Пироэлектрический сигнализатор в охранной системе

Пироэлектрический сигнализатор в охранной системе

Назначение, устройство и принципы действия, особенности наладки и эксплуатации пироэлектрического сигнализатора в охранной системе. Расчет характеристик заданного устройства, рекомендации по наладке и техника безопасности при пайке электронных схем.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 15.12.2013
Размер файла 14,6 K
  • посмотреть текст работы
  • скачать работу можно здесь
  • полная информация о работе
  • весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1 Вводная часть

2.1 Назначение и принцип действия устройства

2.2 Достоинства и недостатки устройства

3. Расчетно-конструкторская часть

3.1 Расчет характеристик заданного устройства

3.2 Рекомендации по наладке устройства

4.1 Антистатическая защита электронных устройств

4.2 Техника безопасности при пайке электронных схем

5. Заключительная часть

Перечень принятых сокращений

Список использованных источников

пироэлектрический сигнализатор охранная система

1 Вводная часть

Вычислительная техника Ї наиболее бурно развивающаяся область техники. От единичных экземпляров в середине ХХ века до более чем миллиарда различных устройств и средств вычислительной техники (ВТ) в наши дни Ї таковы темпы и масштабы ее развития[1].

Электронные вычислительные машины (ЭВМ) появились чуть более полувека назад. За это время их размеры увеличились в тысячи раз, а производительность увеличилась в миллионы раз[1].

Помимо быстрого развития средств ВТ надо отметить и существенные изменения в сфере ее приложения. Создавшиеся именно как средства для облегчения вычислений ЭВМ уже давно используются в большей степени как средства обработки информации в самом широком смысле этого слова[1].

Совокупность технических средств и программного обеспечения, а также методов обработки информации и действий персонала, обеспечивающая выполнение автоматизированной обработки информации, составляет систему обработки информации[1].

Существуют различные ЭВМ, которые принято подразделять на классы. С точки зрения производительности существующие ЭВМ можно разделить на следующие четыре класса[1]:

— суперЭВМ Ї ЭВМ, относящаяся к классу вычислительных машин, имеющих самую высокую производительность, и в основном предназначенная для решения сложных научно-технических задач;

— ЭВМ общего назначения Ї ЭВМ, относящаяся к классу вычислительных машин, занимающих на шкале производительности широкий диапазон и предназначенных для решения большого круга задач;

— миниЭВМ Ї это ЭВМ, относящаяся к классу вычислительных машин, разработанных исходя из требований минимизации стоимости и предназначенных для решения достаточно простых задач;

— микроЭВМ Ї ЭВМ, относящаяся к классу вычислительных машин, центральная часть которых построена на одном или нескольких микропроцессорах, и разработанных исходя из требования минимизации физического объема. К микроЭВМ относят персональную ЭВМ, или персональный компьютер (ПК).

По принципу физической формы представления обрабатываемой информации различают аналоговые, цифровые и аналого-цифровые средства ВТ. В аналоговой ВТ обработке подвергаются физические величины (токи, напряжения и др.), которые в определенном непрерывном диапазоне моделируют математические величины. В цифровых средствах ВТ обработке подвергаются цифровые (дискретные) коды математических величин[1].

По степени универсальности обработки информации средства ВТ подразделяются на машины общего назначения (универсальные) и специализированные. Первые служат для решения широкого класса задач, вторые Ї для решения узкого класса или даже единственной задачи[1].

За последние 10 Ї 15 лет сотни миллионов компьютеров объединились в сети, что еще более расширило область применения ВТ. Возросла роль ЭВМ как средства связи[1].

С помощью компьютеров стало возможным пересылать информацию на тысячи километров за доли секунд, с помощью электронной почты Ї тексты и картинки, с помощью Интернет-телефонии Ї голосовые сообщения[1].

Таким образом, стали использоваться и коммуникационные возможности компьютеров, возникли новые информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) [1].

Темой настоящего курсового проекта является изучение назначения устройства и принципа действия, а также особенности наладки и эксплуатации пироэлектрического сигнализатора в охранной системе.

2. Общая часть

2.1 Назначение и принцип действия устройства

Рассматриваемое в настоящем курсовом проекте устройство пироэлектрического сигнализатора в охранной системе предназначено для охраны объекта[2]. Электрическая принципиальная схема этого устройства[2] приведена на листе графической части. Ниже рассмотрен принцип действия, взятый из[2].

Принцип действия электронного узла, работающего совместно с датчиком, основан на том, что исполнительное устройство охранной системы включается не сразу после размыкания цепи «Relay», а только в том случае, когда длительность разомкнутого состояния достигает 6. 8 с. или цепь разомкнётся дважды в течение определённого времени. Поскольку система при этом будет срабатывать с задержкой, необходимо учитывать указанное обстоятельство, располагая прибор таким образом, чтобы он успел уверенно среагировать на наличие постороннего лица.

При включении питания цепь R1C1 формирует импульс низкого уровня, благодаря которому на выходе логического элемента DD2. 3 появляется импульс высокого уровня, устанавливающий счётчик DD4 по входу R в нулевое состояние, а триггер на элементах DD2. 1, DD2. 1- в состояние, при котором на его верхнем по схеме выходе будет низкий уровень. Единичный уровень с нижнего выхода этого триггера запрещает работу счётчика DD3.

На нижних по схеме входах элемента DD2. 2 и входе С счётчика DD4- низкий уровень, поскольку выходные выводы R («Relay») датчик В1 замкнуты. Триггер на элементах DD5. 2, DD5. 3 также установится в состояние, при котором транзистор VT1 закрыт и реле К1 обесточено, контакты К1. 1, управляющие исполнительным устройством, разомкнуты; индикатор HL1 выключен. При срабатывании пиродатчика В1 его выходная цепь размыкается и на двух нижних входах элемента DD2. 2 триггера устанавливается высокий уровень, который переключает триггер в противоположное состояние. На входе R счётчика DD3 установится низкий уровень.

Счётчик начнёт подсчёт импульсов, поступающих с генератора на элементах DD1. 1, DD1. 2. С приходом восьмого импульса на выходе 23 счётчика появится высокий уровень. Если при этом на нижнем входе элемента DD1. 3 будет также высокий уровень, т. е. выход датчика продолжает оставаться разомкнутым, то элемент DD1. 3 перейдёт в нулевое состояние, что приведёт к переключению триггера DD5. 2, DD5. 3, срабатыванию реле К1 и замыканию контактов К1. 1; включится светодиод HL1.

Если же выход датчика к этому моменту замкнётся, то элемент DD1. 3 не переключится. Счётчик DD3 продолжит счёт импульсов и через 64 такта на его выходе 26 появится высокий уровень, который переключит триггер DD2. 1, DD2. 2 в первоначальное состояние. Если же в течение этого времени датчик сработает дважды, на выходе 2 счётчика DD4 появится высокий уровень, который также переключит триггер DD5. 2, DD5. 3 и замкнутся контакты К1. 1. В случае, когда датчик сформирует только один импульс, на шестьдесят четвёртом такте счётчик DD4 обнулится импульсом, прошедшим через диод VD2. Устройство можно при необходимости в любой момент принудительно переключить в состояние готовности нажатием на кнопку SB1.

Питать узел можно от нестабилизированного источника напряжения 12 В. Все микросхемы питает внутренний стабилизатор DA1.

Задержка срабатывания системы более тридцати секунд. При необходимости увеличить задержку вдвое нужно заменить резистор R1 на другой — сопротивлением 3МОм и конденсатор С1 — емкостью 30мкФ. Конденсатор следует выбрать с минимальным током утечки.

Электронный узел собран на печатной плате из фольгированного с обеих сторон стеклотекстолита толщиной 1. 5 мм.

2.2 Достоинства и недостатки устройства

К основным достоинствам рассматриваемого в настоящем проекте устройства можно отнести следующее: пироэлектрический датчик инфракрасного излучения обладает довольно высокой чувствительностью, удобен в подключении и сравнительно недорог. Устройство позволяет с успехом использовать практически любой пиродатчик для надёжной охраны помещения. Ещё одной отличительной функцией обладает пироэлектрический сигнализатор- после подачи питания датчик в течение 30 секунд не реагирует ни на какие объекты. Это позволяет человеку, включившему систему охраны, выйти из помещения, не опасаясь преждевременного её срабатывания.

К недостаткам можно отнести то, что зачастую, как показывает практика, дешёвые датчики склонны к самопроизвольным (ложным) срабатываниям. Так, наиболее доступные и широко распространённые датчики «SRP PLUS» давали в среднем одно-два ложных срабатывания за время около восьми часов.

3. Расчетно-конструкторская часть

3.1 Расчет характеристик заданного устройства

Проведем расчет некоторых основных механических характеристик рассматриваемого пироэлектрического сигнализатора в охранной системе, принцип действия которого рассмотрен в разделе 2 настоящей пояснительной записки. Данное устройство, согласно Заданию, работает на постоянном токе и имеет следующие основные технические характеристики:

Ї номинальное напряжение питания (Uном) ;

Ї номинальный ток нагрузки (Iном, нагр) ;

Значения Uном, Iном, нагр и характеристика режима работы устройства приведены в таблице 3. 1

Устройство пироэлектрических датчиков ИК излучения

Пироэлектрический эффект

Ещё в далёком XIX веке немецкий физик Вильгельм Рентген занимался изучением пироэлектрического эффекта. Пироэлектрический эффект – это генерация электрических зарядов в кристалле под действием теплового (инфракрасного) излучения.
Современные технологии позволили искусственно синтезировать чувствительные пироэлектрические кристаллы. В отличие от природных кристаллов (турмалин, кварц) в которых пироэлектрический эффект проявляется слабо, искусственные пироэлектрические кристаллы обладают повышенной чувствительностью.

На основе пироэлектрических кристаллов были созданы пироэлектрические инфракрасные датчики. В настоящее время такие датчики применяют практически повсеместно.

Вот наиболее распространённые сферы применения :

Системы охранной сигнализации. Инфракрасные датчики движения обнаруживают движение человека в охраняемой зоне. Каждый человек излучает в окружающую среду тепло. Это и используется для обнаружения человека в охраняемом пространстве.

Автоматически открывающиеся входные двери в крупных супермаркетах, залах, студиях, магазинах и т.п. В таких системах также используются пироэлектрические датчики движения.

В последнее время в продаже появились автоматические выключатели освещения. Применение таких приборов в быту довольно оправдано, это сокращает затраты на электроэнергию.

Автоматические системы противопожарной сигнализации. Пироэлектрический датчик служит своеобразным электронным термометром и сигнализирует о превышении допустимой температуры в помещении.

Читайте также  Монтаж ретро проводки в деревянном доме

Кроме всего прочего пироэлектрические датчики служат для дистанционного измерения температуры.

Наиболее продвинувшейся в производстве пироэлектрических датчиков является фирма Murata Manufacturing Co (Япония).

Устройство простейшего пироэлектрического датчика

Пироэлектрический датчик состоит из пластины пироэлектрика (кристалла) по бокам которого нанесены металлические обкладки, которые образуют своеобразный конденсатор. На одну из обкладок нанесено вещество, принимающее электромагнитное тепловое излучение.

Излучение вызывает пироэлектрический эффект и напряжение между обкладками растёт, причём строго определённой полярности. Полученное напряжение приложено к участку затвор – исток полевого транзистора, встроенного в датчик.

В результате сопротивление канала транзистора VT1 изменяется. Транзистор VT1 нагружен на внешний нагрузочный резистор (не показан на рисунке), с которого и снимается сигнал.

Резистор R1 служит для разрядки обкладок конденсатора пироэлектрического датчика.

Датчики некоторых серий снабжают несколькими чувствительными элементами, соединёнными последовательно с чередующейся полярностью. Это позволяет сделать приборы нечувствительными к равномерному фоновому облучению.

Пироэлектрический кристалл – довольно инерционный чувствительный элемент.

Для различных электронных систем применяются пироэлектрические датчики с разной спектральной чувствительностью. Спектральная чувствительность датчика формируется за счёт поглощающей способности материала, которым покрыты пластины пироэлектрика.

Для противопожарных систем используются пироэлектрические датчики со спектральной характеристикой под номером 1.

На графике видно, что датчики с данной характеристикой чувствительны к излучению с длиной электромагнитной волны 4 – 5 мкм (микрометров).

Для охранных систем, а также систем автоматики используются пироэлектрические датчики с характеристикой 2 и 3. Пироэлектрики с такой спектральной характеристикой более подходит для фиксации движения человека.

Пироэлектрические датчики со спектральной характеристикой под номером 4 наиболее подходят для дистанционных измерителей температуры. Видно, что характеристика под номером 4 более равномерна, следовательно, показания датчика с такой характеристикой будут наиболее точны.

Пироэлектрические датчики нашли широкое применение в системах “умный дом”.

Пироэлектрический сигнализатор в охранной системе

Пироэлектрические датчики инфракрасного излучения обладают довольно высокой чувствительностью, удобны в подключении и сравнительно недороги. Однако, как показывает практика, зачастую дешевые датчики склонны к самопроизвольным (ложным) срабатываниям. Так, наиболее доступные и широко распространенные датчики «SRP PLUS» давали в среднем одно-два ложных срабатывания за время около восьми часов. По этой причине применение пироэлектрических датчиков в охранных системах требует принятия мер по борьбе с ложными срабатываниями. Описанное ниже устройство позволяет с успехом использовать практически любой пиродатчик для надежной охраны помещения. Датчик представляет собой самостоятельный электронный блок, к которому подведено напряжение питания 12 В. При отсутствии движения в зоне обзора датчика сопротивление между выводами «Relay» минимально (несколько десятков Ом — «контакты замкнуты»), при срабатывании — увеличивается до десятков мОм («контакты разомкнуты»). Минимальное время реакции датчика — 2. 3 с, даже при быстром движении объекта в зоне чувствительности. При случайных ложных срабатываниях это время обычно не превышается. Если объект движется перед датчиком более длительное время, то выводы «Relay» могут все это время находиться в состоянии «разомкнуто» или периодически замыкаться и размыкаться, если объект то входит в зону, то уходит из нее. Дальность действия и угол обзора зависят от типа датчика. В частности, у прибора «SRP PLUS» дальность действия достигает 15 м, а угол — 90 град. После подачи питания датчик в течение 30 с не реагирует ни на какие объекты. Это позволяет человеку, включившему систему охраны, выйти из помещения, не опасаясь преждевременного ее срабатывания.
Принцип действия электронного узла, работающего совместно с датчиком, основан на том, что исполнительное устройство охранной системы включается не сразу после размыкания цепи «Relay», а только в том случае, когда длительность разомкнутого состояния достигнет 6..8 с или цепь разомкнётся дважды в течение определенного времени. Поскольку система при этом будет срабатывать с задержкой, необходимо учитывать указанное обстоятельство, располагая прибор таким образом, чтобы он успел уверенно среагировать на наличие постороннего лица.

Принципиальная схема узла показана на рис. 1. При включении питания цепь R1C1 формирует импульс низкого уровня, благодаря которому на выходе логического элемента DD2.3 появляется импульс высокого уровня, устанавливающий счетчик DD4 по входу R в нулевое состояние, а триггер на элементах DD2.1, DD2.2 — в состояние, при котором на его верхнем по схеме выходе будет низкий уровень. Единичный уровень с нижнего выхода этого триггера запрещает работу счетчика DD3.

На нижних по схеме входах элемента DD2.2 и входе С счетчика DD4 — низкий уровень, поскольку выходные выводы R («Relay») датчика В1 замкнуты.
Триггер на элементах DD5.2, DD5.3 также установится в состояние, при котором транзистор VT1 закрыт и реле К1 обесточено, контакты К1.1, управляющие исполнительным устройством, разомкнуты, индикатор HL1 выключен. При срабатывании пиродатчика В1 его выходная цепь размыкается и на двух нижних входах элемента DD2.2 триггера устанавливается высокий уровень, который переключает триггер в противоположное состояние. На входе R счетчика DD3 установится низкий уровень.

Счетчик начнет подсчет импульсов, поступающих с генератора на элементах DD1.1, DD1.2. С приходом восьмого импульса на выходе 23 счетчика появится высокий уровень. Если при этом на нижнем входе элемента DD1.3 будет также высокий уровень, т. е. выход датчика продолжает оставаться разомкнутым, то элемент DD1.3 перейдет в нулевое состояние, что приведет к переключению триггера DD5.2, DD5.3, срабатыванию реле К1 и замыканию контактов К1.1, включится светодиод HL1.

Если же выход датчика к этому моменту замкнется, то элемент DD1.3 не переключится. Счетчик DD3 продолжит счет импульсов и через 64 такта на его выходе 26 появится высокий уровень, который переключит триггер DD2.1, DD2.2 в первоначальное состояние. Если же в течение этого времени датчик сработает дважды, на выходе 2 счетчика DD4 появится высокий уровень, который также переключит триггер DD5.2, DD5.3 и замкнутся контакты К1.1.

В случае, когда датчик сформирует только один импульс, на шестьдесят четвертом такте счетчик DD4 обнулится импульсом, прошедшим через диод VD2. Устройство можно при необходимости в любой момент принудительно переключить в состояние готовности нажатием на кнопку SB1. Питать узел можно от нестабилизированного источника напряжением 12 В. Все микросхемы питает внутренний стабилизатор DA1. Задержка срабатывания системы, как говорилось выше, более 30 с. При необходимости увеличить задержку вдвое нужно заменить резистор R1 на другой — сопротивлением 3 МОм и конденсатор С1 — емкостью 30 мкФ. Конденсатор следует выбрать с минимальным током утечки. Электронный узел собран на печатной плате из фольгированного с обеих сторон стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

Чертеж платы представлен на рис. 2. На плате расположены все детали, кроме датчика В1.
В узле использованы резисторы МЛТ-0,125; оксидные конденсаторы на напряжение не менее 16 В, например, К50-35 или другие подобные. Диоды можно заменить на КД521, КД522 с любым буквенным индексом. Вместо транзистора КТ972А можно использовать КТ972Б, 2SD1111 или в крайнем случае из серий КТ815, КТ503.

Микросхемы можно заменить на аналогичные серии К1561 или использовать импортные: К561ЛЕ10 — CD4025, К561ЛА9 — CD4023, К561ЛЕ5 — CD4001, К561ИЕ16 — CD4020, К561ИЕ11 — CD4516. Реле — РЭС49, исполнение РС4.569.425 (либо РС4.569.431) или по новой классификации РС4.569.421-02 (либо РС4.569.421-08), а также любое другое, подходящее по размерам и надежно срабатывающее при напряжении 12 В. Стабилизатор напряжения 7809 можно заменить на КР142ЕН8 с буквенным индексом А или Г.

На основе пиродатчика и описанного узла была собрана система охраны для строящегося частного дома. Будущий хозяин проживал в пяти минутах ходьбы от места строительства, и требовалось как-то оповещать его о срабатывании системы. Было решено использовать для этого мобильный телефон. В результате получилось интересное устройство, которое может найти применение во многих других ситуациях.

Мобильные телефоны сейчас очень распространены, многие исправные уже вышли из употребления. Для системы подойдет любой дешевый мобильный аппарат с минимальным набором функций, причем он остается пригодным для использования по прямому назначению. Эта система при срабатывании датчика обеспечивает связь с другим мобильным или обычным телефоном, желательно с определителем номера.

Для совместной работы с мобильным телефоном электронный узел можно упростить, удалив из него триггер DD5.2, DD5.3.

Измененная часть схемы изображена на рис. 3. Принцип действия узла остается прежним. Контакты К1.1 припаивают параллельно контактам кнопки ‘Yes» (поднятие трубки) мобильного телефона. При срабатывании датчика контакты реле замыкают выводы кнопки, и телефон производит вызов по заранее установленному в меню номеру. Сам телефон с сетевым источником питания, подключенным к нему, располагают в небольшой коробке вместе с платой узла и пиродатчиком. Чувствительный элемент датчика должен выступать из коробки. Светодиод в датчике следует отключить путем снятия специальной перемычки (как это описано в прилагаемой к датчику инструкции). Для приведения системы в действие сначала, не подключая узел к источнику питания, включают мобильный телефон (у него есть собственная батарея аккумуляторов) и заносят в его телефонную книгу номер, по которому он будет выполнять вызов. Курсор устанавливают на этом номере, остается только нажать на кнопку ‘Yes» и телефон начнет его набирать. Далее к электронному узлу подают питание, коробку оставляют в заранее подготовленном неприметном месте, направив датчик в зону охраны, и уходят. Налаживания устройство не требует и при правильной сборке из заведомо исправных деталей работоспособно сразу. Частота тактового генератора DD1.1, DD1.2 при указанных на схеме номиналах резистора R2 и конденсаторе С2 — около 1 Гц. Отсюда следует, что минимальная длительность разомкнутого состояния выхода датчика, при которой сработает сигнализация, — около 8 с, а время, за которое могут пройти два импульса с датчика, — соответственно около 64 с. При необходимости можно изменить это время изменением тактовой частоты генератора.

Читайте также  Компания silicon labs выпустила экономичные микроконтроллеры на ядре arm cortex-m0+

Как работает датчик движения PIR?

Сенсоры, способные распознать активность называются датчиками движения. Существует множество разновидностей таких приборов, различаемых по различным критериям:

  • по месту установки — уличные, комнатные, стенные, потолочные;
  • по способу монтажа — накладные, встроенные;
  • по способу подключения — проводные, беспроводные, автономные;
  • по типу чувствительного элемента — инфракрасные, ультразвуковые, микроволновые, мультисенсорные;
  • по своему строению — однокомпонентные, двухкомпонентные, трехкомпонентные.

PIR-датчик (Датчик движения инфракрасный HC-SR501)

Что такое пироэлектрический датчик?

Изучив принципы функционирования извещателей, можно прийти к выводу, что они бывают активными и пассивными.

Активные датчики имеют в своем распоряжении передатчики и приемники, которые сообщаются между собой, таким образом оценивая окружающую обстановку.

К таким устройствам относятся ультразвуковые и микроволновые детекторы. Их действие основано на транслировании определенного типа сигналов в окружающую среду. Отталкиваясь от различных объектов, они попадают на приемник, благодаря чему датчик может определить — движется ли такой объект или нет. Отталкиваясь от неподвижных вещей или живых существ, такие волны имеют одни характеристики, как только что-то приходит в движение, характер их изменяется, что позволяет извещателям увидеть перемещение и подать об этом сигнал.

В чем отличия этих двух типов сенсоров:

  • УЗ датчик посылает в окружающую среду ультразвуковые волны, которые отталкиваются от объектов в зон действия прибора и возвращаются к нему обратно (либо уходят дальше на приемник в том случае, если он установлен отдельно от транслятора). Такие устройства защищены от воздействия солнечных лучей, поэтому могут быть установлены против окон, без опасения потери их работоспособности. Чаще такой тип датчиков применяется для охраны, а не для освещения, хотя и во втором случае их можно довольно успешно применять. Данные детекторы реагирую на перемещение объектов любой температуры и из любого материала. К минусам таких датчиков относится их довольно малая чувствительность — для того, чтобы УЗ извещатель сработал, необходимо весьма резко двигаться, так как плавных и медленных перемещений он может попросту не увидеть. Вторым недостатком и, пожалуй, самым основным, является то, что на ультразвук реагируют животные, так как способны его слышать. И он им не особенно приятен. При длительном воздействии УЗ на животное, возможно даже нарушение психики. Исходя из этого, можно сделать вывод, что в доме, где живут питомцы, лучше такие устройства не применять;

Ультразвуковой датчик движения

Но если владельцы относятся к ярым противникам микроволновок и вообще крайне озабочены здоровьем, собственным и своих домочадцев, стоит обратить внимание на пассивные детекторы движения, также известные как инфракрасные датчики.

Такие устройства оснащены только приемником, который способен различать тепловые уровни окружающих объектов. Так как сенсор работает исключительно с температурными показателями, можно легко понять, что такой датчик гораздо точнее будет функционировать в прохладной среде, так как в данном случае, различия между теплом тела и окружающего воздуха будут видны четче, соответственно и движущийся объект станет более различимым.

Датчик движения PIR (ПИР) — другое название такого устройства — улавливает ИК излучение при помощи пироэлектрического элемента, находящегося внутри корпуса. Внешне он напоминает цилиндр с квадратом в центре. Тепловые данные на него поступают, проходя сквозь специальные линзы (Френеля).

Внешне они выглядят как полупрозрачное стекло ячеистой структуры. Каждая такая ячейка — это линза, чем их больше, тем датчик точнее. С их помощью, устройство улавливает перемещение объекта, чья температуры выше, чем у окружающего воздуха.

Часто инфракрасные детекторы снабжаются устройством для компенсации слепого пятна. Из-за особенностей своей конструкции, ИК детекторы могут не видеть, что происходит прямо под ними (это касается настенных датчиков). В таком случае, спасает ситуацию наличие антисаботажной зоны — в корпус детектора встраивается специальное зеркало, которое позволяет перенаправлять данные из слепой зоны на линзы.

Пассивные датчики движения являются самыми универсальными устройствами, которые успешно используются для автоматизации освещения, видеонаблюдения и в охранно-пожарных системах. Их модельный ряд настолько широк, что практически к любому месту и любой ситуации можно подобрать свой ИК детектор. Они отличаются мощность, дальностью действия и углом обзора, степенью защиты и многим другим.

Можно поставить такой датчик в кладовку, чтобы он на несколько секунд включал там свет, когда хозяин заходить что-то взять или положить. Можно подключить к всепогодному варианту датчика мощный прожектор и освещать обширные территории.

Существуют переносные автономные устройства, которые можно устанавливать, например, в кемпингах. Датчики, размещенные по периметру лагеря, сигнализируют отдыхающим в том случае, если границы будут нарушены живым существом.

Каковы достоинства и недостатки, применимые к такому устройству как датчик движения PIR.

  1. низкая стоимость по сравнению с другими типами детекторов. Можно, конечно, при желании, найти и тысяч за десять датчик, но в своем большинстве такие устройства недорогие и доступные;
  2. простота в установке, настройке и обслуживании. Даже проводные детекторы весьма легко подключить, опираясь на прилагаемую схему. Что уж говорить об автономных извещателях, весь монтаж которых заключается в простейшем «закрепить и пользоваться». Большинство датчиков обладает двумя типами настроек — TIME (позволяет задать время, которое проходит перед отключением светильников, в среднем от 10 секунд до 10 минут, но в некоторых моделях максимальная задержка может достигать получаса) и LUX (настраивает светочувствительность, помогает в том случае, когда нежелательно срабатывание прибора при дневном освещении). Модели чуть дороже оснащены регулятором SENS, который позволяет отрегулировать чувствительность сенсора, что исключает его срабатывание при попадании в рабочую зону животных. А обслуживание бытового инфракрасного датчика, как правило, ограничивается его своевременной чисткой. Достаточно раз в месяц протереть датчик влажной тканью, чтобы исключить непроницаемость сенсора из-за скопившейся пыли. Это в случае, если он применяется в осветительных системах. В случае использования извещателя в составе ОПС, необходимо периодически тестировать его работоспособность;
  3. безопасность — такой прибор ничего не излучает в окружающее пространство, благодаря чему является самым безопасным и экологически чистым из всех детекторов. Особых условий утилизации он тоже не требует, так как является простым электрическим прибором без добавления каких-либо опасных веществ.
  1. большинство детекторов чувствительны к прямому солнечному свету, из-за чего не рекомендуется их установка таким образом, чтобы на сенсор попадал яркий свет;
  2. запрещено использование ИК датчиков там, где есть источники тепла или других температурных колебаний — печки, камины, трубы с горячей водой, кондиционеры и вентиляторы. А в помещении с обогреваемым полом извещатель вообще не сможет ничего разглядеть на фоне высокотемпературного покрытия;
  3. при монтаже инфракрасного пассивного датчика необходимо строго соблюдать отсутствие препятствий в рабочей зоне сенсора. Любая физическая преграда не позволит тепловому фону пройти к прибору, что приведет к полному отсутствию реакции датчика на перемещение. Необходимо внимательно следить за тем, чтобы в зоне покрытия детектора не было перегородок, предметов мебели, растений и даже занавесок, способных перекрыть датчику обзор.

Другие моменты, которые стоит учитывать при выборе места для датчика.

Нужно учитывать расположение рабочей области относительно движению. Он может не увидеть активности, если объект будет идти устройству «в лоб», то есть параллельно рабочей зоне. А вот если он будет пересекать территорию поперек излучения, тогда сенсор стопроцентно отреагирует на активность.

Это ведет к тому, что имеет смысл устанавливать детектор не напротив двери, а на соседней с ней стене. Это не относится к потолочным устройствам, для которых любое перемещение является перпендикулярным.

YouTube responded with an error: The provided API key has an IP address restriction. The originating IP address of the call (87.236.20.136) violates this restriction.

Пироэлектрический сигнализатор в охранной системе

Справочное пособие по системам охраны с пироэлектрическими датчиками

Прочтите книгу! Несложными и проверенными на практике способами удается полностью нейтрализовать современную охранную систему на основе промышленных и широко распространенных во всех странах мира (для охраны квартир и производственных помещений) датчиков движения – пироэлектрических детекторов. Производители охранных систем, разумеется, знают о недостатках своих датчиков, но они никогда и не гарантировали их 100 % работоспособность (защиту охраняемых помещений) в любых условиях. Кроме того, многое зависит и от возможностей, мотивации и способов, которыми смонтирована система.

Сегодня пришло время заявить о проблеме с датчиками движения громко. В обосновании приведенного вывода в материалах Приложения показана суть практических экспериментов, послуживших практической основой материала данной книги. Пользуйтесь и процветайте!

Андрей КАШКАРОВ

Современные модули и датчики систем охранных сигнализаций

Ценность профессионала заключается в том, что он может предложить услуги по монтажу сигнализации по проекту любой сложности на различных объектах. Большой опыт проектирования и монтажа систем охранно-пожарной сигнализации, позволяет совершенствовать навыки и работать с оборудованием различных производителей, а это большой плюс сегодня в решении нестандартных задач. Итак, каждый отдельный объект требует индивидуального подхода в соответствии с уникальной конфигурацией системы охранной сигнализации, которая подходит для дома, квартиры или дачи. Отсюда наиболее эффективным решением для обеспечения сохранности личного имущества является установка системы охранной сигнализации в квартиру, дом, дачу, на передвижном объекте (автотранспорт) т. д.

1.1. Типы сигнализаций

Рынок электронного оборудования охранно-пожарной сигнализации предлагает широкий выбор устройств, позволяющих построить систему и осуществить монтаж сигнализации загородного дома или квартиры любого уровня сложности

По типу оповещения системы охранной сигнализации в квартиру или дом можно условно разделить на автономную сигнализацию, GSM-сигнализацию и систему охранной сигнализации, подключенной на пульт централизованного наблюдения (далее: пультовая охрана). Также возможны и сочетания (комплекс) элементов различных сигнализаций в едином электронном блоке, что, несомненно, повышает его надежность. Рассмотрим эти варианты (элементы единого комплекса) по существу, ведь принцип работы у всех них различен.

Читайте также  Как закрепить проводку на потолке?

Автономная сигнализация реагирует на тревожное событие включением звуковых, световых или светозвуковых оповещателей (сирены, строб-вспышки, маяки и т. п.).

GSM сигнализация, кроме способов оповещения, присущих автономной сигнализации, может отправлять голосовые и текстовые сообщения на сотовый телефон хозяина (установщика) охранной системы посредством встроенного GSM-модуля. В структурах охраны «хозяином», или ответственным лицом, принято называть «хоз-органа» – этими определениями мы будем пользоваться и далее в книге. При этом важно понимать, что GSM сигнализация с функцией информирования не ведет к значительному увеличению сметной стоимости системы, но серьезно расширяет функциональные возможности системы сигнализации.

На рис. 1.1 представлена блок-схема центрального пульта охраны и других ее составляющих.

Охранная система (исполнение, особенности подключения) может быть изготовлена в двух исполнениях: беспроводной и проводной. Принцип взаимодействия модуля и элементов системы в данном случае один и тот же.

Плюсы и минусы беспроводной охранной сигнализации

На большинстве объектов устанавливается традиционная система проводной охранной сигнализации, но существует и альтернатива.

Преимуществом беспроводной охранной сигнализации является то, что при монтаже такой системы не требуется штробление стен, перекрытий или укладка кабель-каналов. Беспроводные системы выбирают в тех случаях, когда установка сигнализации производится после чистовой отделки и прокладка проводов в помещениях невозможна из-за соображений эстетики.

Рис. 1.1. Блок-схема центрального пульта охраны и других ее составляющих

К недостаткам беспроводных систем относится необходимость замены элементов питания в датчиках, приборах и сиренах. Когда на объекте этих элементов достаточно большое количество, то это занимает большое количество времени, что увеличивает затраты на техобслуживание. Второй недостаток – это ограниченность в применении беспроводных систем. Радиоканальная система охранной сигнализации может давать сбои в зданиях с массивными перекрытиями или с повышенными источниками электромагнитного излучения. Однако как компромиссный вариант, возможна установка комбинированной охранной системы, в которой есть участки с проводной и беспроводной связью.

Подробный обзор PIR датчика движения: характеристики сенсора, отзывы и инструкция по подключению

Каждый человек излучает тепловые волны. На этом явлении построен принцип работы pir датчиков движения. Это пассивные инфракрасные датчики, которые улавливают малейшее движение. Они предназначены для обнаружения посторонних в помещении.

Что из себя представляет pir датчик движения?

PIR — сокращенное название passive infrared — пассивный инфракрасный датчик. Он не излучает волн, а только принимает их, поэтому называется пассивным. Датчик содержит чувствительный элемент, который реагирует на тепловое излучение.

Как выглядит и где используется?

Пироэлектрический элемент, который находится в центре датчика, герметично закрыт металлическим или пластиковым корпусом.

Применяются pir датчики в системах охранной сигнализации, в домах, квартирах, офисах. Также могут использоваться и в освещении.

Прибор может обнаружить движение и сработать, но он не способен определить, на каком расстоянии находится объект и сколько людей находится в зоне его действия.

Как работает: устройство и принцип действия

Датчик воспринимает тепловое излучение с длиной волны от 7 до 14 мкм. Электрический сигнал не возникает, если излучение остается постоянным. Чтобы датчик реагировал на движение, применяется линза Френеля с несколькими фокусирующими участками. Общий тепловой фон разбивается на зоны (активные и пассивные). Они располагаются в шахматном порядке. Человек занимает несколько таких зон, находясь в поле зрения датчика.

Поэтому даже при малейшем движении, когда происходит перемещение из одной зоны в другую, прибор срабатывает.

Также устройства могут быть проводными (питание от сети) и беспроводными (аккумуляторная батарея). Для охранных систем лучше всего подойдут модели, которые не требуют проводки. В пассивном состоянии такой прибор может работать до 20 дней без подзарядки.

PIR датчики небольшие по объему, недорогие, экономичные, практически не подвержены износу, легко устанавливаются, поэтому они популярны и используются в различных системах.

Датчик состоит из прямоугольного пироэлектрического элемента, внутри которого находится кристалл, улавливающий инфракрасное излучение.

Модуль, на котором стоит датчик, содержит различные элементы: предохранители, резисторы и конденсаторы.

Отзывы о пироэлектрических инфракрасных датчиках движения: плюсы и минусы

Такой прибор, как pir датчик движения имеет следующие достоинства:

  • простота устройства;
  • доступная стоимость;
  • износоустойчивость;
  • экономичность;
  • малые габариты.
  • ограничение дальности действия;
  • помещенный в поле зрения датчика сплошной предмет нарушает его действие;
  • при снижении температуры чувствительность устройства может искажаться.

Технические характеристики классического PIR Sensor HC-SR501

В данном приборе объединены сам датчик и схема управления. Технические характеристики PIR Sensor HC-SR501 таковы:

  • примерные размеры — 3,2 см*2,4 см*1,8 см;
  • напряжение питания — DC 4,5В — 20 В;
  • сила тока — о ;
  • длительность импульса при обнаружении — 5-200 с (настраивается);
  • рабочая температура — от -20 до +80 о С;
  • выходное напряжение — высокий/низкий уровень сигнала:3,3 В; выход TTL;
  • время блокировки до следующего замера — 2,5 с;
  • режим работы — L — одиночный захват, H — повторяемые измерения.

Стоимость PIR Sensor HC-SR501 — около 130 рублей.

Инструкция по подключению и эксплуатации

  1. Устройство необходимо подключить к основному реле контроллера и системе энергоснабжения.
  2. Большинство моделей pir датчиков имеют три коннектора на задней части.
  3. Соединение происходит по схеме с учетом особенностей данной модели.
  4. В некоторых моделях подключение pir датчика производится напрямую к сети, без проводки. Обычно это относится к системам освещения.

Цвет проводов может отличаться, поэтому прежде чем подключать напряжение, нужно все проверить, иначе датчик может перегореть или просто не будет работать.

Обычно присутствует три кабеля: красный — питание, черный — земля, желтый — сигнал.

В соответствии с рисунком соберите схему. После этого можно подключать датчик. Он должен стабилизироваться в течение 30-60 секунд. В это время светодиод может мигать. После того как мигание закончится, прибор готов к работе.

Схема подключения

Настройка работы устройства

Перед тем, как подключать датчик к работе, необходимо его настроить, задать необходимые параметры.

Регулироваться может чувствительность. Прибор должен игнорировать и подавлять незначительные тепловые помехи и в то же время определять даже небольшие движения.

Если человек находится в помещении, но не производит движений, датчик не сможет зафиксировать его присутствие. Поэтому настраивается такая функция, как задержка выключения.

PIR датчик движения HC-SR501устанавливается в различных местах. Например, в тех местах, где ходят часто (коридор, санузел), свет должен включаться и выключаться быстро, и задержка устанавливается минимальной. Напротив, например, в офисах, конторах, где движения бывают редкими, задержку увеличивают, чтобы свет не выключался постоянно.

Особенности установки

Есть некоторые особенности, на которые необходимо обратить внимание при установке.

  1. Перед датчиком не должны находиться предметы, затрудняющие обзор (двери, перегородки, стены, большие предметы мебели и т.д.). Это мешает тепловой волне, и излучение не может проникнуть через преграду.
  2. Наилучшая форма монтажа — потолочная, с учетом того, чтобы была видна дверь. Это открывает большой обзор, используется максимальный угол обнаружения.
  3. Не располагайте прибор вблизи отопления, конденсаторов, на открытом солнце. Это будет вызывать нагревание и ошибочное срабатывание сенсора.
  4. При размещении датчика следует учесть и то, что люди могут находиться вне активных зон, и прибор не будет на них реагировать. Сидящих людей прибор распознает, только если он находится очень близко.

Аналоги стандартного HC-SR501

PIR Motion Sensor Module GH-718

Компактный пассивный инфракрасный мини-датчик движения. Часто используется в вентиляционных системах, освещении, охранных сигнализациях и других электронных системах с автоматическим управлением.

  • Размер — 3,2*2,7/1,25*1,06;
  • Напряжение — 5В — 24 В;
  • Выход тока — 5 мА;
  • Дальность обнаружения — 4-5 м;
  • Рабочая температура — от -20 до +50 о С;
  • Угол обзора — 110 о ;
  • Выходной сигнал при обнаружении движения — 0,3В (высокий уровень).
  • Стоимость — 150 рублей.

PIR MP.Alert A9

GSM сигнализация со встроенным датчиком движения и микрофоном. Используется в охранных системах, как противоугонное устройство, а также для охраны квартиры, дома, гаража и т.п. Очень компактный и удобный прибор. Работает с СИМ — картой. При обнаружении движения устройство звонит на номер, зарегистрированный на СИМ-карту, что очень удобно. Также можно позвонить по телефону, датчик ответит, и владелец услышит звуки окружающей обстановки.

Имеет следующие технические характеристики:

  • Дальность обнаружения — до 8 м;
  • Режим ожидания — 2-3 дня;
  • Время работы в режиме передачи данных — 2-4 часа;
  • Размеры — 45*30*14 мм;
  • Рабочие частоты — 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц.
  • Стоимость — 1590 рублей.

Стоимость

Стоимость пироэлектрического инфракрасного датчика движения будет зависеть от его технических характеристик, возможности настроек параметров, дополнительных функций, а также качества материалов и производителя данной модели.

Наиболее дешевые модели доступны всем, они просты в установке и часто используются. Ценовой диапазон — от 100 до 200 рублей.

  • PIR Sensor HC-SR501 — 130 рублей.
  • PIR Motion Sensor Module GH-718 — 150 рублей.

Более дорогие модели характеризуются большими возможностями использования, имеют улучшенные характеристики. Их стоимость — от 1000 рублей — PIR MP.Alert A9 — 1590 рублей.

Где купить инфракрасный PIR датчик движения?

В Москве

  • Компания «Амперкот», ул. 1-ая Ямская, д.8, 7(495)055-41-23
  • Интернет-магазин SHOPLEDS, ул. Большая Почтовая, д.71, офис 111, 7(495)225-76-80
  • Интернет-магазин CHIRSTER.RU, ул. Клары Цеткин, д.18, к.3, 8(499)653-80-92

В Санкт-Петербурге

  • Интернет-магазин I SEE YOU, ул. Есенина, д.11, к.1, 7(812)615-88-90
  • Компания «Телекамера», ул. Бумажная, д.16 офис 223, 7(812)426-30-50
  • Интернет-магазин Furnitura-pro.ru, Спасский переулок, 14/35, 7(812)952-86-85

PIR датчики движения используются в различных автоматизированных системах управления. С их помощью можно наблюдать за появлением людей, охранять различные объекты. Применение pir датчиков в системах освещения и сигнализации является надежным методом обнаружения присутствия человека.