Датчик объема: виды, принцип работы, монтаж, сферы применения - Портал bigamotor.ru

Одной из основных составляющих современных систем безопасности объектов выступают датчики объема для сигнализации.

Сенсоры, применяемые для обнаружения на охраняемых объектах посторонних лиц, имеют разную конструкцию и принцип работы, именно поэтому важно учитывать эти технические особенности при подборе оборудования.

Вместе с тем, эту группу приборов объединяет одно – они применяются для обеспечения контроля помещений.

Описание и назначение

Охранные системы сигнализации, применяемые в помещениях, могут иметь как специализированное назначение, так и строится на принципе многопланового обнаружения несанкционированного доступа. В построении таких систем используются:

Датчики вскрытия.
Датчики разбития окон.
Объемные датчики.

Первая группа ориентирована на установку в дверных и оконных конструкциях и призвана обеспечить охрану периметра помещения. Вторая обеспечивает охрану только оконных проемов и срабатывает при нарушении целостности оконных стекол. Объемные датчики дают возможность контролировать весь внутренний объем помещения, подавая сигнал при обнаружении в охраняемой зоне посторонних объектов или людей.

Сенсоры объема в отличие от герконов и контактных выключателей обладают большим спектром рабочих функций и возможностей регулировок. При установке они могут использоваться не только как часть охранной сигнализации, но и выступать в качестве элементов системы «умного дома» обеспечивающих включение освещения, контроля влажности воздуха, пожарной сигнализации.

Разновидности по принципу работы

Построение системы сигнализации с использованием датчиков объема прежде всего основано на принципе работы сенсора. В основе работы устройства стоит тот или иной закон физики или химии. От этого зависит размеры устройства, его назначение, технические данные.

Акустические

Улавливание колебания звуковых волн, распространяемых в помещении при движении, работе бытовых приборов или звуках речи людей положено в основу работы акустических датчиков. Как и другие виды волн акустическая волна обладает такими характеристиками:

частота колебаний;
фаза колебаний;
амплитуда;

Каждая из этих характеристик показывает насколько изменяется скорость распространения волны в пространстве или по поверхности предметов. Сам же сенсор, настроенный на определенный интервал частот, срабатывает, когда звук достигает заданного параметра. Пример наиболее часто используемого акустического датчика объема – устройство включения освещения, срабатывающее при хлопке в ладоши.

Микроволновые

Микроволновые устройства контроля объема сочетают в себе сразу два устройства – генератор и приемник. Принцип работы этого вида оборудования основывается на различии высокочастотных колебаний электромагнитных волн при отражении от поверхности предметов в помещении. Генератор устройства генерирует электромагнитные волны высокой частоты.

Распространяясь в замкнутом пространстве помещения, они отражаются от поверхностей предметов и принимаются приемником устройства. При движении в комнате или других изменениях, например, резком повышении влажности или температуры, приемник быстро регистрирует изменения в характеристиках электромагнитных волн. Эти изменения и приводят к срабатыванию сенсора.

Положительной стороной этого вида оборудования выступает высокая точность показаний и чувствительность в работе. А вот к отрицательным сторонам можно отнести большое количество срабатываний, обусловленных сторонними факторами, например, работой электрооборудования или электромагнитными помехами.

Тепловые

Фиксация изменения температурного режима внутри объекта положена в основу работы тепловых датчиков. Во многом работа таких устройств схожа с работой инфракрасных датчиков, однако разница заключается в том, что инфракрасные реагируют на появление источника тепла. В отличие от инфракрасных, тепловые устройства регистрируют изменение температуры выше заданного показателя.

Классический пример теплового датчика – пожарный сигнализатор, включающий сигнал тревоги, когда из-за пожара в помещении резко повышается температура. Тепловые устройства самые простые – основным элементом в них выступают металлические пластины, которые меняют форму при нагревании, и таким образом размыкают контакты электросети сигнализации.

Инфракрасные

Для этого вида оборудования, наиболее часто используемого в охранных системах характерна высокая точность и надежность в работе.

Принцип работы датчика основан на улавливании в пространстве теплового излучения исходящего от тела человека.

Тепло человеческого тела имеет температуру отличную от температуры предметов обстановки в помещении, а это значит, что, попав в зону действия инфракрасного датчика, он не сможет остаться незамеченным.

Современные инфракрасные устройства имеют несколько зональных датчиков в одном корпусе. Это значит, что при перемещении по комнате объект будет фиксироваться поочередно несколькими детекторами, и таким образом будет постоянно в поле зрения устройства.

Впрочем, инфракрасные приборы имеют и ряд недостатков которые необходимо учитывать при выборе места установки устройств:

Точность работы зависит от правильности расположения;
Работа приборов отопления часто приводит к ложным срабатываниям сенсора;
Срабатывание неправильно настроенного прибора часто происходит и на домашних животных.
Устройства чувствительны к загрязнению линзы сенсора – это может искажать показатели работы устройства.

Виды по зоне обнаружения

Зачастую в системах сигнализации внутри здания применяются различные типы устройств, отличающиеся по характеристикам контролируемых зон. Для небольших помещений часто требуется контроль всего объема помещения.

В коридорах устанавливаются сенсоры имеющих большую дальность действия, а для контроля больших помещений зачастую достаточно установить оборудования возле основных выходов.

Эти особенности и легли в основу классификации датчиков по зоне обнаружения объектов:

Объемные;
Коридорные;
Шторки.

Объемные

Устройства основным назначением которых выступает контроль всего объема помещения является большой угол рабочей зоны сенсора.

Перемещение человека или животного фиксируется прибором как в горизонтальной, так и в вертикальной проекции, при этом угол обзора составляет от 240 до 360 градусов.

Большинство устройств способно обнаружить движение во фронтальной плоскости так и перпендикулярной. Оптимальным вариантом установки такого оборудования выступает потолочный вариант.

Коридорные

Коридорные сенсоры в отличие от объемных, имеют узконаправленные зоны действия. Оптимальными параметрами для этих сенсоров выступают следующие показатели:

Горизонтальный угол 15-45 градусов;
Вертикальный угол обзора до 60 градусов.

Такие характеристики позволяют обеспечить высокую эффективность в длинных коридорах или проходах на всю их длину.

Шторки

Модели устройств типа «шторки» позволяют обеспечить контроль на отдельном участке периметра. Датчики имеют узконаправленную полосу захвата. Это позволяет надежно фиксировать все пересечения условного рубежа охраны даже самыми маленькими объектами.

Типы

Пассивные

Устройства, использующие для обнаружения демаскирующие свойства объекта, такие как издаваемые и звуки или тепловое излучение тело человека относятся к пассивным типам датчиков.

Пассивные сенсоры реагируют на изменения положения объекта в пространстве, фиксируют его передвижение и могут отследить направление движения.

Но при этом они не реагируют на большинство видов помех, связанных с электромагнитными волнами. Они более просты и надежны в эксплуатации.

Активные

Принципиальное отличие активного датчика от пассивного заключается в том, что обнаружение нарушителя обеспечивается работой двух устройств – генератора и приемника, что существенно повышает вероятность обнаружения нарушителя.

В составе активного сенсора находится генератор, который излучает электромагнитные волны и распространяет их в пространстве помещения. Отраженные волны попадают на приемное устройство и таким образом фиксируют положения предметов.

Сформированный, таким образом, фон позволяет выделить перемещающиеся в пространстве предметы. Именно излучение электромагнитных волн и прием их отражения приемником вне зависимости от типа и вида излучения объекта нарушителя и является основным характеризующим параметром активных датчиков.

Недостатком ультразвуковых охранных активных устройств выступает условие их установки в помещениях, где нет людей.

Обзор популярных моделей

Эхо -5

Охранный сенсор, применяемый как в централизованных системах безопасности, так и в локальных системах сигнализации. Ультразвуковой прибор обнаружения движения нарушителя в охраняемой зоне.

Особенности и характеристики:

Системный контроль внешнего воздействия перекрытия излучения;
Автоматическая система проверка работоспособности;
Регулировка уровня чувствительности при настройке;
Максимальный объем гарантированной зоны контроля – 250 м2;
Дальность действия — 10 метров;
Скорость движения объекта для срабатывания прибора – 0,3-2 мс;
Степень защиты ІР 30;
Размеры 150х45х25 мм;
Масса – 75 гр;

Аргус -3

Радиоволновой объемный извещатель. Предназначен для работы в отапливаемых и неотапливаемых помещениях в составе централизованных и локальных систем безопасности. Отличается высокой надежностью и достоверностью обнаружения нарушения охраняемой зоны. Допускается применение с однотипными приборами в одном помещении.

Особенности и технические характеристики:

Минимальная дальность действия – 2-3 м;
Температурный режим эксплуатации — -30 +50 градусов Цельсия;
Гарантированная площадь обнаружения – 20 м2;
Масса – 100 гр.

PYRONIX COLT QUAD P1

Пассивный инфракрасный датчик. Применяемый для установки в системах централизованных и локальных систем безопасности. Особенность конструкции заключается в возможности использования в закрытых помещениях с принудительной вентиляцией.

Допускается маскировка материалами, не препятствующими распространению радиоволн – тканью, деревянными решетками. Прибор обладает высокой степенью защиты от естественных и искусственных помех. Не реагирует на животных с массой тела до 27 кг.

Особенности и характеристики прибора:

Зона обнаружения нарушителя – 10 м с углом обзора по горизонтали 90 градусов;
Тип корпуса – герметичный;
Корпус защищен от статического напряжения;
Температура внешней среды от -30 до +70 градусов Цельсия;
Размеры – 75х52х44;

Особенности установки и подключения

Для каждого устройства фирма производитель в инструкции по эксплуатации обязательно указывает критически важные моменты установки и подключения прибора.

Стандартными для внутренних сенсоров выступают следующие варианты установки:

потолочный вариант;
купольный вариант установки;
монтаж в углу помещения;

При выборе места монтажа учитываются:

технические характеристики датчика;
фронтальный и горизонтальный углы рабочей зоны сенсора;
линейные размеры помещения, размещение дверных и оконных проемов;
факторы, влияющие на работу прибора – угол возвышения над поверхностью, запыленность и загазованность помещения, температурный режим;
специфика объекта охраны – открытая или скрытая установка приборов;
защищенность точки установки от сторонних воздействий.

Кроме того, обязательно при установке нужно рассчитать трассу прокладки кабельных линий, место установки модуля беспроводной связи и источника питания для сенсора.

Критерии выбора

Атмосферостойкость

Согласно требованиям безопасности, корпус должен обеспечивать защиту электронных компонентов от попадания пыли и твердых частиц не менее 4 уровня защиты. Защита от проникновения влаги рассчитывается на менее чем 6 уровня.

Для домашнего использования достаточно иметь приборы отвечающие степени защиты IP44 и IP54 что обеспечивает защиту от пыли и брызг воды.

Реакция на внешние факторы

Активные извещатели должны иметь защиту от электромагнитного излучения, для пассивных критерием надежности выступает фактор защита относительно реакции на домашних животных.

Назначение

Для внутренних производственных и складских помещений применимы все типы устройств, для помещений в которых может находиться персонал исключение составляют ультразвуковые сенсоры.

Внешний вид

Приборы подбираются для открытого или скрытого монтажа. Открытое размещение должно обеспечивать эстетический внешний вид, а при скрытом монтаже компактность корпуса и подвода кабельных линий.

Объемные датчики B.E.G

Объемные датчики B.E.G одни из немногих приборов для сигнализации выпускаемые в России на оригинальном оборудовании немецкой фирмы под жестким контролем качества. Выпускаемая продукция полностью соответствует стандартам B.E.G.

Другие области применения

Объемные датчики находят свое применение не только в охранных системах, но и в технологических линиях, контрольных системах, применяются для обеспечения безопасности в логистических операциях при складировании продукции.

Правила эксплуатации

При подключении устройств обязательно соблюдать полярность. Расположение датчиков в доме или квартире не должно быть в зоне доступа детей и животных. При подключении к пульту управления необходимо обязательно соблюдать совместимость аппаратуры. При установке в неотапливаемых помещениях и помещениях с повышенной влажностью применять устройства с соответствующей степенью защиты.

Принцип работы датчика объема и рекомендации по расположению

Датчик объема для сигнализации – одна из наиболее важных составляющих охранной сигнализации. Их предназначение – обеспечение своевременного реагирования на передвижение тела, излучающего тепло, свет. Объемные датчики реагируют на перемещение предмета или тела, от которого исходит инфракрасное излучение.

Представленные современными производителями модели устройств подразделяются на приборы, реагирующие на передвижение предметов (тел) различной величины. Одни подают сигнал при появлении в зоне слежения птицы или собаки, а другие извещают о появления в указанной зоне человека.

Применение датчика объема в составе охранной сигнализации

Охранные датчики последних моделей не реагируют на изменение температуры окружающей среды, появление насекомых или выпадение росы. Именно поэтому подобные устройства пользуются огромным спросом у автовладельцев. Существуют приборы, подающие первый предупредительный сигнал, и лишь после этого полностью активируется система сигнализации.

Объемники охранной сигнализации устанавливают в различных помещениях, для определения несанкционированного проникновения. Они реагируют на передвижение крупного объекта в охраняемой зоне и способны обнаружить объект в определенном объеме помещения, потому их называют объемниками. Это надежные электронные устройства, которые могут быть внедрены в любую систему охранной сигнализации.

Виды датчиков объема

Датчики объема для помещений представляют собой устройства:

акустические;
микроволновые;
тепловые.

Все они сконструированы таким образом, чтобы обеспечить реагирования на движущийся предмет. Выбор нужной модели зависит от размеров помещения или площади охраняемой территории. Особенность приборов заключается в том, что при использовании в помещениях большой площади в систему интегрируются объемные датчики движения охранной сигнализации в нужном количестве.

2-зоновый микроволновый датчик с разъемом расширения

Существуют объемники:

Активные

Посылающие сигнал и принимают его обратно. В зависимости от того как меняется время, потраченное на его перемещение в обе стороны, определяется и перемещение предмета. Заметив такое изменение, прибор подает сигнал тревоги.

Активный объемный датчик движения функционирует в режиме ультразвукового излучения. Они находятся под напряжением и потому устанавливают такие устройства на объектах, где отсутствуют люди.

Пассивные

Идеально подходят для охраны жилых помещений. Такой датчик объемный охранный реагирует на инфракрасное излучение, исходящее от окружающих объектов, и информируют о передвижении человека.

Схема работы пассивного датчика объема

Прибор оснащен линзой, разделенной на сектора, и реагирует на любое движение в охраняемой зоне.

Принцип работы датчика объема

Объемник охранной сигнализации реагирует на передвижение объекта не только в вертикальной, но и в горизонтальной плоскости. Их преимущества очевидны и заключаются в своевременном обнаружении и подачи сигнала на пульт охранной системы при малейшем движении на территории охраняемого объекта.

Принцип работы датчика объема

Существуют и определенные недостатки у таких устройств:

Повышенная жесткость несущей конструкции способна стать причиной подачи ложного сигнала из-за значительной вибрации во время работы над обнаружением инфракрасного излучения.
Функционирующие на основе использования радиоволн устройства также способны подавать ложный сигнал. Межкомнатные перегородки не являются преградой для прохождения таких волн и объемник реагирует на движение человека за перегородкой.

Сфера применения таких приборов ограничена из-за негативного влияния, которое они оказывают на организм человека, поэтому выбирая прибор для интеграции в определенную охранную систему сигнализации важно учитывать все особенности прибора.

Каждый тип датчика имеет особенные требования по его установке и монтажу. Оптимальный вариант – крепление на высоте не менее 2 метров от пола на специальный кронштейн, который входит в комплект поставки. В некоторых случаях допускается крепление объемника прямо на стену.

Датчик объема, расположенный под потолком

Важно учитывать особенности устройства и в соответствии с ними не располагать прибор с инфракрасным излучением в непосредственной близости от приборов, излучающих свет, оберегать их от солнечных лучей. Радиоволновые объемники не следует размещать вблизи компьютера или электронной бытовой техники.

Объемники могут быть использованы как в помещениях, так и на открытом пространстве. Все современные устройства взаимозаменяемы и совместимы с любыми охранными системами. Одним из самых надежных признан геркон или магнитно-контактный сигнализатор.

Их устанавливают:

в офисных помещениях;
на складах;
в музеях;
в выставочных залах;
в торговых центрах.

Один его фрагмент устанавливается на магните входной двери, а второй, собственно геркон, на поверхность дверной коробки при открытом монтаже или врезается внутрь конструкции при скрытой установке.

Автосигнализация и объемники

Владельцы дорогостоящих автомобилей предпочитают самые современные охранные и сигнальные устройства, для обеспечения безопасности и защиты своего транспортного средства от несанкционированного взлома.

Датчик объема в системе автомобильной сигнализации

Двухзонный датчик объема подключается к автомобильной сигнализации и реагирует не только на проникновение в салон, но и на приближение постороннего к охраняемому автомобилю.

Новейшие микропроцессорные датчики объема устанавливают:

в легковые автомобили;
внедорожники;
минивэны;
автомобили с тонированными или бронированными стеклами.

Объёмные устройства настолько чувствительны, что способны распознать движущийся и приближающийся объект даже в таком авто. Бронированное стекло не является препятствием для прохождения сигнала. Уровень сигнала зависит от того, насколько приблизился объект к охраняемому автомобилю.

Заключение

Датчик объема для включения света – одно из самых востребованных устройств, устанавливаемых на любых объектах и срабатывающий в любых условиях. Он позволяет включать и выключать свет при заданных условиях.

Свет загорается при малейшем приближении к охраняемой зоне. Такие устройства являются необходимой составляющей охранной сигнализации. Их установка оправдана в жилых помещениях, гаражах, на складах, в офисах.

Их используют для эффективной охраны различных объектов с большой площадью или прилегающей территорией. Особенно популярно использование таких датчиков в помещениях с большими окнами.

Прибор моментально реагирует на малейшее нарушение целостности стекла и потому является необходимой составляющей охранной сигнализации на крупных объектах.

Видео: Микроволновый датчик объема

Датчики объема сигнализации (объемники) в помещении – подключение и использование

Датчики охранной сигнализации, фиксирующие перемещение объекта в охраняемой зоне часто называют объёмными датчиками или объёмниками.

Их конструкция такова, что они обеспечивают обнаружение объекта в определённом объёме помещения, который определяется расстоянием по горизонтали и заданными углами по горизонтали и вертикали.

Датчик объёма для сигнализации представляет собой надёжный электронный прибор, который может быть интегрирован в любую охранную систему.