Czujniki ruchu i zmierzchu na podczerwień, mikrofalowe oraz laserowy czujnik schodowy

Czujniki ruchu. Rodzaje i zastosowanie

Wszelkiego rodzaju czujniki, mimo że zazwyczaj niewidoczne, mają duży wpływ na bezpieczeństwo i komfort naszego codziennego życia. Czujniki ruchu reagują na ruch w swoim zasięgu. W konsekwencji powodują włączenie światła, uruchamiają alarm, załączają każde urządzenie, które zsynchronizujemy z ich działaniem. Czujniki alarmowe w instalacjach przeciwpożarowych mają za zadanie wykryć zagrożenie w jego początkowym stadium. To czujniki dymu, ognia, czadu, gazu. W zależności od konfiguracji po wykryciu zagrożenia otrzymamy powiadomienie sms z komunikatem o zagrożeniu w strefie, za którą odpowiadają. Uruchomią alarmowe sygnały dźwiękowe lub np. sufitową instalację gaśniczą. Z kolei czujniki wiatru (np. STR-W) lub deszczu (STR-R) wspomagają pracę systemów smart home w naszych domach. Dają sygnał do samoczynnego zwinięcia markizy, gdy siła wiatru przekroczy zadany poziom, albo wstrzymują automatyczne podlewanie ogrodu podczas intensywnego deszczu.
Czujniki różnią się między sobą zasadą działania i realizowanymi funkcjami. W dalszej części artykułu przyjrzyjmy się czujnikom ruchu, których zastosowanie jest najbardziej powszechne. Czym się różni czujka ruchu pasywna od aktywnej? Dlaczego czujnik laserowy jest doskonałym czujnikiem schodowym? Czy czujnik ruchu i czujnik obecności to to samo urządzenie? Jaki wpływ na pracę czujnika ruchu ma czujnik zmierzchu? 

Rodzaje czujników ruchu

Jak działają czujki ruchu?

Czujniki laserowe

Laserowy czujnik odległości wykorzystuje w działaniu technologię Time of Flight. Laserowy czujnik odległości typu ToF emituje wiązkę światła. Następnie mierzy opóźnienie, z jakim światło powraca po odbiciu się od przeszkody. W ten sposób bardzo precyzyjnie określa, w jakiej odległości znajduje się przemieszczający się obiekt. Jeżeli jest to odległość mniejsza od ustawionego zakresu detekcji (działania), następuje np. załączenie światła. Jeżeli obiekt znajduje się poza wyznaczonym zasięgiem działania czujnika, reakcja nie nastąpi. Takie rozwiązanie doskonale sprawdza się tam, gdzie istotna jest precyzja zadziałania czujnika, np. do załączania obwodów oświetleniowych na otwartych schodach, gdzie ważne jest, aby czujnik wykrywał obecność tylko na schodach (dokładnie wyznaczony obszar zadziałania) i na pewno nie reagował, gdy ktoś porusza się poza konkretnym obszarem.

Czujniki laserowe w ofercie F&F Filipowski

Laserowe czujniki odległości oznaczyliśmy symbolem DRL. Pod względem parametrów instalacyjnych, proponujemy czujniki do montażu w małych puszkach fi 35 mm, które rozpoznasz po symbolu DRL-12. Laserowy czujnik ruchu posiada również wersję przeznaczoną do montażu w puszkach fi 60 mm. Tę linię czujników oznaczyliśmy DRL-60-12.
Jak już wspomnieliśmy, laserowe czujniki odległości doskonale sprawdzają się jako schodowe czujniki ruchu. Biorąc pod uwagę ich najczęstsze zastosowanie, przygotowaliśmy również szeroką ofertę kolorystyczną czołówek. Tak, aby decydując się na oświetlenie schodów z udziałem czujników ruchu, każdy mógł dostosować kolor czujnika do aranżacji. Zwolennicy wnętrz nowoczesnych mogą zdecydować się na czujniki w podstawowych wersjach kolorystycznych -czarnej, białej, czy aluminiowej. Przygotowaliśmy również bogatą ofertę czujników z czołówkami wzbogaconymi o akcenty odpowiadające różnym rodzajom drewna, np. sosna, buk, jesion, czy egzotyczne merbau lub afromozja.

Czujniki ruchu pasywne

Pasywne czujniki ruchu same z siebie nie emitują żadnych sygnałów. Ich działanie wyzwalają źródła ciepła (promieniowania podczerwonego), które pojawiają się w ich zasięgu. Ze względu na to, że promieniowanie podczerwone emitują nie tylko ludzie, lecz także zwierzęta, niektóre modele czujników pasywnych są "odporne na obecność zwierząt". Czyli nie reagują na źródła ciepła o masie poniżej np. 30 kilogramów. Pasywne czujniki ruchu są najskuteczniejsze, gdy pojawiający się w ich zasięgu obiekt jest duży, emituje odpowiednią ilość promieniowania podczerwieni i porusza się ze znaczną prędkością. Pracę pasywnego czujnika ruchu może natomiast zakłócić pewna „niewyraźność” obiektu z punktu widzenia czujnika, czyli jego niewielki rozmiar, wolne przemieszczanie się oraz niewielka różnica pomiędzy ciepłem obiektu a temperaturą otoczenia. Korzystając z pasywnych czujników ruchu, powinniśmy zatem uwzględnić specyfikę ich działania i nie montować ich w pobliżu źródeł ciepła takich jak np. kaloryfer. Podobnie na poprawne działanie pasywnych czujek ruchu będzie miało znaczne nasłonecznienie pomieszczenia. Na ich pracę mogą mieć też wpływ emitujące ciepło żarówki.
Nazwy równorzędne dla czujników pasywnych: czujniki ruchu podczerwieni, czujniki ruchu PIR (z ang. Passive Infra Red).

Aktywne czujniki ruchu

Czujniki aktywne biorą czynny udział w wykrywaniu ruchu w swoim zasięgu. Emitują fale elektromagnetyczne, a następnie analizują fale odbite od przeszkód. Gdy fale powracają „odkształcone”, oznacza to, że w zasięgu działania czujnika pojawił się jakiś obiekt. Wówczas czujnik powoduje np. załączenie światła. W ten sposób ze znaczną precyzją wykrywają ruch w zasięgu działania. Emitowane i odbierane przez czujniki fale elektromagnetyczne charakteryzują się wysoką częstotliwością 5,8 GHz. Ich moc jest niewielka - dla porównania to niespełna 1% mocy emitowanej przez telefony komórkowe. Aktywne czujniki ruchu są bardzo czułe. Wykrywają ruch przez płyty karton-gipsowe, podwieszane sufity, drewniane drzwi, a nawet szkło. Dlatego bez przeszkód można je umieścić w podsufitce lub oprawie lampy.
Nazwy równorzędne dla aktywnego czujnika ruchu to czujnik radarowy lub czujnik mikrofalowy (z ang. Microwave Sensor).

Czujniki obecności a czujniki ruchu

Czujniki ruchu reagują na przemieszczanie się obiektu w zasięgu detekcji urządzenia. Czujniki obecności wykrywają natomiast każdy ruch w swoim zasięgu. Może to być np. ruch palców dłoni poruszających się po klawiaturze komputera. Taką czułość wykazują np. czujniki mikrofalowe od F&F. Dlatego z powodzeniem wykorzystamy je jako czujniki obecności. Czujniki obecności doskonale sprawdzają się np. w pomieszczeniach biurowych, gdzie wskutek ich działania światło nie wyłączy się, gdy pracownik siedzi przy biurku i np. rozmawia przez telefon. Każdy czujnik obecności jest czujnikiem ruchu, natomiast nie każdy czujnik ruchu sprawdzi się jako czujnik obecności.

Czujniki ruchu i zmierzchu

Bardzo często czujniki ruchu wyposażane są również w czujnik zmierzchu (automat zmierzchowy). Jaki to ma wpływ na pracę czujki ruchu? Jeżeli zastosujemy czujnik ruchu z czujnikiem zmierzchu do załączania oświetlenia, to światło nie załączy się w ciągu dnia. Nie dopuści do tego właśnie czujnik zmierzchu. Dopiero po zapadnięciu zmierzchu możemy liczyć na oświetlenie np. schodów za pomocą sztucznego światła wyzwolonego pracą czujnika ruchu. W miejscach, gdzie często porusza się dużo osób, zastosowanie czujniki ruchu z wbudowanym czujnikiem zmierzchu jest po prostu praktyczne. Czujnik zmierzchu nie pozwala na załączenie światła o jakiejkolwiek porze, wtedy, gdy nie jest w ogóle potrzebne ze względu na wystarczającą jasność światła naturalnego. W pewnym sensie można powiedzieć, że taki czujnik zmierzchu pilnuje, aby nasze rachunki za prąd wskutek działania czujników ruchu nie były zbyt wysokie.

Gdzie umieścić czujnik ruchu?

Montaż czujnika ruchu zależy od jego czułości, zasięgu działania i sposobu detekcji. Należy też wziąć pod uwagę miejsce pracy czujnika ruchu. Czy będzie to na zewnątrz, czy wewnątrz budynku? Czy w zasięgu działania znajdują się elementy, które mogą zakłócić jego pracę? Grzejniki, klimatyzatory, a może gałęzie drzew? Jeżeli mamy w domu psa, to czy będzie możliwość uzbrojenia alarmu, gdy pozostawiamy go w domu? Na większość pytań znajdziemy odpowiedź w informacji od producenta, dlatego warto uważnie przeanalizować dane techniczne urządzenia, zanim zdecydujemy się na zakup.

Czujniki ruchu zewnętrzne

Czujniki ruchu zewnętrzne, jak wszystkie urządzenia elektroniczne montowane na zewnątrz budynków, muszą posiadać hermetyczną obudowę. Taką, która uchroni ukryty w urządzeniu mechanizm przed szkodliwym działaniem wody, kurzu i tym podobnych zanieczyszczeń, które spowodowałyby zniszczenie lub awarię urządzenia. O tym, czy czujnik ruchu nadaje się do pracy na zewnątrz, informuje kod IP umieszczany przez producenta m.in. na opakowaniu urządzenia. Na przykład czujnik ruchu DR-04 w naszej ofercie posiada współczynnik IP 65. Oznacza to, że elektronika czujnika umieszczona jest w obudowie nie tylko wodoodpornej, lecz także pyłoszczelnej. Możemy go zatem umieścić w dowolnym miejscu na zewnątrz budynku. Dodatkowym atutem tego modelu czujnika jest kolorystyka obudowy. Czujnik DR-04 występuje w obudowie białej, czarnej lub szarej. Mamy więc możliwość takiego doboru urządzenia, aby jak najmniej rzucało się w oczy, np. na tle elewacji budynku.

Czujniki ruchu wewnątrz budynku

Czujniki ruchu do dużych i wysokich pomieszczeń

Podstawową cechą, którą musi posiadać czujnik ruchu do skutecznego działania w dużych i zarazem wysokich pomieszczeniach, takich jak np. hale produkcyjne, jest odpowiedni zasięg działania. Dodatkowo, jeżeli posada pyłoszczelną obudowę i wbudowany automat zmierzchowy, jest nieocenionym elementem optymalizacji kosztów zużycia energii elektrycznej. Wszystkie te cechy posiada np. sufitowy czujnik ruchu DR-30 M od F&F Filipowski. Co wyróżnia ten czujnik?
DR-30 M reprezentuje grupę alarmowych czujników ruchu na podczerwień. Reaguje zatem na przemieszczające się źródła ciepła. Na przykład poprzez załączenie oświetlenia. DR-30 M posiada znaczny zasięg detekcji, uzależniony jednak od miejsca jego montażu. Zamontowany na ścianie, wykrywa ruch w zakresie do 30 m. W przypadku montażu na suficie obszar jego detekcji to okrąg o średnicy 20 m. Zarówno maksymalny zasięg działania, jak i czas załączenia oświetlenia to wielkości programowane przez użytkownika. Jak już wspomnieliśmy, DR-30 M posiada również wbudowany czujnik zmierzchu. Dzięki temu światło nie włączy się automatycznie, gdy pomieszczenie oświetla światło dzienne. Obudowa czujnika charakteryzuje się współczynnikiem IP 40. Oznacza to, że stanowi dobre zabezpieczenie przed elementami stałymi i małymi zanieczyszczeniami, których w halach produkcyjnych nie brakuje.

Czujniki ruchu do wąskich korytarzy

W wąskich korytarzach i miejscach, gdzie często zatrzymujemy się na chwilę, doskonale sprawdzą się czujniki ruchu z funkcją czujnika obecności. Takie, które nie pozwolą na wyłączenie oświetlenia, gdy przestaniemy się przemieszczać, a zatrzymamy się np. na chwilę rozmowy. Takim czujnikiem jest DR-09. Dla porównania z parametrami omówionego wyżej czujnika DR-30 M, maksymalny regulowany promień jego detekcji wynosi 10 m, a optymalna wysokość, na jakiej powinniśmy urządzenie zamontować to 2 do 6 metrów.

Czujniki ruchu sufitowe

Jak w przypadku wszystkich czujników ruchu, czujniki sufitowe nie mogą być montowane powyżej maksymalnej wysokości wskazanej przez producenta. Przy montażu warto też zwrócić uwagę, aby nie instalować ich np. na środku sufitu. Najkorzystniej dla właściwego działania czujnika jest montaż bezpośrednio nad drzwiami lub nad drzwiami po skosie.

Czujniki ruchu na schody

Prezentując sposób działania laserowego czujnika odległości DRL-12 nadmieniliśmy, że sposób jego działania, precyzja w wykrywaniu obiektu, czyni z niego doskonały schodowy czujnik ruchu. Z wykorzystaniem czujników ruchu DRL-12, opraw schodowych LED oraz sterowników schodowych AS-225 lub AS-225 D zbudujemy nowoczesne podświetlenie schodów z efektem poruszającej się z każdym krokiem na schodach fali świetlnej. Dodatkowo czujnik DRL-12 to możliwość wyboru wśród kilkunastu wersji kolorystycznych czołówki urządzenia. Jeżeli zatem szukacie sposobu na efektowne podświetlenie schodów, wypróbujcie zestaw od F&F Filipowski. Jakie elementy będą niezbędne, dowiecie się m.in. z wideoporadnika "Jak otrzymać efekt kaskady świetlnej na schodach z wykorzystaniem urządzeń od F&F Filipowski"

Czujniki ruchu w instalacjach smart home

Zadania czujników alarmowych w instalacjach inteligentnego domu nie różnią się od ich podstawowych zastosowań. Dają impuls do włączenia światła, wentylacji, klimatyzacji. Spowodują załączenie alarmu, gdy w ich zasięgu pojawi się nieproszony gość. Ułatwiają naszą codzienność i pozwalają czuć się bezpieczniej.

Czujniki ruchu podsumowanie

Zadaniem domotyki i automatyki przemysłowej jest usprawnienie zdarzeń i procesów przebiegających z udziałem urządzeń elektrycznych. W konsekwencji nasze życie jest łatwiejsze, bezpieczniejsze i wygodne. Choć czasem działanie czujników ruchu może zwrócić się przeciwko nam, np. gdy akurat nie chcemy zwracać na siebie uwagi, a nasze pojawienie się spowoduje załączenie światła, to i tak ich praca zwiększa nasze poczucie bezpieczeństwa, bez względu na to, czy załączają tylko światło lub klimatyzację, czy też uruchamiają sygnał alarmowy po pojawieniu się intruza.