Датчик объема для охранной сигнализации: принцип работы и критерии выбора

Как подключить?

Установка контроллера движения на автомобиль своими руками производится при отключенном блоке управления сигнализацией. Расположение автомобильного устройства должно быть скрытным, поэтому, если возникли трудности с его поиском, нужно проконсультироваться у установщиков.

Полезно знать

Если монтаж противоугонной системы выполнялся не самостоятельно, то найти микропроцессорный модуль можно под панелью приборов.

Для бытового датчика нужно заранее выбрать и подготовить место:

Не рекомендуется устанавливать контроллер рядом с батареями, обогревательными системами. Также желательно, чтобы в месте установки не было ультрафиолетовых лучей.
Поверхность для монтажа следует тщательно очистить и обезжирить с помощью спирта

Важно, чтобы поверхность, на которую устанавливается контроллер, не была подвержена воздействию вибраций и других внешних факторов.
В случае когда высота для монтажа не регламентируется изготовителем датчика, его рекомендуется размещать в 2 метрах от поверхности пола. Это позволит обеспечить максимальный диапазон для работы устройства.

Инструкция

Руководство по самостоятельной установке регулятора на авто:

1. В транспортном средстве отключается зажигание, выключается все электрооборудование и аккумулятор. Для этого от батареи нужно отсоединить зажим с отрицательной клеммой.
2. Выполняется поиск микропроцессора. На блоке управления сигнализацией есть специальный разъем для подключения контроллера объема.
3. Производится монтаж датчика в салоне машины. Чтобы устройство могло фиксировать любые перемещения, его нельзя устанавливать скрытно. Исключение составляют датчики, которые работают в условиях большого количества стен. Если регулятор предназначен для фиксации движений вне салона, то его следует установить в районе лобового стекла, на панели приборов.
4. Выполняется подключение регулятора. Для этого разъем с проводом от датчика нужно соединить с колодкой на блоке управления. После подсоединения следует зафиксировать контроллер на месте, чтобы исключить его перемещение во время движения.
5. Производится укладка провода под облицовкой салона. Не рекомендуется прокладка электроцепи в месте, где имеются движущиеся или трущиеся узлы и механизмы. Для дополнительной защиты кабеля от повышенного износа провод можно обмотать изолентой. Если электроцепи не хватает, ее придется самостоятельно наращивать. Для этого нужно использовать провод аналогичного сечения.
6. Производится укладка провода под облицовкой салона. Не рекомендуется прокладка электроцепи в месте, где имеются движущиеся или трущиеся узлы и механизмы. Для дополнительной защиты кабеля от повышенного износа провод можно обмотать изолентой. Если электроцепи не хватает, ее придется самостоятельно наращивать. Для этого нужно использовать провод аналогичного сечения.
7. На место ставится декоративная облицовка. Проверяется работа устройства. Блок управления после подачи питания должен самостоятельно определить дополнительный датчик. При необходимости производится регулировка параметра чувствительности.

Алгоритм по установке бытового датчика:

1. На поверхности для монтажа с помощью дрели просверливаются отверстия для кронштейна. Производится фиксация крепления для датчика.
2. Регулятор удара разбирается, пользователь должен демонтировать его лицевую часть.
3. Производится регулировка винта с учетом высоты, на которую устанавливается устройство.
4. На следующем этапе выполняется подсоединение контактных составляющих с разъемами на контрольной панели. Положительный вывод подключается к плюсу, отрицательный — к минусу.
5. Затем задняя часть регулятора крепится на кронштейне с использованием самореза, который входит в комплект поставки.
6. Выполняется монтаж лицевой части корпуса датчика.
7. Затем требуется выполнить подсоединение регулятора к домашней сети. После соединения совершается проверка работы устройства, при необходимости производится регулировка чувствительности. При срабатывании контроллера на корпусе загорится светодиодная лампочка.

Преимущества и недостатки датчиков объема

Обзор основных достоинств, которыми обладают автономные измерители объема для системы охраны автомобиля:

1. Трудность определения и отключения по сравнению с традиционными шок-сенсорами и прочими видами регуляторов. Если устанавливать и подключать датчик правильно, с соблюдением всех нюансов монтажа и скрытия устройства, вычислить его расположение по сигналам не получится.
2. Повышенная чувствительность измерителей объема по сравнению с другими разновидностями регуляторов. К примеру, датчики удара не всегда реагируют на прикосновения к кузову или более серьезные физические воздействия. При настройке чувствительности до максимального уровня контроллер будет срабатывать даже при появлении в салоне мелких насекомых.
3. Возможность обеспечить более высокую сохранность транспортного средства. Даже если злоумышленнику удастся взломать сигнализацию, автономный датчик сможет определить несанкционированный доступ в салон.
4. Несколько вариантов функционирования устройства. Если датчик будет подключаться к внешнему источнику питания, то его функционирование станет автономным. Также возможно подсоединение контроллера к автомобильному аккумулятору.
5. Большинство современных контроллеров оснащаются опцией замера величины чувствительности в широком диапазоне. Для этого измерительные устройства оборудуются специальными регуляторами.

Недостатки, характерные для измерительных датчиков объема автосигнализации:

1. Сложность первично регулировки параметра чувствительности. Если эта величина настраивается некорректно, это приведет к ложным срабатываниям устройства.
2. Некоторые недорогие контроллеры оснащаются слабым корпусом с низкой изоляцией. Такие устройства более восприимчивы к воздействиям критически низких и высоких температур, а также влаги. Это приводит к большему количеству ложных включений.

Дополнительные функции датчика

Можно настроить датчик так, чтобы он не реагировал на домашних животных Основной функцией датчика является охранная, когда при соблюдении условий детектор замыкает цепь.

Дополнительные функции:

• Защита от животных. Домашние питомцы могут стать причиной ложных срабатываний детектора, особенно если они достаточно крупные. Приборы с защитой не реагируют на животных.
• Сообщение о проникновении. Датчик формирует извещение о тревожном событии, путем передачи состояния по радиоканалу на GSM сигнализацию.
• Детектор вскрытия корпуса.
• Регулировка чувствительности.
• Обнаружение маскировки.
• Самодиагностика.
• Защита от помех.

Опции повышают стабильность работы оборудования и удобство использования.

Виды: ультразвуковой, микроволновый, инфракрасный

Этими характеристиками описываются датчики движения и объема.

Ультразвуковые

Работают следующим образом: устройство распространяет звуковые волны высокой частоты, не воспринимаемые человеческим ухом. Волны отражаются от окружающих поверхностей и возвращаются к чувствительному элементу. Он оценивает, за какой промежуток времени произошло возвращение сигнала. При движении в области охвата датчика это время резко изменяется, и он фиксирует нарушителя. Однако, если двигаться плавно, от он не зафиксирует резких изменений и не «увидит» нарушителя. Еще одним минусом является небольшая дальность работы, но при условии установки в салон авто – это не критично.

Преимущества:

низкая цена, по сравнению с устройствами, работающими по другим принципам.

Недостатки:

не реагирует на плавные движения.

Инфракрасные

Сенсоры фиксируют движения за счет фиксирования разницы температур между человеком и окружающей средой. Имеют гибкую настройку чувствительности.

Преимущества:

• высокая точность;
• безопасен для водителя, пассажиров и животных, так как не распространяет, а только принимает излучение.

Недостатки:

высокая вероятность ложных срабатываний при резких перепадах температуры на улице.

Микроволновые

Излучают и принимают СВЧ — волны. При попадании человека в зону действия излучения изменяется частота и длина волны, фиксируемая чувствительным элементом сенсора и воспринимаемая как движение.

Преимущества:

• самая высокая точность среди других;
• большая область действия;
• возможность работы в двухуровневом режиме (слежение не только за салоном автомобиля, но и за пространством вокруг него).

Недостатки:

• высокая стоимость;
• СВЧ волны вредны для людей и животных.

Виды по принципу работы сенсорного элемента

Технические характеристики зависят от того на каких физических законах построено действие сенсорного элемента. Это определяет возможность использования датчика для охраны объекта, имеющего определенные специфические условия эксплуатации.

Акустические

Настраивается на уровень шума, выше которого срабатывает охранная сигнализация.

Если нарушитель проникает на охраняемую территорию через окно, датчик среагирует на звук разбитого стекла. Для уменьшения количества ложных срабатываний акустический сенсор оснащается фильтром для устранения «паразитных» шумов. Эффективная работа фильтра целиком зависит от качества настройки.

Микроволновые и ультразвуковые

Работа микроволновых и ультразвуковых объемников основана на эффекте Доплера, который утверждает, что длина волны изменяется при отражении от движущегося предмета.

В конструкции имеется передатчик (генератор), который вырабатывает высокочастотное или ультразвуковое излучение. При попадании на движущийся объект, отраженная от него волна меняет длину или частоту в большую или меньшую стороны (в зависимости от того приближается объект к устройству или удаляется). Возвращенная волна попадает на приемник, расположенный в одном корпусе с генератором, который фиксирует изменение параметров волны и подает тревожный сигнал.

На охраняемых микроволновыми датчиками объектах не должно создаваться помех, вызванных сторонними факторами в виде работающего электрооборудования или источников электромагнитного излучения. При наличии сторонних электромагнитных полей велик риск частых ложных срабатываний.

Ультразвуковые приборы оказывают негативное влияние на здоровье человека и животных. Их применение ограничивается складами, на которых присутствие людей сводится к минимуму.

Тепловые

Тепловой датчик настраивается на определенную температуру. Если в контролируемом помещении, она повышается выше установленной, он отправляет тревожный сигнал. Такие устройства эффективны в системах охранно-пожарной сигнализации, когда при возгорании температура в помещении быстро поднимается. Сенсорный элемент может быть в виде биметаллической пластины, терморезистора, спаянных легкоплавких материалов или изменяющего сопротивление при нагреве оптического волокна.

Инфракрасные

Инфракрасные объемные датчики движения охранной сигнализации наиболее часто применяются в системах охранной сигнализации. Как показывает практика они меньше всего подвержены ложным срабатываниям и надежно реагируют на движение посторонних объектов. В отличие от тепловых, которые реагируют на изменение температуры, инфракрасные датчики срабатывают при появлении источника тепла.

Температура человеческого тела отличается от температуры предметов находящихся в контролируемом помещении. Эта разница фиксируется инфракрасным датчиком и вырабатывается сигнал о появлении в сканируемой зоне постороннего объекта. Кроме функций охраны объекта, эти устройства используют в системе «умного дома». Освещение в помещении будет включаться только при присутствии в нем человека.

Конструкция инфракрасных датчиков отличается единообразием не зависимо от модификаций моделей. Устройство состоит из оптической системы, пироэлектрического преобразователя и блока управления сигналами.

• Оптика представлена линзой Френеля, которая дает возможность осуществлять контроль пространства как вкруговую, так и по лучу.
• Пирочувствительный элемент состоит из двух сенсоров. При равномерном тепловом фоне он молчит. При возникновении дисбаланса один сенсор срабатывает, а другой нет.
• Блок обработки сигналов позволяет надежно распознать нарушителя на фоне возникающих помех.

Эффективность работы инфракрасных датчиков объема зависит от правильного размещения их в помещении зоны ответственности и настройки чувствительного элемента. Ложные срабатывания могут происходить из-за присутствия посторонних источников тепла, например, батарей системы отопления помещения. Температура тела животных также вызывает ответную реакцию.

Комбинированные

Работа комбинированных устройств основана на применении сразу нескольких видов технологий обнаружения. Датчик может состоять из двух параллельно работающих каналов. Один канал использует, например, инфракрасный метод обнаружения, а другой — микроволновый. Работа таких датчиков будет намного эффективней, когда недостатки одних будут заменяться достоинствами других.

Разновидности оконных детекторов

Ранее охрана осуществлялась проводными устройствами, но сейчас беспроводной вариант позволяет оборудовать площадь с любыми параметрами за счет более свободного расположения датчиков.

Беспроводные датчики, устанавливаемые на окнах, осуществляют функцию охраны и оповещения. Сигнал дает известить собственника и защитить от взлома. Кроме обычного оповещения и звукового сигнала данные с устройств могут передаваться сразу на пульт охраны.

Есть ряд способов оповещения, но часто извещатель открывания комбинируют с охранными элементами, что увеличивает безопасность дома.

Виды защиты окон

Способы защиты разнообразны, но часть из них получила большее распространение. Основные виды:

механический. Сюда включают укрепление проема конструкцией с металлической рамой, набором укрепленных крепежей или шпингалетов. Могут использоваться решетки из металла. Наиболее часто такой способ защиты используют на нижних этажах;

спаттерный (бронированная пленка), основанный на применении специальной пленки, которую наслаивают на поверхность. Этот метод увеличивает прочность стекла и устойчивость к повреждениям механического типа, то есть разбить полотно сложнее;

охранная сигнализация на окна устанавливается для оповещения владельца о незаконном проникновении посторонних в его собственность, а также имеет звуковое сопровождение, которое отпугивает нарушителя. Частым случаем будет магнитный механизм, состоящий из двух контактов, которые расходятся при открывании, что способствует быстрой передачи данных на пульт управления и срабатывании тревожного сигнала.

Последний способ обладает надежностью и популярностью.

Разбор популярных моделей

Signal XQ 3.0

Это миниатюрное устройство на продажу поступает уже настроенным. Для работы достаточно установить SIM-карту выбранного оператора сотовой связи. Данная модель отличается от прочих аналогов наличием дополнительных сенсоров (помимо датчика движения):

• температурного датчика;
• микрофона;
• детектора внешнего питания.

Такое оснащение способствует использованию устройства в роли системы наблюдения за движимыми объектами. Также это неплохой вариант для выявления существенных изменений температуры, включая определение отсутствия питания в бытовой электросети. Встроенный микрофон позволяет при необходимости вести аудиозаписи.

Photo Express GSM

Данная беспроводная разновидность призвана расширить функциональность компактных охранных GSM систем. Здесь имеется возможность не только регистрировать движения посторонних на вверенном объекте, но при необходимости делать снимки. Далее фотография нарушителя отправляется на электронную почту. Причем рассылка может вестись на 6 номеров мобильной связи.

Страж MMS IT

Этот датчик схож с описанным выше аналогом, однако его возможности заметно ограничены тем, что для работы необходимо подключение к внешней электрической сети. Несмотря на это, устройство обладает более широким функционалом. В частности имеется несколько видов оповещения:

• MMS.
• SMS.
• Голосовая связь.
• Возможность отправки фотографий с высоким разрешением на указанный в настройках e-mail.

Также устройство оснащено мощным источником ИК-излучения, что позволяет получать качественные снимки.

PIR MP Alert A9

Это автономный GSM датчик движения уличного назначения с автономным режимом работы. И поимо обеспечения безопасности, есть возможность для слежения за посторонними лицами, находящимися на территории охраняемого объекта. С этой целью устройство монтируется в скрытном от посторонних глаз месте. А благодаря высокочувствительному микрофону можно вести запись разговоров. То есть даже скрытый способ монтажа GSM датчика не мешает ему исправно функционировать.

Способы подключения

Помимо видов и типов также нужно рассмотреть то, каким образом осуществляется монтаж устройств. Существует всего два способа подключения датчика для охранной сигнализации:

1. Проводной. Производится прокладка кабелей от устройства до блока управления. При обнаружении постороннего объекта производится изменение нагрузки на сеть вследствие чего запускается сигнализация. Благодаря проводу также можно использовать те датчики, что имеют релейные выходы, однако прокладка может быть затруднена, так как расположение устройств зачастую нестандартное.
2. Беспроводной. В первую очередь нужно учитывать, что придется постоянно менять источники питания. Подключается же таким способом те адресные устройства, что способны передать всю информацию по радиосвязи.

Назвать единственный метод, которые наиболее надежен нельзя, потому как каждый из них имеет недостатки. Тем не менее для корпоративного сегмента использование радиоканала не рекомендуется ввиду наличия техники, способной произвести помехи.

Нюансы

Помимо способов, необходимо также знать ряд нюансов, необходимых к учету. В числе таковых:

1. Жесткость конструкции. Основа должна быть не только крепкой, но и такой, чтобы нивелировать любые вибрации, поступающие извне. Игнорирование этого пункта провоцирует ложные срабатывания.
2. Видимость. Вне зависимости от вида и типа устанавливаемого датчика его необходимо поместить в зону скрытой видимости. Это обусловлено не только тем, что злоумышленники их не обнаружили, но и прямым солнечным воздействием. Лучи солнца могут испортить инфракрасный датчик или нарушить его работу.
3. Наличие источников тепла. При использовании устройств для защиты от пожара не рекомендуется располагать их там, где есть батареи. Датчик реагирует не на весь охватываемый спектр, а лишь на его некоторые части, что при игнорировании этого нюанса гарантирует ложные срабатывания.
4. Угол захвата. Если наблюдение производится по диагонали, то правильно выбранный угол обеспечит наибольшую видимость. Тем не менее также нужно учитывать наличие посторонних предметов в зоне видимости.

Если же говорить о высоте монтажа, то нужно уделить внимание тому, что:

• все датчики работают по принципу фиксации пересечения, то есть будет лучше, если объект пройдет перпендикулярно зоне видимости, а не начнет свое движение напрямую на датчик;
• если устанавливается несколько датчиков с радиоволнами, то есть вероятность их обоюдного воздействия: избежать этого можно при подборе разных частот.

Комбинация различных датчиков для охранных сигнализаций также возможна, однако необходимо убедиться в том, что они не станут мешать друг другу.

Схемы подключения уличных датчиков движения

Мощные потребители: трансформаторы, контакторы, люминесцентные лампы наводят в сети электропитания напряжение индукции. Этого уровня бывает достаточно для ложного срабатывания датчика.

Для предотвращения такого эффекта используется RC-компенсатор. Его подключают параллельно нагрузке и располагают ближе к возможным источникам помех.

Для расширения зоны управления светильниками, два уличных датчика движения включают параллельно. Независимо от того какой датчик сработает, на нагрузку подается напряжение. По этой схеме, кроме освещения, можно дополнительно включать кондиционер, вентиляцию и другое оборудование.

Когда возникает необходимость принудительного включения освещения, это делается с помощью внешнего выключателя

Важно, при таком подключении помнить, что датчик не сможет выключить светильники сам, когда освещение включено от выключателя

Данную схему лучше использовать в редких случаях, т.к. всегда остается человеческий фактор. Лучше использовать программные возможности датчика.

Чтобы запустить некоторые функции, необходимо от датчика кратковременно отключить сетевое напряжение. Для этого в разрыв фазного проводника устанавливают кнопку с нормально замкнутыми контактами.

Типы объёмных датчиков

Для сканирования определённой зоны помещения или внешней территории, используются следующие виды объёмных датчиков:

• Акустические
• Микроволновые
• Тепловые

Все три вида датчиков сконструированы таким образом, чтобы реагировать только на движущийся предмет.

Акустические

Акустические датчики состоят из ультразвукового излучателя, микрофона и блока обработки сигнала. Излучатель генерирует, не слышимую человеческим ухом, частоту в диапазоне 30-60 кГц. Звуковая волна, как эхо, отражается от мебели, стен и других предметов, возвращается на устройство и воспринимается микрофоном. Если все объекты в зоне обнаружения неподвижны, то частота отражённой волны будет точно равна частоте излучённой волны. Если предмет, оказавшийся в зоне действия датчика, движется, то частота отражённого от него сигнала будет отличаться от частоты излучателя. Это явление называется эффект Доплера.

Сравнение параметров сигналов выполняет блок обработки.В микропроцессор заложены определённые алгоритмы, позволяющие снизить процент ложных срабатываний и ограничить реакцию датчика на мелких животных. Если объект идентифицирован как нарушитель, электронная схема формирует сигнал тревоги.

Ультразвуковые датчики обладают некоторыми недостатками:

• Малый радиус действия
• Отсутствие реакции на очень медленное движение
• Негативное воздействие ультразвука на домашних животных

Микроволные

Микроволновые объёмные датчики так же работают на эффекте Доплера, но вместо ультразвукового излучения, прибор генерирует сверхвысокочастотные (СВЧ) колебания частотой 5-12 ГГц.Сравнение частот выполняется интегральным компаратором, а дальнейшую обработку сигнала выполняет микропроцессор. СВЧ объёмные датчики отличаются высокой чувствительностью и реагируют на любую скорость перемещения объекта. Радиус действия микроволнового датчика может достигать 15 метров.

При этом объёмные датчики сигнализации, работающие в СВЧ диапазоне, имеют ряд серьёзных недостатков:

• Микроволновый датчик стоит дороже других моделей
• Высокий уровень проникновения СВЧ излучения
• Неблагоприятно действуют на человека

Высокая стоимость определяется ценой на СВЧ микросхемы, которые сложны и дороги в производстве. Микроволновое излучение свободно проникает через стены, выполненные из дерева или гипсокартона. Поэтому объёмный микроволновый датчик, установленный в помещении, взятом под охрану системой сигнализации, может сработать из-за движения в соседней комнате. Чтобы этого не произошло, приходится уменьшать чувствительность прибора, а это негативно сказывается на уровне безопасности.

Излучение сверхвысокочастотного диапазона может негативно действовать на внутренние органы человека, поэтому такие датчики устанавливают на улице или в помещениях, где персонал не находится постоянно.

Например, на складах, хранилищах документов или депозитариях банков.

Тепловые

Тепловые объёмные датчики сами ничего не излучают, а реагируют на инфракрасное излучение движущегося объекта. Такие приборы получили самое широкое распространение. Они надёжны в работе, не оказывают негативного воздействия на животных и человека и имеют невысокую стоимость. Датчик объёма помещения, работающий как детектор теплового излучения, в зависимости от конструкции может образовывать блокируемую зону со следующими характеристиками:

• Горизонтальная протяжённость – 12-15 метров
• Угол охвата по горизонтали – 90-1600
• Вертикальный угол – 60-900

РАДИОВОЛНОВЫЕ И УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ОХРАННЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ

Принцип действия этих технических средств охраны заключается в определении изменения частоты радио или ультразвукового сигнала при его отражении от движущегося предмета.

Таким образом, датчики этого типа являются активными. Что касается конструктивного исполнения, то они, как оптико электронные, могут быть одно и двух позиционными.

Радиоволновые работают в гигагерцовом диапазоне частот. Это значит, что их излучение легко проникает через некапитальные конструкции, оконные стекла, жалюзи и пр.

При использовании внутри помещения это создает определенные неудобства, так как зона обнаружения может выйти за пределы охраняемого помещения. Это приведет к ложным срабатываниям за счет реагирования на движущиеся снаружи объекты.

С другой стороны, такие извещатели устойчиво работают при таких атмосферных явлениях как дождь, снег, туман. Это определяет их широкое применение в уличных периметральных системах охранной сигнализации.

Ультразвуковые используются достаточно редко.

Определяется это не столько их недостатками, сколько сложностями технологии изготовления. Многие производители не видят смысла в выделении производственных мощностей на эти цели. На рынке технических средств безопасности ультразвуковых извещателей немного, поэтому эту нишу заполняют другие типы датчиков.

Однако, в некоторых специфичных случаях такие устройства идеальны, например, для защиты закрытых витрин и стеллажей. Через некоторое время после включения датчика во внутренней объеме формируется устойчивое распределение ультразвуковых волн. Открывание или разбитие витрины его нарушает и извещатель формирует тревожное извещение.

Сигнализацию, использующую этот принцип практически невозможно заблокировать (обойти).