noe som minimerer interferensfrekvensen (fig. 9).

Ris. 9. Terskelsystem toveisbegrensning av støysignalnivået til en passiv infrarød sikkerhetsdetektor.

For det andre brukes en modus for synkron regnskapsføring av pulser som kommer gjennom begge optiske kanaler. Dessuten er kretsen utformet på en slik måte at et nyttig optisk signal ved inngangen fører til utseendet til en positiv elektrisk puls i en kanal og en negativ i den andre. Utgangen bruker en subtraksjonskrets. Hvis signalkilden er et elektrisk støysignal, vil den være identisk for de to kanalene, og det vil ikke være noe resulterende signal ved utgangen. Hvis signalkilden er et optisk signal, vil utgangssignalet summeres.

For det tredje brukes pulstellingsmetoden. Essensen av denne metoden er at et enkelt objektregistreringssignal ikke fører til dannelse av et alarmsignal, men setter detektoren i den såkalte "pre-alarm-tilstanden". Hvis innen en viss tid (i praksis er det 20 sekunder) objektregistreringssignalet ikke mottas igjen, tilbakestilles pre-alarmtilstanden til detektoren (fig. 10).

Ris. 10. Drift av pulstellersystemet.

Som regel krever alle detektorer en 12 V DC strømforsyning. Strømforbruket til en typisk detektor er i området 15 - 40 mA. Et alarmsignal genereres og overføres til sikkerhetssentralen via et utgangsrelé med normalt lukkede kontakter.

Industrien produserer detektorer for montering innendørs, så vel som på åpne områder; sistnevnte har en tilsvarende Klimatiske ytelser. Den typiske levetiden til passive infrarøde detektorer er 5 - 6 år.