Как работают датчики присутствия
27.11.14PIR – это аббревиатура от слов «passive infrared» или «пассивные инфракрасные» датчики. Пассивные – потому что датчики сами не излучают, а только воспринимают излучение с длиной волны от 7 до 14 μм.
Принцип работы PIR-датчиков
Человек излучает тепло. Его тепловое изображение в инфракрасных лучах показывает распределение температуры по поверхности тела. Более нагретые предметы выглядят светлее, более холодные – темнее, т.к. излучают меньше тепла.
PIR-датчик содержит чувствительный элемент, который реагирует на изменение теплового излучения. Если оно остается постоянным – электрический сигнал не генерируется.
Для того, чтобы датчик среагировал на движение, применяют специальные линзы (линзы Френеля) с несколькими фокусирующими участками, которые разбивают общую тепловую картину на активные и пассивные зоны, расположенные в шахматном порядке. Человек, находясь в сфере работы датчика, занимает несколько активных зон полностью или частично.
Поэтому, даже при минимальном движении происходит перемещение из одних активных зон в другие, что вызывает срабатывание датчика. Фоновая тепловая картина, как правило, меняется очень медленно и равномерно. Датчик на нее не реагирует. Высокая плотность активных и пассивных зон позволяет датчику надежно определить присутствие человека даже при малейшем движении.
Определение присутствия
Качественные датчики (например HTS) срабатывают не только на значительные перемещения, но и на незначительные при сидячей работе за письменным столом. Это достигается оптимизацией всех подсистем датчика.
Принцип работы соответствует принципу работы датчика движения. Большое количество активных зон однородно расположенных, а также высокая чувствительность, делают возможным определение малейших движений и реагирование на минимальные изменения тепловой картины.
Датчик присутствия нуждается в свободном обзоре определяемого объекта, т.к. тепловое излучение не проникнет через стены и двери, а также, через стеклянные перегородки.
Выбор датчика
Для корректного выбора датчика присутствия необходимо учитывать способ использования помещения. Различают принципиально два способа: с постоянным наличием людей (сидячая работа) и временным – транзитные зоны для прохода.
Для обнаружения сидящих людей оптимальным является датчик присутствия потолочного монтажа с обзором 360o.
Преимущества:
— нет преград для обзора;
— по всей зоне контроля одинаково высокая чувствительность;
— ограниченная дистанция между датчиком и людьми.
Наилучшей формой для зоны контроля датчика (потолочного) является квадрат. Квадратная форма повышает надежность и упрощает размещение датчика, так как:
— форма зоны контроля оптимально подходит к геометрии помещения, гарантируя непрерывное покрытие;
— зона контроля датчика четко определена, она распространяется на одно помещение или его часть;
— чтобы перекрыть большую площадь, допускается несколько зон расположить в ряд без пропусков.
Необходимо учесть, что сидящие люди должны полностью находиться в зоне контроля, поэтому она будет меньшего размера чем зона для ходящих людей. Величина зоны зависит от высоты установки датчика.
Для обнаружения ходящих людей применяют датчики настенного монтажа с 180 o обзором или потолочные модели с большой зоной контроля.
Преимущества:
— активные зоны датчика менее плотно расположены, зато повышен радиус действия;
— активные зоны располагаются в помещении горизонтально, т.е., зона контроля датчика растянута и не имеет четких ограничений;
— с увеличением расстояний до датчика уменьшается чувствительность;
— пересечение активных зон датчик воспринимает на больших расстояниях, при движении на датчик чувствительность уменьшается.
При размещении датчика необходимо учитывать:
— люди могут периодически находиться вне активных зон;
— вход (двери) должны полностью находиться в зоне контроля;
— сидящие люди распознаются только в непосредственной близости.
Сравнение характеристик
В принципе, любое помещение подходит для установки датчика присутствия. Необходимо только учесть геометрию и характер использования.
Таблица показывает критерии для выбора соответствующей модели в зависимости от места установки (на примере изделий HTS)
Серия ECO-IR 360 | Compact office Серия ECO-IR 180 |
Потолочный монтаж (360о) с квадратной зоной контроля | Настенный монтаж (180о) с удлиненной зоной |
Преимущественно для людей с сидячей работой | Преимущественно для ходящих людей |
Увеличенная зона контроля для ходящих людей | Уменьшенная зона для сидящих людей |
Радиус действия зависит от высоты монтажа | Большой (неограниченный) радиус действия |
Квадратная зона контроля с четкими границами | Зона контроля не имеет четких границ |
Покрытие площади без разрывов, высокая, равномерная чувствительность во всей зоне | Различная чувствительность внутри зоны, уменьшается с возрастанием дистанции до датчика |
При большом расстоянии до датчика необходимо значительное перемещение для обнаружения человека |
Самонастраивающаяся задержка выключения
Иногда люди могут находиться в помещении без малейшего движения, при этом даже высокочувствительный датчик не зарегистрирует присутствия человека.
Чтобы определить наличие людей в помещении, датчик должен «перекрыть» время между двумя движениями. Для этого устанавливается задержка выключения. С каждым новым движением эта задержка отсчитывается заново. Пока она не закончится, помещение считается занятым.
Длительность задержки может изменяться, т.е., автоматически подгоняться к условиям использования помещения. В местах постоянных хождений, таких как коридоры, свет должен выключаться как можно быстрее без ненужного длительного включения. Зато в офисах, с редкими и нерегулярными движениями, задержка увеличивается для исключения частных включений и выключений.
Максимальное увеличение может достигать 15 минут, минимальная задержка – 2 минуты. Если установлено промежуточное значение, даже если режим работы помещения требует меньшей задержки, она не может быть уменьшена в режиме самообучения. При необходимости задержки меньше 2-х мин. и больше 15 мин., режим самообучения деактивируется и задержка остается постоянной. Это свойство самообучаемости предотвращает ненужные срабатывания , экономит электроэнергию при сохранении высокого комфорта.
Настройка чувствительности
Датчик присутствия должен четко определять незначительные движения и в то же время игнорировать посторонние тепловые излучения (помехи). Для этой цели датчики HTS обладают подгонкой чувствительности. При наличии людей она возрастает чтобы зафиксировать малейшие движения, при отсутствии – понижается. Таким образом, высокая чувствительность сочетается с мощным подавлением помех.
Контроль помещения
Наряду с контролем электроэнергии, датчик присутствия может применяться в целях безопасности, реагируя на наличие людей в помещении.
Обладая высокой чувствительностью, он может ложно срабатывать. Чтобы это исключить, чувствительность понижается, датчик будет реагировать только она явные движения.
Источники помех
Обычно, датчик срабатывает при наличии людей в помещении, но иногда на него могут повлиять посторонние воздействия (помехи). Поэтому, при проектировании, перед монтажом, необходимо их устранить.
Ограниченный обзор датчика. Подвесные светильники могут послужить причиной затенения зоны контроля датчика, если они смонтированы в непосредственной близости. Зону контроля могут ограничивать перегородки, полки, растения и т.д.
Симуляция движений. Быстрое изменение температуры в окрестностях датчика, вызванное включением или выключением кондиционеров, симулирует движение, если поток воздуха направлен на линзы датчика или на объект вблизи зоны контроля датчика. Включение или выключение светильников, например, с лампами накаливания или галогеновыми на расстоянии менее 1 м. Движущиеся объекты: машины, механизмы, качающиеся плакаты также могут стать источниками помех.
Не создают помех медленно меняющие свою температуру объекты: отопительные радиаторы (расстояния от радиаторов и труб >0,5 м); компьютерная техника: принтеры, мониторы; вентиляция, если теплый приточный воздух не направлен непосредственно на датчик; поверхности, освещенные солнцем.
По материалам компании Theben HTS Статья опубликована в журнале Телеком 4-5/2014
Руководитель проектов hi-tech.ua
вологість:
тиск:
вітер:
Наушники Sony WH-1000XM5: звук вне времени
Полноразмерные наушники Sony WH-1000XM5 уже достаточно долго присутствуют на рынке, но шума, простите, наделали не так много. Разберемся почему, ведь еще несколько лет назад серия Sony WH-1000XM была одной из самых популярных.
Пока в Харькове восстанавливают телевещание, Киевстар ТВ предлагает бесплатный доступ к своему сервису
война Киевстар события в Украине теле-радиовещаниеПлатформа «Киевстар ТВ» предоставляет жителям города Харьков и области бесплатный доступ к новостям и другому контенту на период восстановления трансляции телевизионного сигнала
Клавиатура Razer BlackWidow V4 Mini HyperSpeed — 65% модель с тремя вариантами подключения
Razer USB Type-C клавиатураBlackWidow V4 Mini HyperSpeed также предлагает клавиши Ghost Pudding от Razer для визуально привлекательной подсветки Chroma RGB