uy Isitish radiatorlari Passiv IR. Infraqizil harakat sensori ishlash printsipi va maqsadi

Passiv IR. Infraqizil harakat sensori ishlash printsipi va maqsadi

1.3.1. Passiv optoelektronik infraqizil (IR) harakat sensorlari

Tizimni yaratish uchun men tizimni yaratish va perimetrni kuzatish uchun mos bo'lgan modullarni tanlashga qaror qildim.

Men quyidagi komponentlarni tanladim:

passiv infraqizil harakat sensori;
GSM moduli;
sirena.

Keling, ularni batafsil ko'rib chiqaylik.

21-asrda hamma tanish IR sensorlar- eshikka yaqinlashganingizda ular aeroportlar va do'konlarda eshiklarni ochadilar. Shuningdek, ular harakatni aniqlaydi va xavfsizlik signalizatsiya tizimida signal beradi.

Hozirgi vaqtda passiv elektro-optik infraqizil (IR) detektorlari binolarni xavfsizlik ob'ektlariga ruxsatsiz kirishdan himoya qilishni tanlashda etakchi o'rinni egallaydi. Estetik ko'rinish, o'rnatish, konfiguratsiya va texnik xizmat ko'rsatish qulayligi ko'pincha ularni boshqa aniqlash vositalaridan ustun qo'yadi.

Passiv optoelektron infraqizil (IR) detektorlari(ularni tez-tez chaqirishadi harakat sensorlari yoki PIR sensorlari) insonning makonning himoyalangan (nazorat qilinadigan) qismiga kirib borish faktini aniqlang, signal signalini yarating va ijro etuvchi o'rni (monitoring stantsiyasi relesi) kontaktlarini ochib, signalni uzating " tashvish» ogohlantirish vositalariga.

Ogohlantirish vositasi sifatida xabarnoma uzatish tizimlarining (TPS) terminal qurilmalari (TD) yoki yong'in signalizatsiyasini boshqarish paneli (PPKOP) ishlatilishi mumkin. O'z navbatida, yuqorida aytib o'tilgan qurilmalar (CU yoki Boshqaruv paneli) olingan signalni turli xil ma'lumotlarni uzatish kanallari orqali markaziy monitoring stantsiyasiga (CMS) yoki mahalliy xavfsizlik konsoliga uzatadi.

Passiv optik-elektron IR detektorlarining ishlash printsipi manbalari inson tanasi yoki mayda hayvonlar, shuningdek ularning ko'rish sohasidagi barcha turdagi ob'ektlar bo'lgan harorat fonining infraqizil nurlanish darajasidagi o'zgarishlarni idrok etishga asoslanadi.

Sensor, 5-15 mikron oralig'ida infraqizil nurlanishga sezgir, inson tanasidan termal nurlanishni aniqlaydi. Aynan shu diapazonda jismlardan maksimal nurlanish 20-40 daraja Selsiy haroratda tushadi.

Ob'ekt qanchalik issiq bo'lsa, u shunchalik ko'p chiqaradi.
videokameralar uchun infraqizil yoritgichlar, nurli (ikki pozitsiyali) detektorlar " nurli kesishmalar"va televizorning masofadan boshqarish pultlari 1 mikrondan qisqa to'lqin uzunligi diapazonida ishlaydi, odamlarga ko'rinadigan spektral hudud 0,45-0,65 mkm mintaqada.

Passiv sensorlar ular bu tip deb ataladi, chunki ular o'zlari hech narsa chiqarmaydilar, ular faqat inson tanasidan termal nurlanishni sezadilar.

Muammo shundaki, hatto 0º C haroratdagi har qanday ob'ekt IQ diapazonida juda ko'p nur chiqaradi. Bundan ham yomoni, detektorning o'zi radiatsiya chiqaradi - uning tanasi va hatto sezgir elementning materiali.

Shuning uchun birinchi bunday detektorlar faqat detektorning o'zi, masalan, suyuq azotga (-196º C) sovutilsa ishlagan. Bunday detektorlar kundalik hayotda juda amaliy emas.

Ya'ni, odamdan radiatsiya faqat saytlardan biriga qaratilgan bo'lishi muhim va bundan tashqari, u o'zgaradi.

Detektor eng ishonchli ishlaydi, agar odamning tasviri birinchi bo'lib bitta saytga tushsa, undan signal ikkinchisiga qaraganda kattaroq bo'ladi va keyin odam harakat qiladi, shunda uning tasviri endi ikkinchi joyga tegsa va ikkinchidan signal kuchayadi, va birinchidan kamayadi.

Signal farqidagi bunday juda tez o'zgarishlarni hatto atrofdagi barcha boshqa ob'ektlar (va ayniqsa quyosh nuri) ta'siridan kelib chiqqan ulkan va o'zgaruvchan signal fonida osongina aniqlash mumkin.

Guruch. 1.

IN passiv optik-elektron IR detektorlari infraqizil issiqlik Barcha radiatsiya Fresnel linzalariga tushadi, shundan so'ng u linzaning optik o'qida joylashgan sezgir piroelementga qaratilgan.

Passiv IR detektorlari ob'ektlardan infraqizil energiya oqimlarini oladi va pyroelektrik qabul qilgich tomonidan kuchaytirgich va signalni qayta ishlash pallasida signal signalizatsiya generatorining kirishiga etkazib beriladigan elektr signaliga aylanadi ( guruch. 1).

Buzg'unchini passiv IR sensori aniqlash uchun quyidagi shartlar bajarilishi kerak:

tajovuzkor ko'ndalang yo'nalishda datchikning sezgirlik zonasining nurini kesib o'tishi kerak;
huquqbuzarning harakati ma'lum tezlik oralig'ida sodir bo'lishi kerak;
Sensorning sezgirligi tajovuzkorning tanasi yuzasi (uning kiyimining ta'sirini hisobga olgan holda) va fon (devorlar, zamin) o'rtasidagi harorat farqini qayd etish uchun etarli bo'lishi kerak.

sensorning yo'nalish naqshini tashkil etuvchi va fazoviy sezgirlik zonasining shakli va turini aniqlaydigan optik tizim;
insonning termal nurlanishini qayd etuvchi piro qabul qiluvchi;
harakatlanayotgan odam tomonidan kelib chiqadigan signallarni tabiiy va sun'iy kelib chiqish fonidan ajratuvchi pyroqabul qiluvchining signalni qayta ishlash bloki.

Guruch. 2.

Versiyaga qarab Fresnel linzalari Passiv optik-elektron IR detektorlari boshqariladigan maydonning turli geometrik o'lchamlariga ega va ular hajmli aniqlash zonasi yoki sirt yoki chiziqli bo'lishi mumkin.

Bunday detektorlarning diapazoni 5 dan 20 m gacha.Ushbu detektorlarning ko'rinishi keltirilgan guruch. 2.

Harakat sensori - bu sizning mas'uliyat sohangizdagi har qanday harakatni aniqlashga imkon beruvchi qurilma. Raqamli elektronikaning mantiqiy darajasi odatda javob signali sifatida ishlatiladi. Natijada, signalizatsiya tizimlari, yorug'lik, avtomatik boshqaruv eshiklar va boshqalar.

Harakat datchiklarining turlari va ishlash tamoyillari

Passiv infraqizil harakat sensorlari

Mahalliy adabiyotlarda biz ko'pincha passiv infraqizil harakat sensori (PIR) haqida gapiramiz. Ushbu mahsulot toifasi bir qator kamchiliklarga ega. Odatda, passiv infraqizil sensor pyroelektrik effekt asosida ishlaydi: u issiqlikni masofadan sezadi. Ishlab chiquvchilar, qoida tariqasida, inson tanasining haroratiga moslashadi va 10 mikron mintaqasida o'rta infraqizil to'lqinlarni ushlaydi. Bu ko'rinadigan nurlanishdan ancha past; Men buyuk Arni ishtirokidagi filmni va Yirtqich ovini eslayman. O'zga sayyoralikning sezgi tizimi issiqlik to'lqinlariga javob berdi.

Shu sababli, passiv infraqizil sensorni aldash mumkin. Ular jiddiy signalizatsiya tizimlarida ishlatilmaydi. Piroelektrik harakat sensori ma'lum bir to'lqin uzunligini elektr zaryadiga aylantiradigan kristalni o'z ichiga oladi. Kirishdagi shovqinlarni bartaraf qilish uchun silikon linzalar ko'rinishidagi filtr mavjud. Bu kiruvchi nurlanish spektrini sezilarli darajada cheklaydi, masalan, 7 dan 15 mikrongacha, tashqi shovqin darajasini pasaytiradi.

Qoida tariqasida, tashqi fonni bir vaqtning o'zida ro'yxatdan o'tkazish uchun tizim ikki qismdan iborat. Radiatsiyani uzatuvchi chip oynasi har biri markazdan uzoqqa qaragan ikkita ekvivalent qismga bo'lingan. Natijada, derazaning ko'rish maydonida harakatlanuvchi issiq tana bo'lsa, farq darhol aniq bo'ladi. Ishlab chiquvchilar Fresnel linzalari tufayli javob olish uchun taxminan 1 mkVt quvvatga ega ekanligiga ishonch hosil qilishadi. Yuqoridagilardan kelib chiqqan holda, passiv infraqizil harakat sensorlarining aksariyati vaqt va treningni talab qiladi. Qisqa vaqt ichida linzalarning ko'rish maydoniga harakatlanuvchi ob'ektlar kirmasligi kerak.

Davr bir daqiqagacha davom etadi, keyin harakat sensori foydalanishga ruxsat beriladi. Signalni uzatish printsipi turlicha. Qoidaga ko'ra, ishlab chiqaruvchi bir qator mikrosxemalar ichida sensor va mos keladigan ko'p funktsiyali boshqaruvchini ishlab chiqaradi, u bilan birga keladigan turdagi uskunalar bilan ishlash vazifalari mavjud. Bu murakkab tizimlarni yaratishga imkon beradi. Daraja, masalan, CMOS mantiqiy birligiga to'g'ri keladi yoki ma'lum chastotali impulslar seriyasini ishlab chiqaradi. Passiv infraqizil sensorlar ma'lum, bu parametrni sozlash qobiliyatiga ega, bu esa chiplarni yanada moslashuvchan qiladi.

Ichkarida kerakli javobni yaratish uchun kuchaytirgich mavjud. Bu tashqi quvvat manbaini talab qiladi. Ulagichning diagrammasi juda oddiy:

Quvvatli oyoq.
Topraklama (sxema nol).
Axborot signalining chiqishi.

Passiv infraqizil harakat sensorlarining kamchiliklari

Elektronikada ma'lumotga ega bo'lgan har qanday shaxs yuqorida tavsiflangan sensorlarning kamchiliklarini biladi: radiatsiya osongina himoyalanadi. Tizimning ishlashini buzish uchun sensorning ko'rish maydoniga qattiq ob'ektni joylashtirish kifoya. Termal nurlanish endi sezgir elementga etib bormaydi. Masalan, kiyingan odam juda kichikroq javob beradi.

Bundan tashqari, assortiment cheklangan. Elementning sezgirligi va ob'ektning termal nurlanishining kuchi bilan aniqlanadi. Ko'pgina hollarda, faqat bir necha metr, bu foydalanishga cheklovlar qo'yadi.

Muhitning harorati katta ahamiyatga ega, u pasayganda, harorat sxemasi sensorning sezgirligini buzadigan chastota shkalasiga tusha boshlaydi. Sensorning birinchi oynasi ko'chaga, ikkinchisi esa xonaga qaragan variant munozarali hisoblanadi. Foydalanish shartlari bo'yicha ishlab chiqaruvchining tavsiyalariga tayanishingiz kerak.

Lazerli to'xtatuvchilar

Lazerli sensorlar pul banklari haqidagi filmlarda mashhur. Bu harakatni to'g'ri chiziqda mahkamlash texnikasi. Radiatsiya manbai va qabul qiluvchi bir-biriga qarama-qarshi joylashgan. Ob'ekt ular orasiga kirganda, signal signali hosil bo'ladi. Lazer ba'zan ko'rinmas, infraqizil yoki ultrabinafsha nurlar ta'sirida porlab turadigan maxsus gaz qutilaridan foydalanish kino ijodkorlarining ixtirosi emas. Ko'rinmas yo'llarning joylashishini aniqlash uchun luminesans hodisasi qo'llaniladi.

To'lqin uzunligi ortishi bilan nurlanishning yo'nalish xususiyatlari keskin pasayadi va radio diapazonlari endi nur sifatida ishlatilmaydi. X-nurlari kabi to'siqlardan o'tishi mumkin bo'lgan yuqori chastotalarga kelsak, ular aniq sabablarga ko'ra foydalanish uchun mos emas.

Doppler effektiga asoslangan sensorlar

Guruh ikkita alohida oilani o'z ichiga oladi: ultratovush va mikroto'lqinli harakat sensori. Operatsion printsipi bitta ta'sirga asoslangan. Doppler 1842 yilda qo'sh yulduzlar tizimini va boshqa samoviy jismlarni kuzatgan holda bu hodisani kashf etdi. Uch yil o'tgach, Beuys-Ballot tovush manbalarida ham spektrdagi siljish kuzatilganligini isbotladi.

Poytaxtning har bir aholisi va boshqa yirik shaharlar aholisi yaqinlashib kelayotgan poyezdning hushtaklari jo‘nab ketayotgan poyezdnikidan balandroq bo‘lishini payqashdi. Shunday qilib, ko'proq yoki kamroq musiqiy qobiliyatga ega bo'lgan odam poezdning platformaga yaqinlashayotganini yoki qochib ketayotganini aniqlay oladi. Bu Doppler effekti: ob'ekt tomonidan chiqarilgan har qanday to'lqin harakatning nisbiy tezligiga muvofiq statsionar kuzatuvchi tomonidan qabul qilinadi. Spektrdagi siljishning kattaligi tezlikka bog'liq.

Uzoqlashib borayotgan yulduz avvalgisidan bir oz sovuqroq ko'rinadi: spektr chastota shkalasini pastga siljitadi. Aksincha, yaqinlashayotganning rangi issiqroq ko'rinadi. Shunga o'xshash effekt har qanday diapazonda kuzatiladi: radio, ovoz va boshqalar. O'quvchilar allaqachon Doppler effekti sensorlari qanday ishlashini taxmin qilishgan. Havoga ultratovush yoki radiochastota tebranishi chiqariladi va javob ushlanadi. Harakatlanuvchi ob'ektlar mavjud bo'lganda, rasm tubdan o'zgaradi: bir hil chiqarilgan to'lqin o'rniga, asl chastotadan farq qiladigan butun chastotalar qabul qilinadi.

Usulning afzalligi: radiatsiya osongina to'siqlar atrofida egilib yoki o'tib ketadi. Ammo harakat har qanday ob'ektlarga, shu jumladan jonsizlarga nisbatan qayd etiladi. Tana harorati muhim emas. Tizimning ishlash xususiyatlari radiatsiya chastotasiga bog'liq. Misol uchun, radio diapazoni asosan foydalanish uchun taqiqlangan. Kichkina derazalar qoldirilgan, maxsus davlat qo'mitasi tomonidan tahrirlangan. Ultratovushda hech qanday cheklovlar yo'q, lekin inson eshitishiga zararli (hatto to'g'ridan-to'g'ri sezilmasa ham). Misol uchun, itlar va tarakanlar ko'rsatilgan diapazonda ishlaydi.

Shunday qilib, ultratovush va RF harakat sensorlarini himoya qilish ancha qiyin.

Tomografik harakat sensori

Bu so'z tibbiy asbob-uskunalarga o'xshaydi, ishlab chiquvchilarning fikriga ko'ra, bu tizimda faol transmitterlar tarmog'ining mavjudligini anglatadi. Kompleks ruxsat etilgan 2,4 Gts diapazonda ishlaydi, bu erda WiFi modemlari, mikroto'lqinli pechlar va bir qator qurilmalar ishlaydi. Bu darhol cheklovlar qo'yadi: tizim yuqorida sanab o'tilgan mahsulotlardan foydalanishni cheklashi kerak.

Ta'sir suv molekulalari tomonidan 2,4 Gts chastotali nurlanishning yaxshi ma'lum bo'lgan yutilishiga asoslangan. Sayyoradagi eng keng tarqalgan suyuqlik tirik mavjudotning tanasiga mo'l-ko'l kirib, bino ichida rasm yaratishga imkon beradi. 2,4 Gts chastotali to'lqinlar devorlardan nisbatan oson o'tadi va murakkab konfiguratsiyaning nisbatan katta maydonlarini qoplash mumkin. Wi-Fi ulanish nuqtalariga o'xshash qabul qiluvchilar tarmog'i erga o'rnatilgan.

Kompleks kompyuter tizimi maydon taqsimotini tahlil qiladi. Bu ma'lum bir xonada to'lqinlarning tarqalish shartlari baholanganda o'quv bosqichini nazarda tutadi. Kelajakda maxsus algoritmlar yordamida tizim koinotdagi istalgan jismlarning joylashishini ko'rsatishga qodir. Harakatsiz tirik jismlarni ham aniqlash mumkin. Biologik hayot shakli to'lqinlar ta'sir doirasiga kirganda, ularning kuchi ma'lum qonunlarga ko'ra so'na boshlaydi. Energiya, xuddi shunday bo'lgani kabi, issiqlikka aylanadi Mikroto'lqinli pech. Natijada, signal signalini yaratish mumkin bo'ladi.

Emitentlar odamlar uchun xavfli emas va ish kuchi qonunga muvofiq tartibga solinadi. Mahalliy ma'mur tizimni belgilangan tartibda ro'yxatdan o'tkazish uchun ma'lum hajmdan boshlab taklif qilinadi. Datchiklar sharhda taqdim etilgan boshqalarga qaraganda qimmatroq. Doppler ham juda qimmatga tushadi.

Sensor sifatida video kameralar

Bugun katta qism raqamli video kameralar harakatni suratga olish opsiyasini aniqlaydi. Belgilangan tartibda magnitafonga signal yozish va signalni yaratish mumkin bo'ladi. Sensor tashkilot ehtiyojlari uchun juda etarli. Ro'yxatga olish jarayoni, hodisani yozishning boshlanishi va oxiri individual jihozlarning imkoniyatlari bilan belgilanadi.

Tizimning katta afzalligi - bu avtomatik ravishda ishlash qobiliyati va agar kerak bo'lsa, noqonuniy harakatlarni yozib olish imkoniyati. Yagona to'siq fuqarolarning shaxsiy hayoti to'g'risidagi qonun hisoblanadi. Noqonuniy harakatlarni boshqalardan aniq ajratib ko‘rsatish taklif qilinmoqda. Va qonunni buzgan holda olingan ma'lumotlarni tarqatmang.

Qorong'ida ishlash uchun infraqizil magnitafonlar atrofdagi landshaftning ajralmas yoritilishi bilan ishlatiladi. Internetda tungi suratga olish uchun kamera vizöründen infraqizil magnitafonni yasashni taklif qiladigan o'quv qo'llanmalari mavjud. Orqa yorug'lik an'anaviy infraqizil diodlar asosida yig'iladi. Bu holda tortishish diapazoni ko'p jihatdan infraqizil nurlarning kuchiga bog'liq. Kuchaytirish maqsadida reflektorlardan foydalanish tavsiya etiladi.

Harakat sensorlaridan foydalanish

Ko'pincha harakat sensorlaridan foydalanish muayyan cheklovlarga duch keladi. Passiv infraqizil sensorlar bu borada eng sodda, ulardan foydalanish hech qanday tarzda standartlashtirilmagan. Ultratovush va radio to'lqinlar qaerdan boshlanadi - oqibatlarni diqqat bilan hisoblash taklif etiladi. Lazerlar xavfsiz emas, lazer printeridagi ogohlantirish yorlig'i hazil emas. Kogerent nurlanish to'r parda orqali qog'ozdan ko'ra yomonroq yonib, jiddiy shikastlanishga olib keladi.

Harakat sensorlari bilan chambarchas bog'liq bo'lganlar xonada tutun borligini aniqlash tizimlaridir. Bunday holda, radiatsiya o'tish shartlarini o'zgartirish hodisalari, shuningdek, Doppler effekti qo'llaniladi. Sof kimyoviy usullar juda kam uchraydi.

Harakat sensorlari quyidagi tizimlarda qo'llaniladi:

signalizatsiya va xavfsizlik;
eshik boshqaruvlari;
ko'ngilochar majmualar;
yoritish.

Ilovalar doirasi faqat mualliflarning tasavvuriga bog'liq, shuning uchun xorijiy ishlab chiqaruvchilar ularni yanada murakkabroqlarga integratsiya qilish qobiliyatiga ega integratsiyalashgan tizimlarni ishlab chiqaradilar. Shunday qilib, ma'lum bir maydonni qoplash uchun konstruktor kabi sensorlar to'plamini yig'ish joizdir. Tomografik tizimlar bu borada eng katta moslashuvchanlikka ega, ammo ular ham qimmatroq. Eng oddiy infraqizil sensorlar bitta ob'ektlarni, masalan, eshiklarni boshqarish uchun ko'proq mos keladi.

Passiv optik-elektron infraqizil (IQ) detektorlari (ular ko'pincha harakat sensori deb ataladi) insonning makonning himoyalangan (nazorat qilinadigan) qismiga kirib borishini aniqlaydi, signal signalini yaratadi va ijro etuvchi o'rni (monitoring) kontaktlarini ochib beradi. stantsiya rölesi), ogohlantirish uskunasiga "signal" signalini uzating. Ogohlantirish vositasi sifatida xabarnoma uzatish tizimlarining (TPS) terminal qurilmalari (TD) yoki yong'in signalizatsiyasini boshqarish paneli (PPKOP) ishlatilishi mumkin. O'z navbatida, yuqorida aytib o'tilgan qurilmalar (CU yoki Boshqaruv paneli) olingan signalni turli xil ma'lumotlarni uzatish kanallari orqali markaziy monitoring stantsiyasiga (CMS) yoki mahalliy xavfsizlik konsoliga uzatadi.

Passiv optik-elektron infraqizil detektorlarning ishlash printsipi harorat fonining infraqizil nurlanish darajasidagi o'zgarishlarni idrok etishga asoslanadi, ularning manbalari inson tanasi yoki kichik hayvonlar, shuningdek, o'z sohasidagi barcha turdagi ob'ektlardir. ko'rish.

Infraqizil nurlanish - bu barcha isitiladigan jismlar tomonidan chiqariladigan issiqlik. Passiv optik-elektron IR detektorlarida infraqizil nurlanish Fresnel linzalariga uriladi, shundan so'ng u linzaning optik o'qida joylashgan sezgir piroelektrik elementga qaratilgan (1-rasm).

Passiv IR detektorlari ob'ektlardan infraqizil energiya oqimlarini oladi va pyroelektrik qabul qiluvchi tomonidan elektr signaliga aylantiriladi, bu kuchaytirgich va signalni qayta ishlash sxemasi orqali signal drayveri kirishiga yuboriladi (1-rasm)1.

Buzg'unchini passiv IR sensori aniqlash uchun quyidagi shartlar bajarilishi kerak:

Passiv infraqizil sensorlar uchta asosiy elementdan iborat:

Fresnel linzalari dizayniga qarab, passiv optik-elektron IR detektorlari boshqariladigan maydonning turli geometrik o'lchamlariga ega va ular hajmli aniqlash zonasi yoki sirt yoki chiziqli bo'lishi mumkin. Bunday detektorlarning ta'sir doirasi 5 dan 20 m gacha bo'lgan oraliqda yotadi.Bu detektorlarning ko'rinishi rasmda ko'rsatilgan. 2.

Optik tizim

Zamonaviy infraqizil sensorlar turli xil nurlanish shakllari bilan ajralib turadi. IQ datchiklarining sezgirlik zonasi - bu bir yoki bir nechta tekisliklarda radial yo'nalishda sensordan ajralib chiqadigan turli xil konfiguratsiyalarning nurlari to'plami. IQ detektorlari ikkita piroelektrik qabul qilgichlardan foydalanganligi sababli, gorizontal tekislikdagi har bir nur ikkiga bo'linadi:

Detektorning sezgirlik zonasi quyidagicha ko'rinishi mumkin:

Sezuvchanlik zonasi shakllarining xilma-xilligi va murakkab konfiguratsiyasi birinchi navbatda quyidagi omillarga bog'liq:

Bir xil sezuvchanlik talabi haqida batafsilroq to'xtalib o'tish maqsadga muvofiqdir. Piroelektrik detektorning chiqishidagi signal, qolgan barcha narsalar teng bo'lsa, detektorning sezgirlik zonasida tajovuzkor tomonidan bir-biriga yopishish darajasi qanchalik katta bo'lsa va nurning kengligi va detektorgacha bo'lgan masofa qanchalik kichik bo'lsa. Bosqinchini katta (10...20 m) masofada aniqlash uchun vertikal tekislikdagi nurning kengligi 5°...10° dan oshmasligi maqsadga muvofiq, bu holda odam nurni deyarli butunlay to‘sib qo‘yadi. , bu maksimal sezgirlikni ta'minlaydi. Qisqa masofalarda bu nurda detektorning sezgirligi sezilarli darajada oshadi, bu esa, masalan, kichik hayvonlardan noto'g'ri signallarga olib kelishi mumkin. Noto'g'ri sezgirlikni kamaytirish uchun bir nechta qiya nurlarni hosil qiluvchi optik tizimlar qo'llaniladi, IQ detektori esa inson balandligidan yuqori balandlikda o'rnatiladi. Shunday qilib, sezgirlik zonasining umumiy uzunligi bir nechta zonalarga bo'linadi va sezgirlikni kamaytirish uchun detektorga "yaqin" nurlar odatda kengroq qilinadi. Bu masofa bo'ylab deyarli doimiy sezgirlikni ta'minlaydi, bu bir tomondan noto'g'ri signallarni kamaytirishga yordam beradi va boshqa tomondan detektor yaqinidagi o'lik zonalarni yo'q qilish orqali aniqlash qobiliyatini oshiradi.

IQ sensorlarining optik tizimlarini qurishda quyidagilardan foydalanish mumkin:

Odatda, Fresnel linzalarining har bir segmenti radiatsiya naqshining o'ziga xos nurini hosil qiladi. Foydalanish zamonaviy texnologiyalar Ob'ektiv ishlab chiqarish har bir linza segmentining parametrlarini tanlash va optimallashtirish tufayli detektorning barcha nurlar uchun deyarli doimiy sezgirligini ta'minlashga imkon beradi: segment maydoni, moyillik burchagi va piro qabul qilgichga masofa, shaffoflik, aks ettirish, fokuslanish darajasi. . Yaqinda murakkab aniq geometriyaga ega Fresnel linzalarini ishlab chiqarish texnologiyasi o'zlashtirildi, bu standart linzalarga nisbatan yig'ilgan energiyani 30% ga oshiradi va shunga mos ravishda uzoq masofalardagi odamdan foydali signal darajasini oshiradi. Zamonaviy linzalar ishlab chiqarilgan material pyro qabul qilgichni oq nurdan himoya qiladi. Infraqizil datchikning qoniqarsiz ishlashi sensorning elektr qismlarini isitish natijasida yuzaga keladigan issiqlik oqimlari, sezgir piroelektrik detektorlarga hasharotlar tushishi va detektorning ichki qismlaridan infraqizil nurlanishning mumkin bo'lgan qayta aks etishi kabi ta'sirlardan kelib chiqishi mumkin. Ushbu ta'sirlarni bartaraf etish uchun so'nggi avlod IR datchiklari linzalar va piro-qabul qiluvchilar (muhrlangan optika) o'rtasida maxsus muhrlangan kameradan foydalanadi, masalan, PYRONIX va C&K yangi IR sensorlarida. Mutaxassislarning fikriga ko'ra, zamonaviy yuqori texnologiyali Fresnel linzalari optik xususiyatlarida oyna optikasidan deyarli kam emas.

Oyna optikasi optik tizimning yagona elementi sifatida juda kam qo'llaniladi. Ko'zgu optikasi bilan IR sensorlar, masalan, SENTROL va ARITECH tomonidan ishlab chiqariladi. Ko'zgu optikasining afzalliklari - diqqatni aniqroq qaratish va buning natijasida sezgirlikni oshirish qobiliyati, bu uzoq masofalarda tajovuzkorni aniqlash imkonini beradi. Bir nechta maxsus shaklli nometalllardan, shu jumladan ko'p segmentlilardan foydalanish deyarli doimiy masofa sezuvchanligini ta'minlashga imkon beradi va uzoq masofalarda bu sezgirlik oddiy Fresnel linzalariga qaraganda taxminan 60% yuqori. Ko'zgu optikasidan foydalangan holda, sensorni o'rnatish joyining to'g'ridan-to'g'ri ostida joylashgan yaqin zonani (sabotajga qarshi zona deb ataladigan) himoya qilish osonroq. O'zgartirilishi mumkin bo'lgan Fresnel linzalariga o'xshab, oyna optikasi bo'lgan IR datchiklari almashtiriladigan olinadigan oyna niqoblari bilan jihozlangan, ulardan foydalanish sezgirlik zonasining kerakli shaklini tanlashga imkon beradi va sensorni himoyalangan binolarning turli konfiguratsiyalariga moslashtirishga imkon beradi. .

Zamonaviy yuqori sifatli IR detektorlari Fresnel linzalari va oyna optikasi kombinatsiyasidan foydalanadi. Bunday holda, Fresnel linzalari o'rta masofalarda sezgirlik zonasini shakllantirish uchun ishlatiladi va oyna optikasi sensor ostida anti-buzg'unchilik zonasini shakllantirish va juda uzoq aniqlash masofasini ta'minlash uchun ishlatiladi.

Pyro qabul qiluvchisi:

Optik tizim IQ nurlanishini piroelektrik qabul qilgichga qaratadi, bu IR datchiklarida inson tanasining harorati va fon o'rtasidagi darajaning o'ndan bir necha o'ndan bir qismi farqini qayd etishga qodir bo'lgan o'ta sezgir yarimo'tkazgichli piroelektrik konvertordan foydalanadi. Haroratning o'zgarishi elektr signaliga aylanadi, bu tegishli ishlovdan so'ng signalni ishga tushiradi. IQ datchiklari odatda ikkita (differensial, DUAL) piroelementlardan foydalanadilar. Buning sababi shundaki, bitta piroelement har qanday harorat o'zgarishiga, nima sabab bo'lishidan qat'i nazar - inson tanasi yoki, masalan, xonani isitishdan qat'i nazar, bir xil tarzda reaksiyaga kirishadi, bu esa yolg'on chastotasining oshishiga olib keladi. signallar. Differensial sxemada bitta pyroelementning signali boshqasidan chiqariladi, bu fon haroratining o'zgarishi bilan bog'liq shovqinlarni sezilarli darajada bostirishga, shuningdek yorug'lik va elektromagnit parazitlarning ta'sirini sezilarli darajada kamaytirishga imkon beradi. Harakatlanuvchi odamning signali qo'sh piroelektr elementining chiqishida faqat odam sezgirlik zonasining nurini kesib o'tganda paydo bo'ladi va deyarli simmetrik bipolyar signal bo'lib, sinusoid davriga yaqin. Shu sababli, er-xotin piroelektr element uchun nurning o'zi gorizontal tekislikda ikkiga bo'linadi. Infraqizil sensorlarning so'nggi modellarida noto'g'ri signallar chastotasini yanada kamaytirish uchun to'rtta piroelementlar (QUAD yoki DOUBLE DUAL) qo'llaniladi - bular bitta sensorda joylashgan ikkita dual pyroelektrik sensorlar (odatda bir-birining ustiga joylashtiriladi). Ushbu piro-qabul qiluvchilarning kuzatuv radiuslari har xil bo'ladi va shuning uchun bir vaqtning o'zida ikkala piro-qabul qiluvchilarda ham noto'g'ri signallarning mahalliy termal manbai kuzatilmaydi. Bunday holda, piro-qabul qiluvchilarni joylashtirish geometriyasi va ularning ulanish sxemasi shunday tanlanadiki, odamdan keladigan signallar qarama-qarshi qutbga ega bo'ladi va elektromagnit parazit bir xil qutbli ikkita kanalda signallarni keltirib chiqaradi, bu esa bostirishga olib keladi. bu turdagi aralashuvlardan. To'rtburchak piroelementlar uchun har bir nur to'rtga bo'linadi (2-rasmga qarang) va shuning uchun bir xil optikadan foydalanganda maksimal aniqlash masofasi taxminan ikki baravar kamayadi, chunki ishonchli aniqlash uchun odam balandligi bilan ikkala nurni ikkita piroelektrikdan to'sib qo'yishi kerak. detektorlar. To'rtburchak piroelementlarni aniqlash masofasi torroq nurni tashkil etuvchi aniq optika yordamida oshirilishi mumkin. Ushbu vaziyatni ma'lum darajada tuzatishning yana bir usuli - PARADOX kompaniyasi o'z datchiklarida foydalanadigan murakkab geometriyaga ega piroelementlardan foydalanish.

Signalni qayta ishlash bloki

Piro qabul qiluvchining signalni qayta ishlash bloki shovqin fonida harakatlanayotgan odamdan foydali signalni ishonchli tanib olishni ta'minlashi kerak. Infraqizil sensorlar uchun noto'g'ri signallarni keltirib chiqarishi mumkin bo'lgan shovqinlarning asosiy turlari va manbalari:

Qayta ishlash blokining shovqin fonida foydali signalni aniqlashi piroelektrik detektorning chiqishidagi signal parametrlarini tahlil qilishga asoslanadi. Bu parametrlar signal hajmi, uning shakli va davomiyligi. IQ sensori sezgirlik zonasining nurini kesib o'tgan odamning signali deyarli nosimmetrik bipolyar signal bo'lib, uning davomiyligi tajovuzkorning harakat tezligiga, sensorgacha bo'lgan masofaga, nurning kengligiga bog'liq va bo'lishi mumkin. 0 ,1…7 m/s harakat tezligi qayd etilgan diapazoni bilan taxminan 0,02...10 s. Interferentsiya signallari asosan assimetrikdir yoki foydali signallardan farqli davomiylikka ega (3-rasmga qarang). Rasmda ko'rsatilgan signallar juda taxminiy, aslida hamma narsa ancha murakkab.

Barcha sensorlar tomonidan tahlil qilinadigan asosiy parametr signal kattaligidir. Eng oddiy sensorlarda bu qayd etilgan parametr yagona bo'lib, uni tahlil qilish sensorning sezgirligini aniqlaydigan va noto'g'ri signallarning chastotasiga ta'sir qiluvchi signalni ma'lum bir chegara bilan solishtirish orqali amalga oshiriladi. Noto'g'ri signallarga qarshilikni oshirish uchun oddiy datchiklar impulslarni hisoblash usulidan foydalanadi, bu signal chegaradan necha marta oshib ketganini (ya'ni, mohiyatan, tajovuzkor nurni necha marta kesib o'tganini yoki qancha nurni kesib o'tganini) hisoblaydi. Bunday holda, signal chegaradan birinchi marta oshib ketganda emas, balki ma'lum vaqt ichida oshib ketishlar soni belgilangan qiymatdan (odatda 2...4) kattaroq bo'lsagina beriladi. Pulsni hisoblash usulining nochorligi sezgirlikning yomonlashuvidir, bu ayniqsa sezgirlik zonasi, masalan, bitta parda va shunga o'xshash sensorlar uchun seziladi, buzg'unchi faqat bitta nurni kesib o'tishi mumkin. Boshqa tomondan, impulslarni hisoblashda takroriy shovqin (masalan, elektromagnit yoki tebranish) tufayli noto'g'ri signallar paydo bo'lishi mumkin.

Ko'proq murakkab sensorlar Qayta ishlash bloki differensial piroelektrik qabul qiluvchining chiqishidan signal shaklining bipolyarligi va simmetriyasini tahlil qiladi. Bunday qayta ishlashning o'ziga xos qo'llanilishi va unga murojaat qilish uchun ishlatiladigan terminologiya1 ishlab chiqaruvchidan ishlab chiqaruvchiga farq qilishi mumkin. Qayta ishlashning mohiyati signalni ikkita chegara (ijobiy va salbiy) bilan solishtirish va ba'zi hollarda turli xil qutbli signallarning kattaligi va davomiyligini solishtirishdir. Ushbu usulning ijobiy va salbiy chegaralarning ortiqchalarini alohida hisoblash bilan kombinatsiyasi ham mumkin.

Signallarning davomiyligini tahlil qilish signal ma'lum bir chegaradan oshib ketadigan vaqtni to'g'ridan-to'g'ri o'lchash usuli bilan yoki chastota domenida pyro-qabul qiluvchining chiqishidan signalni filtrlash, shu jumladan "suzuvchi" yordamida amalga oshirilishi mumkin. ” chegarasi, chastotani tahlil qilish diapazoniga qarab.

IQ sensorlarining ish faoliyatini yaxshilash uchun mo'ljallangan yana bir turdagi ishlov berish avtomatik termal kompensatsiya hisoblanadi. Atrof-muhit harorati 25°C...35°C oraligʻida inson tanasi va fon oʻrtasidagi termal kontrastning pasayishi hisobiga piro qabul qiluvchining sezgirligi pasayadi, haroratning yanada oshishi bilan sezgirlik yana ortadi. , lekin "qarama-qarshi belgi bilan". "An'anaviy" deb ataladigan termal kompensatsiya davrlarida harorat o'lchanadi va u ko'tarilganda, daromad avtomatik ravishda oshiriladi. "To'g'ri" yoki "ikki tomonlama" kompensatsiya 25 ° C ... 35 ° C dan yuqori haroratlar uchun termal kontrastning oshishini hisobga oladi. Avtomatik harorat kompensatsiyasidan foydalanish IQ sensorining keng harorat oralig'ida deyarli doimiy sezgirligini ta'minlaydi.

Qayta ishlashning sanab o'tilgan turlari analog, raqamli yoki kombinatsiyalangan usullar bilan amalga oshirilishi mumkin. Zamonaviy infraqizil sensorlar ADC va signal protsessorlari bilan ixtisoslashgan mikrokontrollerlar yordamida raqamli ishlov berish usullaridan tobora ko'proq foydalanmoqda, bu esa signalni fon shovqinidan yaxshiroq ajratish uchun uning nozik tuzilishini batafsil qayta ishlash imkonini beradi. So'nggi paytlarda analog elementlardan umuman foydalanmaydigan to'liq raqamli IR sensorlar ishlab chiqilishi haqida xabarlar paydo bo'ldi.
Ma'lumki, foydali va xalaqit beruvchi signallarning tasodifiy tabiati tufayli eng yaxshi ishlov berish algoritmlari statistik echimlar nazariyasiga asoslangan algoritmlardir.

IQ detektorlari uchun boshqa himoya elementlari

Professional foydalanish uchun mo'ljallangan IR sensorlar niqobga qarshi sxemalardan foydalanadi. Muammoning mohiyati shundan iboratki, an'anaviy IR datchiklari tajovuzkor tomonidan birinchi navbatda (tizim qurollanmagan bo'lsa) sensorning kirish oynasini lenta yoki bo'yash orqali o'chirib qo'yishi mumkin. IQ sensorlarini chetlab o'tishning ushbu usuli bilan kurashish uchun niqobga qarshi sxemalar qo'llaniladi. Usul sensordan qisqa masofada (3 dan 30 sm gacha) niqob yoki aks ettiruvchi to'siq paydo bo'lganda ishga tushiriladigan maxsus IR radiatsiya kanalidan foydalanishga asoslangan. Niqobga qarshi sxema tizim o'chirilgan paytda uzluksiz ishlaydi. Maskalanish fakti maxsus detektor tomonidan aniqlanganda, bu haqda signal sensordan boshqaruv paneliga yuboriladi, ammo tizimni qurollantirish vaqti kelguncha signal bermaydi. Ayni paytda operatorga niqoblash haqida ma'lumot beriladi. Bundan tashqari, agar bu maskalanish tasodifiy bo'lsa (katta hasharot, sensor yaqinida bir muncha vaqt katta ob'ektning paydo bo'lishi va hokazo) va signal o'rnatilgan paytda u o'zini o'zi tozalagan bo'lsa, signal signali berilmaydi.

Deyarli barcha zamonaviy IR detektorlari bilan jihozlangan yana bir xavfsizlik elementi - bu sensor korpusini ochish yoki buzishga urinish haqida signal beruvchi kontaktni buzish sensori. O'zgartirish va niqoblash sensori o'rni alohida xavfsizlik halqasiga ulangan.

Kichik hayvonlardan IR sensori tetiklashini bartaraf qilish uchun pol sathidan taxminan 1 m balandlikda o'lik zonasi (Pet Alley) bo'lgan maxsus linzalar yoki signalni qayta ishlashning maxsus usullari qo'llaniladi. Shuni hisobga olish kerakki, maxsus signalni qayta ishlash hayvonlarning umumiy og'irligi 7...15 kg dan oshmasa va ular datchikga 2 m dan yaqinroq yaqinlasha olmasagina ularni e'tiborsiz qoldirishga imkon beradi.Demak, agar sakrab turgan mushuk bo'lsa. himoyalangan hudud, keyin bunday himoya yordam bermaydi.

Elektromagnit va radio shovqinlardan himoya qilish uchun zich sirt o'rnatish va metall ekranlash qo'llaniladi.

Detektorlarni o'rnatish

Passiv optik-elektron IR detektorlari boshqa turdagi aniqlash qurilmalariga nisbatan bir ajoyib afzalliklarga ega. O'rnatish, sozlash va sozlash oson Xizmat. Ushbu turdagi detektorlar tekis yuzaga o'rnatilishi mumkin yuk ko'taruvchi devor, va xonaning burchagida. Shiftga o'rnatilgan detektorlar mavjud.

Bunday detektorlarni to'g'ri tanlash va taktik jihatdan to'g'ri ishlatish qurilmaning va umuman butun xavfsizlik tizimining ishonchli ishlashining kalitidir!

Muayyan ob'ektni himoya qilishni ta'minlash uchun datchiklarning turlari va sonini tanlashda, buzg'unchining kirib kelishining mumkin bo'lgan yo'llari va usullarini, aniqlashning kerakli darajasini hisobga olish kerak; datchiklarni sotib olish, o'rnatish va ishlatish xarajatlari; ob'ektning xususiyatlari; datchiklarning taktik va texnik xususiyatlari. IR passiv sensorlarning o'ziga xos xususiyati ularning ko'p qirraliligidir - ulardan foydalanish bilan turli xil xonalarni, inshootlarni va ob'ektlarni yaqinlashish va kirishni blokirovka qilish mumkin: derazalar, vitrinalar, peshtaxtalar, eshiklar, devorlar, shiftlar, bo'limlar, seyflar va alohida ob'ektlar. , koridorlar, xona hajmlari. Bundan tashqari, ba'zi hollarda har bir tuzilmani himoya qilish uchun ko'p sonli datchiklar talab qilinmaydi, zarur sezgirlik zonasi konfiguratsiyasiga ega bir yoki bir nechta sensorlardan foydalanish etarli bo'lishi mumkin. Keling, IR sensorlaridan foydalanishning ba'zi xususiyatlarini ko'rib chiqaylik.

IQ datchiklaridan foydalanishning umumiy printsipi shundaki, sezgirlik zonasining nurlari tajovuzkorning mo'ljallangan harakati yo'nalishiga perpendikulyar bo'lishi kerak. Sensorni o'rnatish joyi himoyalangan hududda nurlarni to'sib qo'yadigan katta ob'ektlar mavjudligi sababli o'lik zonalarni minimallashtirish uchun tanlanishi kerak (masalan, mebel, xona o'simliklari). Xonadagi eshiklar ichkariga ochilsa, tajovuzkorni ochiq eshiklar bilan maskalash imkoniyatini ko'rib chiqishingiz kerak. Agar o'lik joylarni yo'q qilishning iloji bo'lmasa, bir nechta sensorlardan foydalanish kerak. Alohida ob'ektlarni blokirovka qilishda sensor yoki sensorlar sezgirlik zonasining nurlari himoyalangan ob'ektlarga barcha mumkin bo'lgan yondashuvlarni blokirovka qilish uchun o'rnatilishi kerak.

Hujjatlarda ko'rsatilgan ruxsat etilgan osma balandliklar oralig'iga (minimal va maksimal balandliklar) rioya qilish kerak. Bu, ayniqsa, eğimli nurlar bilan radiatsiya naqshlariga taalluqlidir: agar suspenziya balandligi ruxsat etilgan maksimal qiymatdan oshsa, bu uzoq zonadan signalning pasayishiga va sensorning oldidagi o'lik zonaning oshishiga olib keladi, lekin agar suspenziya balandligi bo'lsa. minimal ruxsat etilganidan kamroq bo'lsa, bu sensor ostidagi o'lik zonani bir vaqtning o'zida kamaytirish bilan birga diapazonni aniqlashning pasayishiga olib keladi.

1. Volumetrik aniqlash zonasi bo'lgan detektorlar (3-rasm, a, b), qoida tariqasida, xonaning burchagida 2,2-2,5 m balandlikda o'rnatiladi.Bu holda ular hajmini teng ravishda qoplaydi. himoyalangan xona.

2. 2,4 dan 3,6 m gacha bo'lgan baland shiftli xonalarda detektorlarni shiftga joylashtirish afzalroqdir.Bu detektorlar zichroq aniqlash zonasiga ega (3-rasm, s), va ularning ishlashi mavjud mebeldan kamroq ta'sir qiladi.

3. Sirtni aniqlash zonasi bo'lgan detektorlar (4-rasm) perimetrni, masalan, doimiy bo'lmagan devorlarni, eshik yoki deraza teshiklarini himoya qilish uchun ishlatiladi va har qanday qimmatbaho narsalarga kirishni cheklash uchun ham ishlatilishi mumkin. Bunday qurilmalarni aniqlash zonasi, variant sifatida, teshiklari bo'lgan devor bo'ylab yo'naltirilishi kerak. Ba'zi detektorlar to'g'ridan-to'g'ri ochilishning ustiga o'rnatilishi mumkin.

4. Uzun va tor koridorlarni himoya qilish uchun chiziqli aniqlash zonasi (5-rasm) bo'lgan detektorlar qo'llaniladi.

Interferentsiya va noto'g'ri signallar

Passiv optik-elektron infraqizil detektorlardan foydalanganda har xil turdagi shovqinlar tufayli yuzaga keladigan noto'g'ri signallar ehtimolini yodda tutish kerak.

Termal, yorug'lik, elektromagnit yoki tebranish tabiatining aralashuvi IR sensorlarining noto'g'ri signallariga olib kelishi mumkin. Zamonaviy infraqizil sensorlar ushbu ta'sirlardan yuqori darajada himoyalanganligiga qaramay, quyidagi tavsiyalarga amal qilish tavsiya etiladi:

quyosh nurlari

Issiqlik shovqini - quyosh nurlari ta'sirida harorat fonining isishi, isitish tizimlarining radiatorlari, konditsionerlar va qoralamalarning ishlashidan konvektiv havo oqimlari.
Elektromagnit parazit - detektorning elektron qismining alohida elementlariga elektr va radio emissiya manbalarining aralashuvi natijasida yuzaga keladi.
Chetdan shovqin - detektorni aniqlash zonasida kichik hayvonlarning (itlar, mushuklar, qushlar) harakati bilan bog'liq. Keling, passiv optik-elektron IR detektorlarining normal ishlashiga ta'sir qiluvchi barcha omillarni batafsil ko'rib chiqaylik.

Termal shovqin

Bu eng xavfli omil bo'lib, u atrof-muhit harorati fonidagi o'zgarishlar bilan tavsiflanadi. Quyosh radiatsiyasiga ta'sir qilish xona devorlarining alohida bo'limlari haroratining mahalliy o'sishiga olib keladi.

Konvektiv shovqin harakatlanuvchi havo oqimlarining ta'siridan kelib chiqadi, masalan, ochiq derazali shashka, deraza teshiklaridagi yoriqlar, shuningdek, maishiy texnikaning ishlashi paytida. isitish moslamalari- radiatorlar va konditsionerlar.

Elektromagnit shovqin

Ular elektr va radio nurlanishning har qanday manbalari, masalan, o'lchash va maishiy texnika, yorug'lik, elektr motorlar va radio uzatuvchi qurilmalar yoqilganda paydo bo'ladi. Kuchli shovqin chaqmoq urishi tufayli ham bo'lishi mumkin.

Chetdan aralashuv

Hamamböcekler, pashshalar va ari kabi kichik hasharotlar passiv optik-elektron IR detektorlarida shovqinning noyob manbai bo'lishi mumkin. Agar ular to'g'ridan-to'g'ri Fresnel linzalari bo'ylab harakat qilsalar, bu turdagi detektorning noto'g'ri signali paydo bo'lishi mumkin. Detektor ichiga kirib, to'g'ridan-to'g'ri pyroelektrik elementga sudraladigan uy chumolilari ham xavf tug'diradi.

O'rnatish xatolari

Passiv optik-elektron IR detektorlarining noto'g'ri yoki noto'g'ri ishlashida alohida o'rin ushbu turdagi qurilmalarni o'rnatish bo'yicha ishlarni bajarishda o'rnatish xatolaridan iborat. Keling, e'tibor beraylik yorqin misollar Amalda buni oldini olish uchun IR detektorlarini noto'g'ri joylashtirish.

Shaklda. 6 a; 7 a va 8 a detektorlarning to'g'ri, to'g'ri o'rnatilishini ko'rsatadi. Siz ularni faqat shu tarzda o'rnatishingiz kerak va boshqa yo'l bilan emas!

6 b, c shakllarda; 7 b, c va 8 b, c passiv optik-elektron IR detektorlarini noto'g'ri o'rnatish variantlarini taqdim etadi. Ushbu o'rnatish bilan himoyalangan binolarga haqiqiy hujumlar "signal" signalini bermasdan o'tkazib yuborilishi mumkin.

Passiv optik-elektron detektorlarni quyosh nurlarining to'g'ridan-to'g'ri yoki aks ettiruvchi nurlari, shuningdek, o'tayotgan transport vositalarining faralariga ta'sir qiladigan tarzda o'rnatmang.
Detektorni aniqlash joyini yo'naltirmang isitish elementlari shashka tufayli o'zgarishi mumkin bo'lgan pardalar va pardalar ustidagi isitish va konditsioner tizimlari.
Passiv optik-elektron detektorlarni elektromagnit nurlanish manbalari yaqiniga qo'ymang.
Passiv optik-elektron infraqizil detektorning barcha teshiklarini mahsulot bilan birga kelgan plomba bilan yoping.
Himoyalangan hududda mavjud bo'lgan hasharotlarni yo'q qiling.

Hozirgi vaqtda ish printsipi, ko'lami, dizayni va ishlash xususiyatlarida farq qiluvchi juda ko'p turli xil aniqlash vositalari mavjud.

To'g'ri tanlov Passiv optik-elektron infraqizil detektor va uning o'rnatiladigan joylashuvi xavfsizlik signalizatsiya tizimining ishonchli ishlashining kalitidir.

Ushbu maqolani yozishda, boshqa narsalar qatori, 2013 yil 4-sonli "Security Systems" jurnalining materiallari ishlatilgan.

Xavfsizlik detektorlarining keng turlari orasida infraqizil harakat sensori eng keng tarqalgan qurilma hisoblanadi. Qulay narx samaradorligi esa ularni mashhur qilgan sifatlardir. Va barchasi infraqizil nurlanishning XIX asrning boshlarida kashf etilganligi tufayli.

U 0,74-2000 mikron oralig'ida ko'rinadigan qizil yorug'lik chegarasidan tashqarida yotadi. Optik xususiyatlar moddalar juda katta farq qiladi va nurlanish turiga bog'liq. Kichik suv qatlami IQ nurlanishi uchun shaffof emas. Quyoshdan keladigan infraqizil nurlanish barcha chiqarilgan energiyaning 50 foizini tashkil qiladi.

Qo'llash sohasi

Infraqizil harakat sensorlari uzoq vaqt davomida xavfsizlik uchun ishlatilgan. Ular binolardagi issiq narsalarning harakatlarini yozib oldilar va boshqaruv paneliga signal signalini uzatdilar. Ular videokameralar va kameralar bilan birlashtirila boshladilar. Buzilish sodir bo'lganda, voqea qayd etilgan. Keyin qo'llash doirasi kengaydi. Zoologlar o'rganilayotgan hayvonlarni nazorat qilish uchun kamera tuzoqlaridan foydalanishni boshladilar.

Eng muhimi, infraqizil sensorlar aqlli uy tizimlarida qo'llaniladi, bu erda ular mavjudligi sensori rolini o'ynaydi. Issiq qonli ob'ekt qurilma diapazoniga kirganda, u bino ichida yoki tashqarisida yoritishni yoqadi. Bu elektr energiyasini tejaydi va odamlarning hayotini osonlashtiradi.

Kirishni boshqarish tizimlarida harakat detektorlari jamoat binolarida eshiklarning ochilishi va yopilishini nazorat qiladi. Mutaxassislarning fikricha, keyingi 3-5 yil ichida IR sensorlar bozori har yili 20 foizga o'sadi.

IQ harakat sensori ishlash printsipi

IQ detektorining ishi ma'lum bir hududning infraqizil nurlanishini kuzatish, uni fon darajasi bilan solishtirish va tahlil natijalariga ko'ra xabar berishdir.

Xavfsizlik uchun IR harakat sensorlari sensorlarning faol va passiv turlaridan foydalanadi. Birinchisi nazorat qilish uchun o'z transmitteridan foydalanadi va qurilmaning qamrov zonasidagi hamma narsani nurlantiradi. Qabul qilgich IR nurlanishining aks ettirilgan qismini oladi va uning xususiyatlaridan kelib chiqib, xavfsizlik zonasi buzilgan yoki yo'qligini aniqlaydi. Qabul qiluvchi va uzatuvchi bloklar ajratilganda faol sensorlar birlashtirilgan turdagi bo'lib, ular ob'ektning perimetrini kuzatuvchi detektorlardir. Ular passiv qurilmalarga nisbatan uzoqroq diapazonga ega.

Passiv infraqizil harakat sensori emitentga ega emas, u atrofdagi infraqizil nurlanishdagi o'zgarishlarga javob beradi. Umuman olganda, detektorda infraqizil nurlanishni aniqlashga qodir ikkita sezgir element mavjud. Datchiklar oldida Fresnel linzalari o'rnatilgan bo'lib, bo'sh joyni bir necha o'nlab zonalarga ajratadi.

Kichkina linza kosmosning ma'lum bir hududidan nurlanishni to'playdi va uni sezgir elementiga yuboradi. Qo'shni hududni boshqaradigan qo'shni linza ikkinchi sensorga radiatsiya oqimini yuboradi. Qo'shni hududlardan radiatsiya taxminan bir xil. Agar muvozanat buzilgan bo'lsa yoki ma'lum bir chegara qiymati oshib ketgan bo'lsa, qurilma boshqaruv paneliga xavfsizlik zonasi buzilganligi haqida xabar beradi.

IQ sensori sxemasi

Har bir ishlab chiqaruvchi noyob IR detektori sxemasiga ega, ammo funktsional jihatdan ular taxminan bir xil.

IQ sensori optik tizimga, pirosensitiv elementga va signalni qayta ishlash blokiga ega.

Optik tizim

Zamonaviy harakat sensorlarining ish maydoni optik tizimning turli shakllari tufayli juda xilma-xildir. Nurlar qurilmadan turli tekisliklarda radial yo'nalishda ajralib chiqadi.

Detektor ikkita sensorga ega bo'lganligi sababli, barcha nurlar ikkiga bo'linadi.

Optik tizim shunday yo'naltirilganki, u faqat bitta tekislikni yoki turli darajadagi bir nechta tekislikni kuzatadi. Kosmosni aylana yoki nurli tarzda boshqarishi mumkin.

Infraqizil datchiklarning optikasini qurishda ko'pincha konveks plastik idishdagi ko'plab prizmatik qirralarni ifodalovchi Fresnel linzalari qo'llaniladi. Har bir linza o'z maydonidan IQ oqimini to'playdi va uni PIR elementiga yuboradi.

Optik tizimning dizayni shundayki, barcha linzalarda selektivlik bir xil bo'ladi. Hasharotlarni elementlardan o'zlarining issiqliklaridan himoya qilish uchun qurilmaga muhrlangan kamera o'rnatilgan. Oyna optikasi juda kam qo'llaniladi. Bu qurilmaning assortimentini va qurilma narxini sezilarli darajada oshiradi.

Pirosensitiv element

IQ sensoridagi sensorning roli sezgir yarimo'tkazgich elementlariga asoslangan piroelektrik konvertor tomonidan o'ynaydi. U ikkita sensordan iborat. Ularning har biri ikkita qo'shni nurdan nurlanish oqimini oladi. Xuddi shu bir xil fon bilan sensor jim. Agar nomutanosiblik yuzaga kelsa, bir zonada qo'shimcha issiqlik manbai paydo bo'ladi, lekin boshqasida emas, sensori ishga tushiriladi.

Ishonchlilikni oshirish va noto'g'ri signallarni kamaytirish uchun to'rtta PIR elementlari yaqinda qo'llanila boshlandi. Bu qurilmaning sezgirligi va shovqinga qarshiligini oshirdi. Ammo bu tajovuzkorni ishonchli tanib olish masofasini qisqartirdi. Buni hal qilish uchun siz aniq optikadan foydalanishingiz kerak.

Signalni qayta ishlash bloki

Blokning asosiy vazifasi odamni aralashuv fonida ishonchli tarzda tanib olishdir.

Ular keng assortimentda keladi:

quyosh radiatsiyasi;
sun'iy IR manbalari;
konditsionerlar va muzlatgichlar;
hayvonlar;
havo konvektsiyasi;
elektromagnit shovqin;
tebranish.

Tahlil qilish uchun ishlov berish bloki piroelektrik konvertorning chiqish signalining amplitudasi, shakli va davomiyligidan foydalanadi. Buzg'unchining ta'siri nosimmetrik bipolyar signalni keltirib chiqaradi. Interferentsiya ishlov berish moduliga assimetrik qiymatlarni keltirib chiqaradi. Eng oddiy versiyada signal amplitudasi chegara qiymati bilan taqqoslanadi.

Agar chegara oshib ketgan bo'lsa, detektor bu haqda boshqaruv paneliga ma'lum bir signal yuborish orqali xabar beradi. Keyinchalik murakkab datchiklarda chegaradan oshib ketish davomiyligi va bu oshib ketish soni o'lchanadi. Qurilmaning shovqinga chidamliligini oshirish uchun avtomatik termal kompensatsiya qo'llaniladi. Bu butun harorat oralig'ida doimiy sezgirlikni ta'minlaydi.

Signalni qayta ishlash analog va raqamli qurilmalar tomonidan amalga oshiriladi. Eng yangi qurilmalar raqamli signallarni qayta ishlash algoritmlarini qo'llashni boshladi, bu esa qurilmaning selektivligini yaxshiladi.

Xavfsizlik signalizatsiyasida IR detektoridan foydalanish samaradorligi

Uning samaradorligi ko'p jihatdan sensor turini va xavfsizlik joyidagi joyni to'g'ri tanlashga bog'liq. Tashqi va ichki makonda foydalanish uchun passiv IR harakat sensorlari ma'lum harakat tezligida fonga nisbatan issiq bo'lgan ob'ektlarning harakatlariga javob beradi. Past tezlikda qo'shni sektorlarda infraqizil nurlanish oqimlarining o'zgarishi shunchalik ahamiyatsizki, u fonning siljishi sifatida qabul qilinadi va xavfsizlik zonasining buzilishiga munosabat bildirmaydi.

Agar tajovuzkor mukammal issiqlik izolatsiyasiga ega himoya kostyumini kiysa, u holda IQ harakat sensori reaksiyaga kirishmaydi va qo'shni hududlarda radiatsiya muvozanatida hech qanday buzilish bo'lmaydi. Inson fon radiatsiyasi bilan birlashadi.

Buzg'unchi harakat detektori nurlari bo'ylab past tezlikda harakat qiladi, bu holda u ko'pincha jim turadi.

Oqim o'zgarishi qurilmani ishga tushirish uchun etarli emas. Bu, ayniqsa, hayvonlarni himoya qilish funktsiyalariga ega detektorlar uchun to'g'ri keladi. Uy hayvonlarining ko'rinishiga reaktsiyalardan qochish uchun ular sezgirlikni kamaytiradi.

Infraqizil sensorni to'g'ri o'rnatish muhimdir. Binoning konfiguratsiyasiga ko'ra, "parda" tipidagi qurilmadan foydalanish talab qilinadi va buni qilish kerak. Ishlab chiqaruvchi qurilmani ma'lum bir balandlikda o'rnatishni tavsiya qiladi, bu ham kuzatilishi kerak.

Infraqizil sensorlarning samaradorligini oshirish uchun ular boshqa printsiplarda ishlaydigan sensorlar bilan birgalikda qo'llaniladi.

Odatda, qo'shimcha ravishda beriladi radio to'lqin detektori yuqori sezuvchanlik bilan, bu noto'g'ri signallarning foizini kamaytiradi va xavfsizlik signalining ishonchliligini oshiradi. Derazalarni kirishdan himoya qilganda, shisha sinishiga javob beradigan ultratovushli detektor qo'shimcha ravishda o'rnatiladi.

Xulosa

Asta-sekin IR datchiklari murakkablashadi, ularning sezgirligi oshadi va selektivlik yaxshilanadi. Sensorlar aqlli uy, video kuzatuv va kirishni boshqarish tizimlarida keng qo'llaniladi. Turli qurilmalar bilan almashish sensorlarning iste'molchi xususiyatlarini oshirdi. Ular uzoq umr ko'rish uchun mo'ljallangan.

Video: harakat sensori, ishlash printsipi

Elektron harakat sensori nima? Javob aniq - sezgir qurilma, odatda xavfsizlik tizimi qurilmalari sinfidan. To'g'ri, masalan, yorug'lik manbalari va boshqa qurilmalarni boshqarish uchun mo'ljallangan dizaynlar ham mavjud. Harakat sensorining ishlashi nazorat qilinadigan hudud chegaralarida biron bir harakat aniqlansa, signalni yaratish printsipiga asoslanadi. Qurilmalar turli texnologiyalar asosida ishlab chiqariladi. Bunday sezgir sensorlardan foydalanish nafaqat iqtisodiy va sanoat sohasida, balki maishiy sohada ham talab ortib bormoqda. Keling, qanday qurilmalar ishlab chiqarilganligini, shuningdek, foydalanish misollarini ko'rib chiqaylik.

Ob'ektning harakatini aniqlash usuliga qarab ko'rib chiqiladi. Qurilmalarning ikkita tasnifi mavjud:

Faol.
Passiv.

Faol detektorlar

Faol detektorlar - bu radar zanjiri printsipi asosida ishlaydigan qurilmalar. Ushbu turdagi qurilma boshqariladigan hududda radio to'lqinlarni (mikroto'lqinlar) chiqaradi. Mikroto'lqinlar mavjud ob'ektlardan aks ettiriladi va harakat sensori tomonidan qabul qilinadi.

Faol datchikni loyihalashning soddalashtirilgan sxematik diagrammasi: 1 – mikroto'lqinli nurlanish manbai (uzatuvchisi); 2 - aks ettirilgan mikroto'lqinli signalni qabul qiluvchi; 3 - skanerlangan ob'ekt

Agar mikro-radiatsiya sensori tomonidan uzatish vaqtida nazorat zonasida harakat aniqlansa, effekt yaratiladi - aks ettirilgan signal bilan birga qabul qilinadigan Doppler (chastota) to'lqinining siljishi.

Ushbu kesish omili to'lqinning harakatlanuvchi jismdan aks etganligini ko'rsatadi. Elektron qurilma sifatida harakatni skanerlash sensori bunday o'zgarishlarni hisoblashi va elektr signalini yuborishi mumkin:

signalizatsiya tizimiga,
yorug'lik tugmachasiga,
boshqa qurilmalarga,

sxematik ravishda harakatni aniqlash sensori bilan bog'langan.

Mikroto'lqinli harakatni skanerlashning faol sensorlari asosan, masalan, savdo markazlarining avtomatik boshqariladigan eshiklarida qo'llaniladi. Ammo, shu bilan birga, ushbu turdagi qurilma uyda foydalanish uchun juda mos keladi. xavfsizlik tizimlari yoki ichki yoritishni almashtirish.

Ushbu turdagi elektronika tashqi yoritishni yoki shunga o'xshash ilovalarni almashtirish uchun mos emas. Bu ko'chada doimiy harakatda bo'lgan ko'plab faol ob'ektlar bilan bog'liq.

Masalan, daraxt shoxlarining shamoldan harakatlanishi, mayda hayvonlar, qushlar va hatto yirik hasharotlarning harakati faol sensor tomonidan qayd etiladi, bu esa javob xatosiga olib keladi.

Passiv infraqizil detektorlar (PIR)

Passiv harakat sensorlari faol sensorlarga mutlaqo ziddir. Passiv tizimlar hech narsa yubormaydi. infraqizil energiya.

Passiv turdagi sensorning dizayni: 1 – Ko'p linzali; 2 – optik filtr; 3 - to'rtta infraqizil element; 4 - metall korpus; 5 - infraqizil nurlanish; 6 – barqarorlashtirilgan quvvat manbai; 7 - kuchaytirgich; 8 - solishtiruvchi

Infraqizil (issiqlik) energiya darajalari sinov maydoni yoki ob'ektni doimiy ravishda tekshiradigan passiv detektorlar tomonidan seziladi.

Infraqizil issiqlik nafaqat tirik organizmlardan, balki mutlaq noldan yuqori haroratga ega bo'lgan har qanday ob'ektdan ham chiqarilishini hisobga olsak, dasturning yaroqliligi haqida xulosalar chiqarish mumkin.

Ushbu harakatni aniqlash sensorlari, agar ularni aniqlash oralig'ida harakatlanadigan kichik hayvon yoki hasharotlar tomonidan faollashtirilgan bo'lsa, samarali bo'lmaydi.

Biroq, mavjud passiv sensorlarning ko'pchiligi ma'lum darajadagi issiqlik chiqaradigan ob'ektlarni kuzatish uchun harakatni sezish uchun sozlanishi mumkin. Misol uchun, qurilma faqat odamlarning idrokiga moslashtirilishi mumkin.

Gibrid (kombinatsiyalangan) dizayndagi sensorlar

Birlashtirilgan (gibrid) harakatni skanerlash texnologiyasi sensori faol va passiv sxemalarning kombinatsiyasi tizimidir. harakatni faqat ikkala davr tomonidan harakat aniqlangan taqdirdagina faollashtiradi.

Kombinatsiyalangan tizimlar signal modullarida foydalanish uchun foydali ko'rinadi, chunki ular noto'g'ri signallarni ishga tushirish ehtimolini kamaytiradi.

Biroq, bu texnologiya o'zining kamchiliklariga ega. Birlashtirilgan qurilma individual PIR va mikroto'lqinli sensorlar bilan bir xil darajadagi xavfsizlikni ta'minlay olmaydi.

Bu aniq, chunki signal faqat harakat faol va deb aniqlanganda ishga tushadi passiv sensorlar bir vaqtning o'zida.

Aytaylik, agar tajovuzkor qandaydir tarzda datchiklardan birining kombinatsiyalangan asbobni aniqlashiga to'sqinlik qilsa, harakat sezilmay qoladi.

Shunga ko'ra, signal signali markaziy signalizatsiya tizimining mikroprotsessoriga yuborilmaydi. Bugungi kunda birlashtirilgan sensorlarning eng mashhur turi PIR va mikroto'lqinli sensorlar davrlarini birlashtirgan dizayn hisoblanadi.

Harakat sensori dizayni

Hozirgi vaqtda ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan harakatni skanerlash sensorlari turli shakl va umumiy o'lchamlarga ega. Quyida qurilma dizaynlarining ba'zi namunalari keltirilgan.

Passiv infraqizil (PIR) dizaynlari - misol

Uy xavfsizlik tizimi sxemalarining bir qismi sifatida ishlatiladigan keng tarqalgan dizaynlardan biri.

Passiv infraqizil detektorlar ob'ektlar (odamlar, uy hayvonlari va boshqalar) harakati natijasida yuzaga keladigan infraqizil energiya darajasidagi o'zgarishlarni kuzatishga qaratilgan.

Eng soddaligi bilan ajralib turadigan passiv sensorning umumiy dizayni elektron sxema va ulanishda qiyinchiliklar tug'dirmaydi. Faqat uchta elektr kontaktlari ishlatiladi

Passiv skanerlar issiqlik va quyosh nurlari manbalarining o'zgaruvchanligiga bog'liq, shuning uchun PIR bino ichida yoki boshqa yopiq muhitda harakatni aniqlash uchun ko'proq mos keladi.

Faol infraqizil sensorlar - misol

Faol infraqizil detektorlar ikki tomonlama uzatish tuzilishidan foydalanadi. Bir tomoni transmitter bo'lib, infraqizil nurni chiqarish uchun ishlatiladi.

Boshqa tomon infraqizil signalni qabul qilish uchun ishlatiladigan qabul qiluvchidir. Ikki nuqtani bog'laydigan nurda uzilish aniqlanganda signal paydo bo'ladi.

Bir nurli faol harakatni aniqlash detektoriga misol. Shu bilan birga, yanada murakkab konfiguratsiyalarning dizaynlari mavjud bo'lib, ular yordamida turli muammolarni hal qilish mumkin.

"Infra Red Beam" tipidagi faol harakatni skanerlash sensorlari asosan tashqarida (ko'cha sharoitida) o'rnatiladi.

Aniqlash transmitter va qabul qiluvchi nazariyasini qo'llash orqali sodir bo'ladi. Bu muhim infraqizil nur skanerlash maydonidan o'tib, qabul qiluvchiga yetib bordi.

Ultrasonik detektor - misol

Ultratovush yordamida harakatni skanerlash datchiklari faol va passiv rejimlarda ishlashi mumkin bo'lgan dizaynlarda ishlab chiqariladi. Nazariy jihatdan, ultratovushli detektor uzatish-qabul qilish printsipi asosida ishlaydi.

Ultratovushga asoslangan dizaynning bir misoli. Faol va passiv rejimlarda funksionallikni qo'llab-quvvatlaydigan universal tizimlar

Yuqori chastotali tovush to'lqinlari yuboriladi, ular ob'ektlardan aks ettiriladi va qurilmaning skanerlash qabul qiluvchisi tomonidan qabul qilinadi. Ovoz to'lqinlarining ketma-ketligi buzilgan bo'lsa, faol ultratovush sensori signal hosil qiladi.

Harakatni aniqlash sensorlarini qo'llash

Harakatni kuzatish kerak bo'lganda detektorlarning asosiy ilovalaridan ba'zilari:

kirish signallari
avtomatik eshikni boshqarish,
kirishda yorug'likni almashtirish,
favqulodda xavfsizlik yoritgichi,
hojatxona qo'l quritgichlari,
avtomatik eshik ochilishi va boshqalar.

Ultrasonik sensorlar turar-joy mulkining xavfsizlik kamerasini boshqarish yoki, masalan, yovvoyi tabiatni suratga olish uchun ishlatiladi.

Infraqizil datchiklar konveyer bantlarida mahsulotlar mavjudligini tasdiqlash uchun ishlatiladi

Quyida faol va passiv harakatni aniqlash sensorlaridan foydalanishning amaliy misoli keltirilgan.

Ultrasonik sensorlar yordamida suyuqlik darajasini nazorat qilish moslamasi

Quyidagi diagrammada tekshirgich () ultratovush sensori yordamida suyuqlik darajasini qanday boshqarishi ko'rsatilgan.

Tizim tankdagi suyuqlik darajasini aniq ta'minlash, dvigatelni boshqarish va oldindan belgilangan suyuqlik chegaralarini aniqlash orqali ishlaydi.

Ultrasonik qurilma va mashhur Arduino to'plamiga asoslangan vazifani amalga oshirishning amaliy misoli, ultratovushli harakat sensori nima ekanligini va uning qanday ishlashini aniq ko'rsatib beradi.

Tankdagi suyuqlik pastki va yuqori chegaralarga yetganda, ultratovush sensori bu chegaralarni aniqlaydi va mikrokontrollerga signal yuboradi.

Mikrokontroller o'rni boshqarish uchun dasturlashtirilgan, u o'z navbatida nasos motorini boshqaradi. Belgilangan cheklash shartlarining signallari ultratovush sensori harakatlar.

PIR da avtomatik eshik ochilishi

Yuqoridagi tizim singari, PIR harakat sensori yordamida eshikni avtomatik ochish tizimi. Bunday holda, odamlarning mavjudligi aniqlanadi va eshik operatsiyasi (ochish yoki yopish) amalga oshiriladi.

Passiv qurilma allaqachon ishtirok etgan yana bir sxema. Bu erda mashhur Arduino konstruktori ham qo'llaniladi - tajribalar va haqiqiy elektron tizimlarni qurish uchun qulay vosita

PIR detektori odamlarning mavjudligini aniqlaydi va keyin mikrokontrollerga harakatni aniqlash signalini yuboradi.

PIR sensori signallariga qarab, mikrokontroller IC drayveri yordamida eshik motorini oldinga va teskari rejimlarda boshqaradi.