Датчик — понятие в системах управления - чувствительный элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства системы, преобразующий измеряемую величину в удобный для использования сигнал. В настоящее время различные датчики широко используются при построении систем автоматизированного управления Датчики являются элементом технических систем, предназначенных для измерения, сигнализации, регулирования, управления устройствами или процессами.

Датчики преобразуют контролируемую величину (давление, температура, расход, концентрация, частота, скорость, перемещение, напряжение, электрический ток и т. п.) в сигнал (электрический, оптический, пневматический), удобный для измерения, передачи, преобразования, хранения и регистрации информации о состоянии объекта измерений.

Исторически и логически датчики связаны с техникой измерений и измерительными приборами, например термометры, расходомеры, барометры, прибор «авиагоризонт» и т. д. Обобщающий термин датчик укрепился в связи с развитием автоматических систем управления, как элемент обобщенной логической концепции датчик — устройство управления — исполнительное устройство — объект управления. В качестве отдельной категории использования датчиков в автоматических системах регистрации параметров можно выделить их применение в системах научных исследований и экспериментов.

Датчики движения, для включения света

Спускаясь в темноте по крутым ступенькам подвала, не обязательно шарить рукой по холодной, порой влажной каменной стене, чтобы включить свет. Достаточно предусмотрительно поставить на стене датчик движения и свет включится сам собой, от одного вашего присутствия.
Датчик движения - это только часть большой категории приборов, называемых датчиками обнаружения. Их общая цель сообщать на пульт:

• о присутствии лиц, спрятавшихся на охраняемом объекте;
• о вторжении в охраняемую зону;? о повреждении элементов, препятствующих вторжению (ставни, окна, форточки, двери, застекленные веранды и т.д.);
• о проникновении через поврежденные крышу, потолок, стены или пол.

По месту размещения устройства классифицируются как:

• периферийные;
• периметрические уличные;
• внутренние.

Установка датчика движения с технической точки зрения особой трудности не представляет. Кабель устройства присоединяется к общей проводке дома через обычную распределительную коробку. При подъезде к гаражу «умные» выключатели сделают ваше приближение безопасным и вполне комфортным.

Датчик  движения можно использовать для управления подсветкой пруда или бассейна, для запуска насоса фонтана, да мало ли для чего еще. Большинство устройств можно комбинировать с таймерами и сенсорами, реагирующими на изменение интенсивности внешнего освещения прожектора. Это так называемые сумеречные выключатели. Они служат для того, чтобы устройство  было активно только в темное время суток.

Главное отличие датчиков движения от всех прочих в том, что они способны действовать на расстоянии. Они реагируют на движущиеся предметы в области их действия, используя инфракрасное, ультразвуковое, микроволновое или ультрафиолетовое излучения. Такие устройства могут использоваться в качестве «включателей систем безопасности», например, для автоматического включения света на подвальной лестнице или для активизации сигнализации в доме, когда вы покидаете его или ложитесь спать.

Датчик движения,  функции и способы монтажа

Конечно, датчик движения можно подключить не только к световой сигнализации. Всем хорошо известна сигнализация звуковая сирена или громкий звонок. Кроме того, датчик движения имеет такие возможности, как автоматическое запирание дверей, окон, ворот. Однако недопустимо просто запирать окна, двери, лоджии и балконы в доме, ограничиваясь только датчиком движения.

Форма и размер прибора зависят от желаемой дальности реагирования, угла активизации и дополнительных функций. Кроме креплений к ровным стенам, для них существуют крепления для внутренних и внешних углов; можно крепить датчик к потолку и к нижним частям архитектурных элементов. Потолочные датчики оснащены сенсорами с радиусом восприятия в 360 градусов. Они подходят для жилых помещений, гаражей и террас.

Иногда еще их называют «датчиками присутствия». Означает это вот что: пока вы находитесь в данном помещении чините свой автомобиль, работаете за компьютером или просто читаете на веранде, выключатель, получая сигнал сенсора, продолжает освещать помещение. Стоит вам покинуть его, сенсор тут же или с задержкой, на которую вы его настроили, выключит свет. Удобно, экономно и практично.

Для того чтобы защитить ваш дом от криминальных посягательств, существуют замаскированные приборы, которые монтируются в выключатели, предметы декора или какие-либо элементы окружающей обстановки, на первый взгляд неприметные и не бросающиеся в глаза. Естественно, что  замаскированный скрытый датчик движения должен быть оснащен необходимой дополнительной электроникой.

Производители продукции данного вида предусмотрели множество моделей встраиваемых датчиков движения для систем внешнего освещения. Кроме того, существует множество моделей встраиваемых датчиков движения для систем внешнего освещения. Некоторые модели датчиков включают дополнительное освещение или приводят в действие другие механизмы. Для дома, особенно для освещения лестниц, выпускаются светильники с вмонтированными датчиками движения.

Существуют даже беспроводные устройства, посылающие радиосигнал на основное устройство сигнализации. Как же подключаются датчики движения к электросистеме? Есть три варианта схемы подключения. Самый простой это параллельное соединение датчика и выключателя. При этом оба они могут активизироваться вне зависимости друг от друга. То есть можно включить свет, нажав рукой на выключатель, или свет включится датчиком, отреагировавшим на приближение объекта.

Вариант второй — подключение последовательное: в цепь включены один выключатель и один датчик движения. В этом случае датчик будет работать только тогда, когда выключатель находится в положении «включено».

Если же выключатель не включен, при вашем появлении датчик не включает свет. Если в этом варианте у вас хотя бы два датчика, то, чтобы освещение работало, они должны быть включены оба. Третий вариант — комбинированный. Если выключатель находится в положении «выключено», свет не загорится ни при каких условиях. В положении «включено» — свет горит постоянно, однако при активизации прибора появляется дополнительное освещение или включается сигнализация.
Важно знать: Установка датчика движения с технической точки зрения сложности не представляет и может быть выполнена своими руками. Определите место, лучше всего для него подходящее. Если вы намерены установить датчик для защиты от незваных гостей, то первое, что нужно сделать! — это представить себя в роли вора и проанализировать все возможные варианты вторжения. Помните, что большинство злоумышленников проникает в помещения традиционным способом: через забор, входную дверь, отдельные окна.

Однако найдутся и те, кто попытается залезть в дом через крышу. После того, как вы определите слабые места своего жилища, найти места для установки датчиков движения труда не составит. Приобретая датчик движения, вы обязательно получите инструкцию, где подробно и квалифицированно описаны способы его установки.

Установка датчика может сильно отличаться от вашего представления об этом. Поэтому лучше всего для установки этих приборов пригласить специалиста. Если же вы все-таки решили сами заняться установкой, предлагаем несколько советов в дополнение к тем, которые имеются в инструкции. Все необходимые элементы для крепления датчика к стене дюбеля и шурупы входят в комплект.

Поскольку практически все датчики движения заключены в пластиковые корпуса, не используйте шурупы с врезающимися головками они могут прорезать пластик насквозь и испортить прибор. Кабель, подключенный к датчику движения, присоединяется к общей проводке дома через обычную распределительную коробку Однако, как мы говорили раньше, вы можете вывести кабель и на отдельный пульт, снабдив его дополнительной сигнализацией.

Устанавливая датчик движения, необходимо помнить, что линза Френеля, которая составляет основной элемент прибора, должна быть свободной от любых предметов, которые могут перекрыть ей обзор. Угол обзора датчика движения является одной из основных его характеристик. Для помещений или пространства перед домом, где датчик можно установить на стене, лучше всего применить стандартный, такой, у которого горизонтальный угол реагирования составляет 180 . Хотя это и необязательно угол обзора реального датчика может быть несколько меньше.

Для удобства можно установить датчик с двумя сенсорами, угол наблюдения которых в сумме тоже будет равен 180 . Чтобы угол реагирования датчика движения был максимальным (это позволит установить его на потолке помещения и охватить его целиком), следует установить устройство с тремя сенсорами, при этом угол реагирования составит 360°.

Ультразвуковой, инфракрасный, микроволновой  датчик движения

Существуют датчики движения различного дизайна и форм, в том числе и беспроводные, можно подразделить по принципу их действия на три типа: инфракрасные, работающие на основе теплового (инфракрасного) излучения; ультразвуковые, использующие в своей работе ультразвук (высокочастотные звуковые волны, невоспринимаемые человеком); микроволновые, в основе которых лежат радиоволны сверхвысоких частот (СВЧ). Кроме того, существуют датчики движения пассивные и активные.

Пассивный датчик движения

Работает на основе инфракрасного излучения, является наиболее популярным во всем мире и служит для обеспечения защиты частных домов, помещений или территории. Они достаточно надежны и дешевы. Пассивными они называются потому, что сами ничего не излучают, а только воспринимают чужое тепловое излучение, которое, как известно, присуще всем теплокровным. Поэтому сенсоры этих устройств могут активизироваться при попадании в зону слежения любых животных. Существенно влиять на включение датчика в этих случаях будет уровень его настройки относительно размеров животных.
Кроме того, причиной включения датчиков движения иногда являются насекомые, в частности пауки, плетущие паутину в углах, где размещаются эти устройства. Такая паутина экранирует линзу Френеля, создавая этим тепловой фон. Одно из возможных решений этой проблемы - скомбинировать инфракрасный датчик с каким-нибудь другим. Однако это неэкономично.

Поэтому владельцы обычно используют для установки датчиков деревянные стойки из каштана (именно этот вид дерева пауки избегают) или распыляют вокруг приборов инсектициды. Инфракрасные датчики в помещении не должны размещаться вблизи нагревательных приборов, таких как камин, вентилятор,устройства климат-контроля и т.д

При их установке обязательно подумайте о шторах и ставнях, если ваши окна выходят на солнечную сторону. Это очень важно, ибо в жаркие летние дни (особенно если датчик установлен на кухне, где всегда есть нагревательные приборы) неэкранированные датчики будут все время давать ложные срабатывания. Желательно устанавливать датчики в том углу комнаты, который не виден снаружи, лучше на внутренней стене. Всегда рассматривайте несколько вариантов, прежде чем прийти к конкретному решению. При этом обязательно руководствуйтесь радиусом действия приборов, который зависит от типа линзы.

Выбор ее может сыграть решающую роль в вашем решении, потому что от применяемой линзы Френеля можно получить даже простои занавес или зону защиты, в большей или меньшей степени вертикальную, широкую, глубокую или размытую. Однако все это относится только к пассивным датчикам.

Когда сенсор обнаруживает в секторе своего обозрения человека или животное, сигнал от него передается дальше по проводам или посредством радиоволн (в случаe беспроводной связи) на пульт или выключатель. После этого выключатель включает либо свет, либо сигнал тревоги.

Электроника радиопередатчика работает от простой батарейки в 9 вольт. Линзы Френеля выглядят как тисненые листы или пленки, расположенные по окружности. Они отвечают за веерное разделение области наблюдения. Именно эти линзы принимают, фокусируют и изменяют направление инфракрасных лучей, которые затем включают сенсор, расположенный в глубине прибора. Если есть необходимость, радиус наблюдения линзы Френеля можно ограничить, закрыв отдельные сегменты «веера» специальной панелью.

Ультразвуковой датчик

— самый простой и потому самый экономичный в эксплуатации. Однако ультразвуковой датчик может быть только активным. Он излучает ультразвук, а затем принимает его отражение от окружающих предметов. Движущиися объект изменяет частоту ультразвука своей собственной скоростью движения Для устройства это служит сигналом, что в поле его слежения попал движущийся предмет. Механизм дальнейшего его действия схож с механизмом действия инфракрасного датчика: включение сенсора, прохождение сигнала к выключателю и включение света.

Важно знать: Кстати, то, что не слышит человек ультразвук, прекрасно слышат многие животные, в том числе кошки, мыши, собаки. Последние, слыша ультразвук, начинают тоскливо выть. Может быть, поэтому ультразвуковые датчики движения с течением времени уступит место датчикам более совершенных конструкции. Хотя их до сих пор используют в охранных системах автомобилей.

Микроволновые датчики

Микроволновые датчики движения (СВЧ) функционируют как настоящие радиолокационные приборы радары. Они посылают радиоимпульс, частота которого располагается в области микроволн, а затем улавливают его в отраженном виде. По своему принципу действия они схожи с ультразвуковыми датчиками. Микроволновые и ультразвуковые датчики не реагируют на резкие изменения температуры, что случается с датчиками инфракрасными.
Совет: СВЧ излучение свободно проникает сквозь тонкие перегородки, а значит, один датчик может защищать несколько комнат Кроме того, если вы установили у себя в доме ультразвуковые или микроволновые устройства, старайтесь плотнее закрывать двери комнат и не создавайте сквозняков, которые могут восприниматься радарами этих приборов как сигнал тревоги.
Однако микроволны, как и ультразвук, отражаются от любых предметов, в том числе и неподвижных, не искажаясь. Поэтому в зонах слежения этих приборов образуются «тени» от деревьев, заборов, столбов, в которых может спрятаться движущийся объект.

Смотреть видео "Отличия между датчиками движения и датчиками присутствия"