معرفی انواع سنسور حرکتی و نحوه عملکرد آن‌ها

از گذشته، امنیت همواره یکی از مهم‌ترین نیازهای انسان‌ها در محیط خانه یا کار بوده است. با پیشرفت صنعت و فناوری، حفظ امنیت کارخانه‌ها، ادارات، دیتاسنترها، سرورها و ساختمان‌ها به یکی از دغدغه‌های افراد تبدیل و منجر به تولید انواع سنسورهای حرکتی به عنوان حیاتی‌ترین عضو سیستم‌های امنیتی شد. امروزه، سنسورهای حرکتی در انواع مختلف و با کاربردهای گوناگون تولید شده‌اند که می‌توانند در محیط‌های خانگی یا اداری یا صنعتی مورد استفاده قرار بگیرند. در این مقاله با انواع سنسورهای حرکتی و نحوه استفاده از آن‌ها آشنا خواهیم شد. با شرکت هوشمند سازی فریتز همراه باشید.

سنسور حرکتی چیست؟

سنسور حرکتی یا حسگر تشخیص حرکت دستگاهی الکترونیکی است که به‌منظور شناسایی و اندازه‌گیری حرکت در محیط طراحی شده است. سنسورهای حرکتی معمولاً در سیستم‌های امنیت خانگی یا تجاری دیده می‌شوند، اما می‌توان انواع سنسورهای حرکتی را در دستگاه‌هایی مثل گوشی‌های هوشمند، شیرهای آب هوشمند، کنسول‌های بازی و  سیستم‌های واقعیت مجازی نیز مشاهده کرد.

برخلاف بسیاری از سنسورهای دیگر که امکان استفاده جداگانه دارند، سنسورهای حرکتی معمولاً یکی از اجزای سیستم‌های دیگر به‌شمار رفته و دارای سه قطعه اصلی هستند که شامل یک حسگر، یک کامپیوتر داخلی و قطعه‌ای سخت‌افزاری (مکانیکی) می‌شود. این سه قطعه در اندازه و نحوه کار با یکدیگر تفاوت‌های متعددی داشته و به انواع سنسور حرکتی اجازه می‌دهند عملکردهای ویژه‌ای داشته باشند. برای مثال، می‌توان از سنسورهای حرکتی برای روشن‌کردن خودکار چراغ‌ها، فعال‌سازی هشدارهای صوتی، فعال‌کردن سوییچ یا حتی خبردادن به پلیس استفاده کرد.

سنسور حرکتی چگونه کار می‌کند؟

به‌طور کلی، می‌توان انواع سنسورهای حرکتی را به دو دسته سنسورهای حرکتی فعال و سنسورهای حرکتی غیرفعال تقسیم کرد. سنسورهای فعال که دارای دریافت‌کننده (receiver) و انتقال‌دهنده (transmitter) هستند، می‌توانند با اندازه‌گیری میزان تغییرات رادیویی یا صوتی منعکس‌شده به دریافت‌کننده حرکت را تشخیص دهند.

زمانی که شیئی در میدان سنسور اختلال ایجاد کرده یا آن را تغییر دهد، یک پالس الکتریکی به کامپیوتر داخلی سنسور ارسال شده و با قطعه مکانیکی آن ارتباط برقرار می‌کند. بیشتر انواع سنسور حرکتی فعال از فناوری اولتراسونیک استفاده می‌کنند که با انتشار امواج صوتی حضور اشیا را در محیط شناسایی می‌کنند. سنسورهای مایکروویو و توموگرافی از دیگر انواع سنسور حرکتی فعال هستند که در بخش بعد با آن‌ها بیشتر آشنا می‌شویم.

برخلاف سنسورهای حرکتی فعال، سنسور حرکتی غیر فعال از انتقال‌دهنده برخوردار نیست. این نوع از سنسورهای حرکتی به‌جای اندازه‌گیری مداوم انعکاس امواج، با سنجش افزایش امواج رادیویی محیط حرکت را تشخیص می‌دهند. سنسورهای حرکتی مادون قرمز (PIR) از رایج‌ترین انواع سنسورهای حرکتی غیر فعال هستند که در سیستم‌های امنیتی خانگی تجاری استفاده می‌شوند.

سنسورهای مادون قرمز با دریافت پرتوهای مادون قرمز ساطع‌شده از بدن انسان می‌توانند حضور افراد را در محل شناسایی کنند. این سنسورها دارای فیلتری هستند که به دریافت‌کننده فقط امکان عبور پرتوهای مادون قرمز را می‌دهد. زمانی که فردی وارد میدان دید سنسور حرکتی مادون قرمز شود، تفاوت امواج رادیویی یک اختلاف انرژی مثبت در دریافت‌کننده ایجاد کرده و باعث ارسال داده‌های الکتریکی به کامپیوتر داخلی و قطعه سخت‌افزاری می‌شود.

انواع سنسور حرکتی

سنسورهای حرکتی به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند، که هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در زیر، برخی از رایج‌ترین انواع سنسورهای حرکتی را بررسی می‌کنیم.

سنسورهای حرکتی مادون قرمز

سنسورهای حرکتی مادون قرمز (PIR) با تشخیص تغییرات در میزان تابش مادون قرمز توسط اجسام متحرک کار می‌کنند. اجسام زنده مانند انسان‌ها و حیوانات گرمای زیادی از خود ساطع می‌کنند. این گرما به صورت امواج مادون قرمز ساطع می‌شود. سنسورهای حرکتی مادون قرمز با استفاده از یک گیرنده مادون قرمز تغییرات در میزان تابش مادون قرمز را تشخیص داده و آن را به‌عنوان حرکت تفسیر می‌کنند.

سنسورهای حرکتی التراسونیک

 سنسورهای حرکتی التراسونیک از انواع سنسور حرکتی هستند که امواج صوتی با فرکانس بالا را در محیط پخش کرده و بازتاب آنها را اندازه‌گیری می‌کنند. اگر بازتاب امواج تغییر کند، برای سنسور به این معنی است که حرکتی در محیط وجود دارد. این سنسورها توانایی شناسایی حرکت‌های کوچک و دقیق را دارند، اما ممکن است توسط صداهای محیط تحت تأثیر قرار گرفته و دچار تشخیص اشتباه شوند.

سنسورهای حرکتی مایکروویو

سنسورهای حرکتی مایکروویو از دیگر انواع سنسورهای حرکتی هستند که از فناوری مشابهی با سنسورهای مادون قرمز استفاده می‌کنند، با این تفاوت که به‌جای تابش مادون قرمز، از امواج مایکروویو بهره می‌برند. امواج مایکروویو نیز مانند امواج مادون قرمز، توسط اجسام زنده جذب می‌شوند. سنسورهای حرکتی مایکروویو با استفاده از یک فرستنده و گیرنده مایکروویو تغییرات در میزان جذب امواج مایکروویو را تشخیص می‌دهند.

هنگامی که یک جسم متحرک در مقابل سنسور حرکتی مایکروویو قرار می‌گیرد، میزان جذب امواج مایکروویو در آن ناحیه تغییر می‌کند. این تغییر در جذب امواج مایکروویو توسط گیرنده مایکروویو سنسور تشخیص داده شده و باعث فعال‌شدن سنسور می‌شود.

سنسور حرکتی لیزری

سنسور حرکتی لیزری یکی از انوع سنسورهای حرکتی است که از پرتو نور لیزر برای تشخیص حرکت اشیا یا افراد در یک محیط استفاده می‌کند. این سنسورها می‌توانند برای اهداف مختلفی مانند امنیت، اندازه‌گیری فاصله، اندازه‌گیری سرعت و… به کار گرفته شوند. سنسورهای حرکتی لیزری از دو قسمت فرستنده و گیرنده تشکیل شده‌اند. فرستنده یک پرتو نور لیزری را در محیط پخش و گیرنده بازتاب آن را دریافت می‌کند. اگر یک جسم یا یک فرد در مسیر پرتو قرار بگیرد، بازتاب پرتو تغییر کرده و سنسور حرکت را تشخیص می‌دهد.

همچنین، سنسورهای حرکتی لرزشی، سنسورهای حرکتی توموگرافیک، سنسورهای حرکتی ترکیبی (مادون قرمز و مایکروویو) و سنسورهای حرکتی بازتابشی از دیگر انواع سنسورهای حرکتی هستند.

خرید دستگیره هوشمند یا دستگیره دیجیتال با بهترین کیفیت

کاربرد انواع سنسور‍‌های حرکتی

اگرچه انواع سنسورهای حرکتی بر اساس فناوری را می‌توان به مدل‌های رایج‌تر اولتراسونیک، مادون قرمز، مایکروویو و لیزری تقسیم کرد، این سنسورها می‌تواند کاربردهای مختلفی داشته باشند که در ادامه به چهار مورد از مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم.

انواع سنسورهای حرکتی امنیتی

سنسورهای حرکتی امنیتی ازجمله انواع سنسور حرکتی دزدگیر هستند که می‌توانند برای تشخیص ورود افراد غیرمجاز به ساختمان یا محیط مورد استفاده قرار گیرند. سنسورهای حرکتی امنیتی معمولاً از نوع مادون قرمز یا مایکروویو بوده و می‌توانند در محیط‌های داخلی و خارجی مورد استفاده قرار گیرند. سنسور حرکتی دزدگیر فضای باز و سنسور حرکتی آژیر دار از انواع سنسورهای حرکتی هستند که در منازل و سایر محیط‌ها کاربرد فراوانی دارند.

سنسور حرکتی روشنایی هوشمند

سنسورهای حرکتی می‌توانند برای فعال کردن سیستم روشنایی هوشمند ساختمان در صورت تشخیص حرکت در محیط مورد استفاده قرار گیرند. امروزه، انواع سنسور حرکتی روشنایی را می‌توان در منازل و محیط‌های اداری استفاده کرد که می‌توانند به صرفه‌جویی در مصرف انرژی و همچنین ایجاد حس امنیت بیشتر کمک کنند. سنسور حرکتی لامپ، انواع سنسور حرکتی راه پله و سنسور حرکت چراغ از انواع سنسورهای حرکتی روشنایی هستند که می‌توان از آن‌ها بهره گرفت.

سنسور حرکتی کنترل دسترسی

سنسورهای حرکتی می‌توانند برای کنترل دسترسی به یک ساختمان یا محیط مورد استفاده قرار گیرند. برای مثال، می‌توان از سنسور تشخیص حرکت انسان برای باز کردن درب ورودی ساختمان استفاده کرد.

سنسورهای حرکتی توکار و سقفی

امروزه انواع سنسورهای حرکتی در مدل‌های توکار و سقفی نیز به بازار عرضه شده‌اند. این نوع سنسورها نسبت به سنسورهای حرکتی روکار، ظاهری زیباتر و منظم‌تر دارند و فضای کمتری را اشغال می‌کنند. سنسور حرکتی توکار، انواع سنسور حرکتی سقفی و سنسور تشخیص حضور انسان سقفی می‌توانند به‌منظور افزایش امنیت محیط، کنترل روشنایی، کنترل دسترسی یا حتی تغییر دمای محیط به‌کار گرفته شوند. این سنسورها معمولاً در اماکنی که نیاز به صرفه‌جویی در مصرف انرژی دارند، مانند راه‌پله‌ها، پارکینگ‌ها، حیاط‌ها و اتاق‌های خواب استفاده می‌شوند.

بیشتر بخوانید: انبار هوشمند؛ بررسی امکانات و مزایای انبارداری هوشمند

مراحل نصب سنسور حرکتی

از آنجا که تمامی انواع سنسورهای حرکتی دارای برد محدودی بین 15 تا 25 متر هستند، باید آن‌ها را در نقاط مختلف مناسبی در سراسر منزل یا سایر محیط‌ها قرار دهید. معمولاً، راهرو‌ها، راه‌پله‌ها، اتاق نشیمن، ورودی انبار و محل نگهداری لوازم مهم بهترین نقاط برای نصب سنسورهای حرکتی هستند. گفتنی است، حسگرهای حرکتی اغلب در تشخیص حرکت نزدیک‌شونده به سمت آن‌ها مشکل دارند؛ بنابراین، بهتر است آن‌ها را در نقطه‌ای نصب کنید که افراد به‌طور موازی با آن حرکت کنند.

پس از انتخاب نقاط مناسب نیز توجه داشته باشید که سنسورهای خود را حداقل با فاصله‌ای 3 متری با پنجره‌ها، رادیاتور‌ها و کولر نصب کنید؛ چراکه تغییرات روشنایی، دمایی و باد می‌تواند سنسور را چار تشخیص اشتباه کند.

1. پس از مشخص‌کردن محل مناسب برای نصب سنسور، باید محل را آماده کرده و علامت‌گذاری کنید.
2. قبل از نصب سنسور، از قطع برق در محل نصب اطمینان حاصل کرده تا از آسیب به سنسور و خودتان جلوگیری کنید.
3. در مرحله بعد، باید با استفاده از مته سوراخی در محل مشخص شده ایجاد کنید. اندازه سوراخ باید متناسب با اندازه سنسور حرکتی باشد.
4. سپس،  سنسور حرکتی را در سوراخ ایجاد شده قرار داده و آن را با پیچ‌های مخصوص محکم کنید.
5. در مرحله بعدی، باید سیم برق سنسور حرکتی را به منبع تغذیه متصل کنید. نحوه اتصال سیم برق، به نوع سنسور حرکتی و منبع تغذیه آن بستگی دارد.
6. پس از نصب سنسور حرکتی، باید آن را تنظیم کنید. تنظیم سنسور حرکتی به عوامل مختلفی از جمله نوع کاربرد سنسور حرکتی، محیط مورد استفاده و نوع فناوری آن بستگی دارد. اگر سنسور قابل تنظیم است (به عنوان مثال، در برخی از مدل‌ها می‌توانید دامنه حساسیت را تنظیم کنید)، تنظیمات را بر اساس نیازهای خود پیکربندی کنید.
7. درنهایت، بررسی کنید که همه چیز به درستی نصب شده و سیستم به درستی کار می‌کند.

سنسور حرکتی هوشمند چیست؟

سنسور حرکتی هوشمند یک دستگاه الکترونیکی است که طراحی شده است تا حرکت و حضور اشیا یا افراد را در محیط‌های مشخص تشخیص دهد. این سنسورها از تکنولوژی‌های متنوعی مانند امواج مایکروویو، فراصوت، مادون قرمز، یا لیزر برای اندازه‌گیری تغییرات در میدان حرکت یا اندازه‌گیری فاصله استفاده می‌کنند. زمانی که یک حرکت یا حضور تشخیص داده می‌شود، سنسور اطلاعات مربوط به این تغییرات را به سیستم کنترل یا دستگاه مربوط ارسال می‌کند. این اطلاعات می‌توانند برای اجرای عملیات خاصی مانند روشن و خاموش کردن یک دستگاه، امنیت خانه، یا خودکارسازی سیستم‌ها استفاده شوند. سنسور هوشمند تشخیص حرکت به دلیل کاربردهای گسترده‌ای که دارند، در حوزه‌های مختلفی از جمله امنیت، خانه هوشمند و اتوماسیون ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پرسش‌های متداول

نمایندگی اشنایدر (برند خانه هوشمند Schneider) در ایران

جمع‌بندی

در این مقاله با انواع سنسورهای حرکتی آشنا شدیم و اکنون باید بدانید که سنسور تشخیص حرکت چیست. همان‌طور که گفتیم، سنسور حرکتی یک نوع حسگر است که با استفاده از فناوری‌های متفاوت می‌تواند حرکت یا حضور افراد را در محل تشخیص داده و امنیت محیط را افزایش داده یا چراغ‌ها و سایر امکانات را فعال کند.

امروزه، انواع سنسورهای حرکتی با فناوری‌هایی همچون مادون قرمز، اولتراسونیک، مایکروویو و لیزر به بازار عرضه شده‌اند که هر کدام دارای ویژگی‌های خاصی بوده و برای کاربردهای مشخصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. سنسورهای حرکتی می‌توانند در محیط‌های خانگی، اداری، تجاری یا صنعتی کاربردهای مختلفی داشته باشند که از جمله مهم‌ترین آن‌ها به تأمین امنیت و جلوگیری از سرقت، استفاده از سیستم‌های روشنایی هوشمند و خودکار، کنترل دسترسی افراد به ورودی‌ها و اتوماسیون خانگی اشاره کردیم.

در این مقاله نکات لازم برای نصب انواع سنسور حرکتی نیز بررسی شد. در این ارتباط، یافتن نقطه مناسب و استفاده از تعداد کافی سنسورهای حرکتی در محیط برای دست‌یابی به نتیجه مطلوب ضروری است. پس از آن، با استفاده از ابزارهای مناسب و خواندن دستورالعمل‌ها می‌توان سنسور حرکتی را در محل نصب نمود.