در 2024/07/22 394

سنسورهای حرکتی چگونه کار می کنند؟انواع و برنامه ها؟

سنسورهای حرکتی فناوری ای هستند که ما را در زندگی روزمره ما احاطه می کنند و بی سر و صدا از امنیت ، راحتی و صرفه جویی در مصرف انرژی ما اطمینان می دهند.از روشن کردن چراغ ها هنگام راه رفتن به یک اتاق برای تأمین امنیت خانه های خود در برابر متجاوزان بالقوه ، این دستگاه ها نقش بزرگی در برنامه های مختلف دارند.در این مقاله توضیح می دهد که چگونه سنسورهای حرکتی کار می کنند ، انواع مختلف موجود را کشف می کنند و کاربردهای بسیاری از آنها را برجسته می کنند.این که آیا شما به امنیت خانه ، صرفه جویی در مصرف انرژی و یا اتوماسیون صنعتی علاقه مند هستید ، درک سنسورهای حرکتی ، بینش مفیدی را در مورد مکانیسم های غیب که محیط های ما را باهوش تر و ایمن تر می کند ، به شما می دهد.

کاتالوگ

شکل 1: دستگاه سنسور حرکت

سنسورهای حرکتی توضیح دادند

سنسورهای حرکتی در سیستم های امنیتی و صرفه جویی در مصرف انرژی با تشخیص حرکت و ایجاد اقدامات خاص مانند روشن کردن هشدار ، دوربین یا چراغ بسیار مفید هستند.آنها به طور گسترده در مکان های مختلف از جمله خانه ها ، دفاتر و مناطق صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.سه نوع متداول سنسور حرکتی ، مادون قرمز منفعل (PIR) ، مایکروویو و سنسورهای فناوری/ترکیبی دوگانه هستند.

سنسورهای مادون قرمز منفعل (PIR) تابش مادون قرمز را از اشیاء گرم مانند انسان تشخیص می دهند.وقتی شخصی در دیدگاه سنسور حرکت می کند ، تغییر را حس می کند و هشدار می دهد.سنسورهای PIR محبوب هستند زیرا ارزان هستند ، از قدرت کمی استفاده می کنند و به طور قابل اعتماد حرکت را در یک منطقه مشخص تشخیص می دهند.

سنسورهای مایکروویو پالس های مایکروویو را ساطع می کنند و بازتاب ها را از اشیاء در حال حرکت اندازه می گیرند.آنها مناطق بزرگتر از سنسورهای PIR را پوشش می دهند و می توانند از طریق دیوارها تشخیص دهند و آنها را برای محیط های پیچیده خوب می کند.با این حال ، آنها گران تر هستند و می توانند هشدارهای کاذب را از حرکات غیر انسانی مانند حیوانات کوچک یا اشیاء باد بادی تحریک کنند.

سنسورهای دو فن آوری/هیبریدی از فن آوری های PIR و مایکروویو برای کاهش هشدارهای دروغین و بهبود دقت استفاده می کنند.هر دو فن آوری باید حرکت را برای ایجاد هشدار تشخیص دهند و اطمینان حاصل شود که فقط حرکت واقعی تشخیص داده می شود.این امر باعث می شود آنها برای سیستم های امنیتی در مشاغل و مناطق پرخطر بسیار قابل اعتماد باشند.

انواع سنسورهای حرکتی

سنسورهای مادون قرمز منفعل (PIR)

شکل 2: سنسورهای مادون قرمز منفعل (PIR)

سنسورهای PIR به دلیل اندازه جمع و جور ، مصرف کم مصرف ، قیمت مناسب و سهولت استفاده ، در محیط هایی مانند سرویس بهداشتی و فضاهای اداری مورد استفاده قرار می گیرند.این سنسورها با سنجش تغییرات در تابش مادون قرمز ، به ویژه تغییرات دما در میدان دید خود ، حرکت را تشخیص می دهند.

در هسته یک سنسور PIR یک سنسور پیروالکتریک قرار دارد که میزان تابش مادون قرمز ساطع شده توسط اشیاء در مجاورت آن را اندازه گیری می کند.به عنوان مثال ، بدن انسان گرما را به شکل تابش مادون قرمز ساطع می کند.هنگامی که فرد در محدوده سنسور حرکت می کند ، این حرکت باعث تغییر در میزان تابش مادون قرمز توسط سنسور می شود.سنسور پیرو الکتریک از دو شکاف تشکیل شده است که هر یک سطح مادون قرمز را اندازه گیری می کنند.یک تغییر دیفرانسیل بین این شکافها پالس ایجاد می کند و نشانگر وجود حرکت است.

اثربخشی یک سنسور PIR با پوشش پلاستیکی سفید آن ، معروف به لنز Fresnel ، بسیار افزایش می یابد.این لنز با تمرکز تابش مادون قرمز ورودی بر روی سنسور ، عملکرد سنسور را بهبود می بخشد و از این طریق منطقه تشخیص را گسترش می دهد و حساسیت را افزایش می دهد.لنز Fresnel برای گرفتن تابش مادون قرمز از یک میدان وسیع تر طراحی شده است و به سنسور این امکان را می دهد تا حرکت را در یک فضای بزرگتر تشخیص دهد.

با تکیه بر این اصول ، سنسورهای PIR می توانند به طور مؤثر نظارت و پاسخ به حرکت در تنظیمات مختلف داشته باشند و آنها را به بخش عمده ای از روشنایی خودکار ، سیستم های امنیتی و سایر برنامه های کاربردی نیاز به تشخیص حرکت تبدیل کنند.

سنسورهای حرکت مایکروویو

شکل 3: سنسور مایکروویو تشخیص یک شی متحرک

سنسورهای مایکروویو با انتشار امواج مداوم از تابش مایکروویو و تجزیه و تحلیل بازتاب ها از اشیاء اطراف عملکرد دارند.هنگامی که یک جسم حرکت می کند ، باعث تغییر در فرکانس امواج منعکس شده ، پدیده ای می شود که به عنوان اثر داپلر شناخته می شود.این تغییر فرکانس به سنسور اجازه می دهد حرکت را تشخیص دهد.

در مقایسه با سنسورهای PIR ، سنسورهای مایکروویو می توانند مناطق بزرگتر را پوشش دهند و آنها را برای برنامه های نظارت گسترده مناسب می کند.با این حال ، این قابلیت پیشرفته با هزینه بالاتری همراه است.سنسورهای مایکروویو نیز بیشتر مستعد تداخل الکتریکی هستند که می تواند بر دقت و قابلیت اطمینان آنها تأثیر بگذارد.

یکی از مزیت های قابل توجه سنسورهای مایکروویو ، توانایی آنها در نفوذ به مواد مختلف است و آنها را قادر می سازد حرکت را از طریق دیوارها تشخیص دهند.اگرچه این می تواند در زمینه های امنیتی خاص مفید باشد ، اما خطر هشدارهای دروغین را نیز افزایش می دهد ، زیرا سنسور ممکن است حرکت را در خارج از منطقه نظارت در نظر گرفته شود.

سنسورهای حرکتی دو فنی/ترکیبی

سنسورهای فناوری دوگانه یا هیبریدی هم فن آوری های تشخیص PIR و مایکروویو را برای به حداقل رساندن وقوع آلارم های کاذب ادغام می کنند.سنسورهای PIR با تشخیص تابش مادون قرمز ساطع شده توسط اشیاء گرم مانند انسان یا حیوانات کار می کنند.این سنسورها نسبت به تغییرات ناگهانی در دما بسیار حساس هستند.به عنوان مثال ، افزایش سریع دما ، مانند جریان نور خورشید از طریق پنجره ، می تواند یک سنسور PIR را به اشتباه زنگ هشدار دهد.

از طرف دیگر ، سنسورهای مایکروویو با انتشار سیگنال های مایکروویو و تشخیص بازتاب ها از اشیاء در حال حرکت عمل می کنند.آنها در شناسایی حرکت مؤثر هستند اما گاهی اوقات می توانند توسط حرکات غیر تهدیدآمیز مانند درختان نوسان یا وسایل نقلیه عبور ایجاد شوند.

سیستم فناوری دوگانه این دو فناوری را برای ایجاد مکانیسم تشخیص قابل اطمینان تر ترکیب می کند.در این تنظیم ، هر دو سنسورهای PIR و مایکروویو باید به طور همزمان یک تغییر را تشخیص دهند تا زنگ هشدار را فعال کنند.این نیاز دوگانه احتمال هشدارهای دروغین را به شدت کاهش می دهد.به عنوان مثال ، اگر تغییر ناگهانی دما رخ دهد اما هیچ حرکتی توسط سنسور مایکروویو مشاهده نمی شود ، زنگ خطر ایجاد نمی شود.برعکس ، اگر سنسور مایکروویو حرکت را تشخیص دهد اما هیچ تغییر دما مطابق با سنسور PIR وجود ندارد ، سیستم غیرفعال است.

با استفاده از نقاط قوت هر دو روش تشخیص و نیاز به تأیید همزمان ، سنسورهای فناوری دوگانه دقت و قابلیت اطمینان در تشخیص نفوذ را ارائه می دهند ، و به طور موثری علل مشترک هشدارهای کاذب را فیلتر می کنند.

نقش سنسورهای حرکتی در امنیت خانه

شکل 4: سنسور حرکتی در سیستم امنیت خانه

سنسورهای حرکتی یک جزء اصلی سیستم های امنیتی خانه هستند که برای تشخیص حرکت غیرمجاز طراحی شده و کنترل پنل را هشدار می دهند ، که سپس به مرکز نظارت اطلاع می دهد.این سنسورها نظارت مداوم را ارائه می دهند ، اطمینان حاصل می کنند که حتی وقتی در خانه نیستید ، از دارایی شما محافظت می شود.سیستم های امنیتی پیشرفته با ضبط رویدادها از طریق دوربین ها با تشخیص حرکت ، این قابلیت را تقویت می کنند.

کاربردهای متداول سنسورهای حرکتی

سنسورهای حرکتی عمدتاً برای لکه بینی متجاوزان ، هشدار دادن به صاحبان خانه یا کارمندان امنیتی در هنگام شناسایی شخصی ناخواسته استفاده می شوند.آنها همچنین می توانند در هنگام نزدیک شدن شخصی به خانه ، درب های درب یا چراغ های خارجی را روشن کنند و هم امنیت و هم راحتی را اضافه کنند.برای والدین ، ​​سنسورهای حرکتی با ارسال هشدارها در صورت ورود بچه ها به مناطق محدود ، به کودکان توجه می کنند.این سنسورها همچنین با کنترل چراغ ها ، خاموش کردن آنها در فضاهای خالی ، به صرفه جویی در انرژی کمک می کنند.در مدیریت حیوانات خانگی ، سنسورهای حرکتی می توانند حیوانات خانگی را از مناطق خاصی دور نگه دارند و مطمئن شوند که این لکه ها در معرض خطر قرار نمی گیرند.

انواع کمتری از ردیاب های حرکتی

سنسورهای بازتابنده منطقه برای اندازه گیری فاصله از یک شی از اشعه مادون قرمز دارای LED استفاده می کنند و حرکت را با تغییر در سیگنال منعکس شده تشخیص می دهند.سنسورهای حرکتی اولتراسونیک با تجزیه و تحلیل بازتاب این امواج ، امواج اولتراسونیک را منتشر می کنند و حرکت را تشخیص می دهند.سنسورهای حرکت لرزش ارتعاشات ناشی از حرکت را تشخیص می دهند و اغلب در پروژه های امنیتی DIY مورد استفاده قرار می گیرند.

سنسورهای حرکتی تخصصی

سنسورهای تماس ، که معمولاً در درها و ویندوز استفاده می شود ، هنگام باز شدن این نقاط ورود ، هشدار را تحریک می کند و یک لایه امنیتی اضافی را نیز فراهم می کند.سنسورهای حرکتی پت-ایمن به گونه ای طراحی شده اند که حیوانات خانگی را تا یک وزن خاص نادیده بگیرند و به جلوگیری از هشدارهای دروغین ناشی از حرکت حیوان خانگی کمک می کنند.سنسورهای حساسیت قابل تنظیم امکان سفارشی سازی سطح حساسیت را فراهم می کنند ، و آنها را برای خانه هایی با حیوانات خانگی فعال یا نیازهای مختلف امنیتی مناسب می کند.سنسورهای حرکت ویدیو هنگام شناسایی حرکت ، ضبط در دوربین های امنیتی را فعال می کنند و اطمینان حاصل می کنند که هرگونه فعالیت مشکوک در فیلم ضبط می شود.سنسورهای حرکت بی سیم بدون نیاز به حفاری نصب آسان هستند و آنها به صورت بی سیم با سایر اجزای سیستم امنیتی ارتباط برقرار می کنند و آنها را به گزینه ای انعطاف پذیر برای امنیت خانه تبدیل می کنند.

چگونه یک سنسور حرکتی نصب کنیم؟

شکل 5: یک سنسور حرکتی نصب کنید

نصب سنسور حرکتی یک فرآیند ساده است ، به خصوص با مدل های بی سیم.با جعبه جعبه ردیاب حرکت خود و پیروی از دستورالعمل های سازنده شروع کنید.حتماً قبل از اقدام ، باتری مورد نیاز را نصب کنید.

برای سنسور خود یک مکان بهینه را انتخاب کنید که گوشه ها و موقعیت های دیواری بالا بهترین گزینه برای پوشش گسترده است.سنسور را با استفاده از یک پیچ گوشتی یا مته استاندارد به محل انتخاب شده وصل کنید.بسیاری از سنسورهای حرکتی با یک براکت نصب قابل جدا شدن همراه هستند و روند نصب را ساده می کنند.ابتدا براکت را ایمن کنید ، سپس سنسور را به آن وصل کنید.

سنسور را با سیستم امنیتی خود مطابق دستورالعمل سازنده ادغام کنید ، معمولاً با همگام سازی آن با یک صفحه کنترل یا برنامه خانه هوشمند.پس از اتصال ، تنظیمات سنسور را متناسب با نیاز خود پیکربندی کنید.تنظیمات متداول شامل حالت فوری است که بلافاصله پس از تشخیص حرکت ، زنگ خطر را ایجاد می کند.حالت تأخیر ورود ، که قبل از ایجاد زنگ خطر ، تأخیر کوتاه را فراهم می کند ، به شما امکان می دهد هنگام ورود سیستم را خلع سلاح کنید.و حالت پیگیری داخلی ، که حساسیت را برای فضاهای داخلی تنظیم می کند تا هشدارهای کاذب را کاهش دهد.

نگهداری منظم برای عملکرد بهینه مورد نیاز است.سنسور را به طور مرتب تمیز کنید تا گرد و غبار و آوار از بین برود و قبل از نقاشی دیوارهای اطراف آن را بردارید تا از آسیب دیدن جلوگیری شود.حیوانات خانگی خود را هنگام نصب سنسور با انتخاب سنسورهای ایمن حیوان خانگی و قرار دادن آنها در نظر بگیرید تا هشدارهای دروغین حیوان خانگی مانند اطراف راه پله ها را به حداقل برسانید.

برای سنسورهای در فضای باز ، آنها را در زیر آویزان یا تهاجم قرار دهید تا آنها را از عناصر محافظت کرده و دامنه عملکردی خود را گسترش دهند.اطمینان حاصل کنید که هیچ مبلمان ، پرده یا اشیاء دیگر مانع از خط دید سنسور برای حفظ اثربخشی آن نمی شوند.

سوئیچ های نور سنجش حرکت

شکل 6: سوئیچ نور سنجش حرکت

سوئیچ های نور سنجش حرکت برای تقویت راحتی و بهره وری انرژی با خودکار کردن کنترل روشنایی طراحی شده اند.انواع مختلفی از سوئیچ های نور سنجش حرکت وجود دارد که هر یک از آنها به نیازها و برنامه های مختلف پذیرایی می کنند.

سنسورهای اشغال برای مناطقی که روشنایی اتوماتیک ضروری است بسیار مناسب است.این سنسورها هنگام ورود شخصی به یک اتاق و به طور خودکار چراغ ها را روشن می کنند.هنگامی که اتاق برای مدت معینی از بین نرود ، سنسورها چراغ ها را خاموش می کنند و اطمینان حاصل می کنند که انرژی هدر نمی رود.این نوع سنسور به ویژه در فضاهایی مانند دفاتر ، سرویس بهداشتی و راهروها که در آن افراد اغلب در هنگام حضور افراد باید روشن باشند اما هنگام خالی بودن منطقه باید خاموش باشند ، مفید است.

از طرف دیگر سنسورهای جای خالی سطح کنترل متفاوتی را فراهم می کنند.این سنسورها برای روشن کردن چراغ ها نیاز به فعال سازی دستی دارند و به کاربران این امکان را می دهند که در هنگام نیاز به چراغ تصمیم بگیرند.با این حال ، پس از خالی شدن اتاق ، سنسورها به طور خودکار چراغ ها را پس از یک دوره عدم فعالیت ، خاموش می کنند.این ویژگی در سناریوهایی مفید است که کنترل دستی بر روشنایی ترجیح داده می شود اما خاموش شدن خودکار باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود.سنسورهای جای خالی برای فضاهایی مانند اتاق خواب و اتاقهای نشیمن که در آن کنترل دستی اغلب مورد نظر است ، ایده آل است.

سنسورهای کمرنگ با اجازه کاربران برای تنظیم روشنایی چراغ ها ، یک لایه اضافی از سفارشی سازی اضافه می کنند.این سنسورها بسته به زمان روز یا فعالیتی که در اتاق انجام می شود ، می توانند در سطح نور مختلف قرار بگیرند.به عنوان مثال ، در یک اتاق کنفرانس ، چراغ ها را می توان برای ارائه ها کم رنگ کرد یا برای جلسات روشن شد.سنسورهای کمرنگ نه تنها صرفه جویی در مصرف انرژی را فراهم می کنند بلکه با پذیرایی از نیازهای مختلف روشنایی ، محیط و عملکرد یک فضا را نیز تقویت می کنند.

هر نوع سوئیچ نور سنجش حرکت مزایای منحصر به فردی متناسب با محیط های خاص و ترجیحات کاربر را ارائه می دهد.با درک ویژگی های متمایز سنسورهای اشغال ، سنسورهای جای خالی و سنسورهای کم رنگ ، کاربران می توانند راه حل مناسب را برای بهینه سازی بهره وری انرژی و راحتی در فضاهای خود انتخاب کنند.

کاربردهای دیگر برای سنسورهای حرکتی

سنسورهای حرکتی کاربردهای متنوعی را فراتر از سیستم های امنیتی مشترک دارند و باعث افزایش ایمنی و کارآیی در محیط های صنعتی می شوند.

در تنظیمات صنعتی ، سنسورهای حرکتی نقش بزرگی در عملکرد درهای اتوماتیک دارند.این درها در پاسخ به حرکت شناسایی شده باز و بسته می شوند و گذر صاف و ایمن را برای کارگران و مواد تسهیل می کنند.این سنسورها با از بین بردن نیاز به عملکرد دستی ، تماس فیزیکی را کاهش می دهند ، که به ویژه در حفظ بهداشت و جلوگیری از آلودگی در مناطق حساس مفید است.

در سرویس بهداشتی ، از سنسورهای حرکتی در شیر آب و توالت استفاده می شود تا بر اساس مجاورت کاربر فعال شود.این فناوری تضمین می کند که آب فقط در صورت لزوم جریان می یابد ، از منابع و ترویج بهداشت بهتر استفاده می کند.این سنسورها با به حداقل رساندن نیاز به لمس فیزیکی ، به حفظ محیط تمیزتر و کاهش گسترش میکروب ها کمک می کنند.

سنسورهای حرکتی همچنین در سیستم های کنترل روشنایی در تنظیمات صنعتی مفید هستند.آنها در پاسخ به اشغال اتاق ، چراغ را روشن و خاموش می کنند و باعث بهبود مصرف انرژی می شوند.این تنظیم خودکار تضمین می کند که از چراغ ها فقط در صورت لزوم استفاده می شود و منجر به صرفه جویی در مصرف انرژی بزرگ و کاهش هزینه های عملیاتی می شود.

در دستگاههای خودپرداز ، سنسورهای حرکتی هنگام نزدیک شدن کاربر صفحه نمایش از خواب بیدار می شوند.این ویژگی نه تنها با حفظ غیرفعال کردن صفحه نمایش در هنگام استفاده ، انرژی را حفظ می کند بلکه تجربه کاربر را نیز با پاسخ سریع به حضور آنها افزایش می دهد ، و تعامل یکپارچه و کارآمد را فراهم می کند.

در مراکز حمل و نقل و امکانات پارکینگ ، سنسورهای حرکتی دروازه های بلیط و متر پارکینگ را مدیریت می کنند.این سنسورها حضور کاربر را برای کار به طور کارآمد دروازه ها و کنتورها ، بهبود جریان ترافیک و کاهش زمان انتظار را تشخیص می دهند.اتوماسیون ارائه شده توسط سنسورهای حرکتی در این برنامه ها عملیات را ساده تر می کند و تجربه کلی کاربر را افزایش می دهد.

پایان

سنسورهای حرکتی با انواع و کاربردهای متنوع خود ، بخش بزرگی از فناوری مدرن هستند ، باعث بهبود امنیت ، کارآیی و راحتی در بسیاری از تنظیمات می شوند.از سنسورهای ساده و در عین حال مؤثر منفعل (PIR) تا سنسورهای پیشرفته تر فناوری/هیبریدی دوتایی ، هر نوع برای نیازهای مختلف هدف خاصی را ارائه می دهد.این دستگاه ها نه تنها در تشخیص متجاوزان کمک می کنند بلکه باعث صرفه جویی در مصرف انرژی ، مدیریت سیستم های خودکار و ایمن نگه داشتن تنظیمات صنعتی می شوند.از آنجا که ما همچنان به اضافه کردن فناوری بیشتر به زندگی روزمره خود می پردازیم ، مطمئناً نقش سنسورهای حرکتی رشد خواهد کرد و خانه ها ، محل های کار و فضاهای عمومی ما را پاسخگوتر و باهوش تر می کند.در آغوش گرفتن این فناوری می تواند به زندگی باهوش تر ، ایمن تر و با انرژی بیشتر منجر شود و نشان دهنده اهمیت آگاه بودن در مورد این نگهبانان غیب زندگی روزمره ما است.

سوالات متداول [سؤالات متداول]

1. چه چیزی باعث ایجاد سنسور حرکتی می شود؟

سنسور حرکتی با حرکت اشیاء در محدوده تشخیص آن ایجاد می شود.بسته به نوع ، این می تواند تغییر در تابش مادون قرمز (برای سنسورهای مادون قرمز منفعل) ، بازتاب سیگنال های مایکروویو (برای سنسورهای مایکروویو) یا هر دو (برای سنسورهای فناوری/هیبریدی دوگانه) باشد.

2. چگونه سنسور حرکتی را تشخیص می دهید؟

شما می توانید با مشاهده محل آن و پوشش پلاستیکی معمولی ، که اغلب در دیوارها یا سقف ها یافت می شود ، یک سنسور حرکتی را تشخیص دهید.آزمایش می تواند شامل حرکت در جلوی سنسور باشد تا ببیند آیا چراغ یا آلارم را فعال می کند و این نشانگر حضور و عملکرد آن است.

3. سنسورهای ردیابی حرکت چگونه کار می کنند؟

سنسورهای ردیابی حرکت با تماشای مداوم حرکت اشیاء از نظر خود کار می کنند.آنها از فناوری هایی مانند تابش مادون قرمز ، مایکروویو یا امواج اولتراسونیک برای شناسایی و پیروی از موقعیت و سرعت اشیاء در حال حرکت ، به روز کردن داده ها در زمان واقعی استفاده می کنند.

4- یک ردیاب حرکتی چگونه اندازه گیری می کند؟

یک ردیاب حرکتی تغییرات در محیط را اندازه گیری می کند ، مانند تغییر در تابش مادون قرمز ، تغییر در سیگنال های مایکروویو منعکس شده یا تغییر در امواج اولتراسونیک.این تغییرات را پردازش می کند تا مشخص شود که آیا حرکتی وجود دارد ، سپس سیستم متصل مانند هشدارها یا چراغ ها را فعال می کند.

5- چگونه دوربین ها حرکت را تشخیص می دهند؟

دوربین ها با مقایسه قاب های ویدیویی که یکی پس از دیگری گرفته شده اند ، حرکت را تشخیص می دهند.آنها تفاوت در مقادیر پیکسل بین فریم ها را برای شناسایی حرکت تجزیه و تحلیل می کنند.هنگامی که تغییرات به اندازه کافی بزرگ هستند ، دوربین این حرکت را به عنوان حرکت می بیند و می تواند باعث ضبط یا ارسال هشدارها شود.