Электронные датчики

  Датчики двойной технологии или комбинированные, хоть и появились недавно, но уже приобрели популярность. При использовании такого датчика снижается частота ложных тревог, за счёт использования комбинации двух разных физических принципов обнаружения. Сигнал тревоги выдаётся только в случае одновременного, или почти одновременного, срабатывания обеих детекторов. В настоящее время наибольшее распространение получила комбинация активного микроволнового и ИК-пассивного принципов обнаружения. Используется также комбинация ультразвукового и ИК детекторов. Имеются образцы датчиков, в которых используются три различных физических принципа обнаружения, однако до завоевания популярности им ещё далеко. В этом обзоре мы рассмотрим самую распространённую группу комбинированных датчиков – ИК+микроволновые.

  Микроволновый метод обнаружения

  Принцип действия микроволнового метода обнаружения базируется на излучении в окружающее пространство электромагнитного поля СВЧ диапазона и регистрации его изменений, которые вызваны отражением от нарушителя, находящегося в зоне чувствительности датчика. Активные микроволновые датчики, работающие с использованием этого метода, относятся к классу детекторов движения. Эти датчики состоят из четырёх основных элементов: СВЧ генератора; антенной системы; СВЧ приёмника, блока обработки.

  Антенная система создаёт электромагнитное поле в окружающем пространстве; принимает отражённые сигналы; формирует диаграмму направленности датчика; определяет форму пространственной чувствительности.

  СВЧ приёмник – регистрирует изменение характеристик принятого сигнала.

  Блок обработки – выделяет сигналы, идущие от движущегося человека, на фоне помех.

  Генератор датчика предназначается для формирования СВЧ сигнала в 3-х сантиметровом диапазоне длин волн – 10-11 ГГц, сейчас производители осваивают и коротковолновые диапазоны – 24-25 ГГц. В настоящее время используются транзисторные генераторы, которые позволяют формировать стабильный сигнал с нужными характеристиками, имея малые габариты и низкое потребление.

  В качестве антенной системы в микроволновых датчиках используется одна совмещённая приемо-передающая антенна. В современных датчиках применяются микрополосковые антенны, взамен рупорных, которые имели большие габариты, вес и стоимость. Но рупорные антенны всё ещё находят применение у производителей, так как обеспечивают более высокую точность формирования диаграммы направленности.

  Формы зон чувствительности микроволновых детекторов не имеют того многообразия, как ИК-пассивные датчики. Конфигурация зоны чувствительности таких датчиков представляет собой круглое тело, похожее на эллипсоид. Поэтому от антенной системы необходимо излучение/приём только в переднее полупространство, без заметного заднего и бокового излучений, при этом уменьшаются ложные срабатывания.

  Для идеальной антенной системы зона чувствительности представляет собой каплевидное тело, которое характеризуется углами обзора, длиной Rmax –максимальной дальностью действия и шириной D – высотой. Эти параметры приводятся в документах на микроволновые датчики. Типичные значения размеров зоны чувствительности для таких датчиков составляют: Rmax=10-15 м, D=5-10 м. Зона чувствительности, формируемая реальной антенной системой, отличается от идеальной из-за заднего и бокового излучения.

  Все характеристики справедливы только для свободного пространства. Если же датчики находятся в помещении, то форма зоны чувствительности искажается. Когда размеры помещения не превышают размеров зоны чувствительности, то электромагнитное поле более или менее равномерно <заполняет> всё помещение. Но в то же время, перегородки из лёгких материалов, деревянные двери, стёкла, шторы – не преграда для электромагнитного поля и поэтому зона чувствительности может распространиться за пределы охраняемого помещения, что приведёт к ложным срабатываниям, например, при проходе людей по коридору или проезде автомобиля у окон первого этажа. И наоборот, крупногабаритные предметы – шкафы, сейфы, создают зоны нечувствительности. При выборе места установки и количества датчиков необходимо учитывать эти эффекты. В годы до широкого использования ИК-детекторов, большой популярностью пользовались микроволновые активные датчики. Все эти датчики имеют сплошную объёмную зону чувствительности, возможна их регулировка в пределах максимальной дальности обнаружения и предназначаются они для установки внутри помещений.

  Рекомендуемая высота установки 2- 2,5 м.

  Комбинированные датчики

  У микроволновых детекторов и у ИК-детекторов всё-таки имеются общие причины ложных срабатываний, но эти детекторы реагируют на различные движения нарушителя: поперечное пересечение зоны чувствительности для ИК - детектора и движение вдоль луча для микроволнового детектора. При установке комбинированного датчика необходимо обеспечить наименьшее влияние помех на оба детектора. Достоинством датчиков двойной технологии является высокий иммунитет к возможным ошибкам при установке и изменениям окружающей среды после установки и настройки, например, не был учтён обогрев помещения.

  Установка датчиков

  К ложным срабатываниям датчиков могут привести различные помехи, поэтому следует придерживаться следующих рекомендаций: на время постановки на охрану отключать возможные источники мощных электромагнитных помех и вибраций, к примеру, люминесцентные лампы, а как дежурное освещение должны использоваться только лампы накаливания; для снижения влияния электромагнитных помех, линии питания и шлейфа датчика должны прокладываться перпендикулярно силовым сетям; для снижения влияния вибраций лучший выбор – установка датчика на несущих или даже на капитальных конструкциях.