Senzory pohybu – nájdite výrobcov a dodávateľov

Pohybové senzory detekujú pohyb osôb, predmetov alebo súčastí strojov v rámci vymedzenej detekčnej oblasti.

Používajú sa na ovládanie osvetlenia, dverí, poplachových systémov, funkcií strojov alebo automatizovaných procesov podľa potreby. V závislosti od princípu merania reagujú na tepelné žiarenie, elektromagnetické vlny, ultrazvuk, optické zmeny alebo pohyb magnetických či mechanických súčastí.
Typické oblasti použitia sa nachádzajú v automatizácii budov, bezpečnostnej technike, priemyselnej automatizácii, dopravníckej technike, robotike, automobilovej technike, strojárstve a výrobných závodoch.
Výber vhodného snímača pohybu závisí od faktorov, ako je typ pohybu, požadovaný dosah, uhol detekcie, podmienky prostredia a požadovaný výstupný signál.
Nasledujúci text poskytuje prehľad typických konštrukcií, aplikácií, výhod, obmedzení a dôležitých kritérií výberu snímačov pohybu.

Typy snímačov pohybu

Pasívne infračervené senzory

Pasívne infračervené senzory, bežne známe ako PIR senzory, detekujú zmeny tepelného žiarenia vo svojej monitorovacej oblasti.
Keď sa osoba alebo teplý predmet pohybuje cez niekoľko detekčných zón, prijatý infračervený signál sa mení. Senzor interpretuje túto zmenu ako pohyb.
Senzory PIR sa často používajú v systémoch riadenia osvetlenia, poplachových systémoch a systémoch automatizácie budov. Nevyžadujú aktívny zdroj žiarenia a vyznačujú sa pomerne nízkou spotrebou energie.
Ich výkon však môžu ovplyvniť malé teplotné rozdiely medzi objektom a jeho okolím alebo nepriaznivé smery pohybu.

Vysokofrekvenčné a radarové senzory

Vysokofrekvenčné senzory vysielajú elektromagnetické vlny a analyzujú ich odrazy.
Keď sa objekt pohybuje v detekčnej oblasti, mení sa frekvencia alebo fáza odrazeného signálu. To umožňuje senzoru detekovať pohyb.
Radarové senzory dokážu detekovať aj veľmi malé pohyby a môžu fungovať aj cez tenké nekovové materiály.
Sú vhodné pre automatizáciu budov, automatické dvere, priemyselnú detekciu prítomnosti a mobilné aplikácie. Vysoká citlivosť však môže spôsobiť detekciu pohybov mimo zamýšľanej oblasti.

Ultrazvukové snímače pohybu

Ultrazvukové senzory vysielajú zvukové vlny nad rozsahom ľudského sluchu a analyzujú odrazené signály.
Ak sa zmení doba šírenia alebo frekvencia odrazov, senzor detekuje pohyb.
Ultrazvukové senzory dokážu detekovať aj malé pohyby a sú vhodné pre miestnosti alebo uzavreté priestory, kde majú optické senzory obmedzenú účinnosť.
Detekciu môžu ovplyvniť prúdy vzduchu, výrazné teplotné rozdiely, materiály pohlcujúce zvuk alebo nepriaznivá geometria miestnosti.

Optické snímače pohybu

Optické snímače pohybu využívajú viditeľné alebo infračervené svetlo na detekciu pohybujúcich sa objektov.
V závislosti od konštrukcie pracujú s fotoelektrickými bariérami, reflexnými senzormi, kamerami alebo metódami spracovania obrazu.
Jednoduché senzory detekujú, či došlo k prerušeniu svetelného lúča. Pokročilejšie systémy porovnávajú obrazové údaje a dokážu určiť smer, rýchlosť, veľkosť alebo tvar objektu.
Optické snímače pohybu sa používajú okrem iného v dopravníkových systémoch, prístupových systémoch, pri monitorovaní dopravy a kontrole kvality.

Indukčné a magnetické snímače pohybu

Indukčné snímače pohybu detekujú pohybujúce sa kovové objekty na základe zmien v elektromagnetickom poli.
Magnetické senzory reagujú na pohyb magnetu alebo magnetického komponentu.
Tieto senzory sa často používajú na monitorovanie piestov, hriadeľov, ozubených kolies, klapiek, dverí a iných strojových komponentov.
Zabezpečujú spoľahlivú bezkontaktnú detekciu, vyžadujú však kovové alebo magneticky detekovateľné cieľové objekty.

Snímače zrýchlenia a vibrácií

Snímače zrýchlenia detekujú zmeny v pohybe súčiastky v jednom alebo viacerých priestorových smeroch.
Môžu detekovať rozbiehanie, brzdenie, sklon, nárazy a oscilácie.
Senzory vibrácií sa používajú najmä na monitorovanie stavu motorov, ložísk, čerpadiel a iných rotačných strojov.
Vedia identifikovať nezvyčajné pohybové vzory a signalizujú opotrebenie, nevyváženosť alebo mechanické poškodenie.

Kombinované snímače pohybu

Kombinované snímače využívajú viacero meracích princípov, ako napríklad pasívnu infračervenú technológiu a vysokofrekvenčnú technológiu.
V závislosti od konštrukcie sa pohyb zaznamená len vtedy, ak oba meracie princípy poskytujú zhodné výsledky.
Tým sa dá znížiť počet falošných spustení alebo zlepšiť spoľahlivosť detekcie rôznych typov pohybu.
Takéto systémy sa často používajú v bezpečnostnej technike, automatizácii budov a náročných monitorovacích aplikáciách.

Aplikácie snímačov pohybu

Automatizácia budov

V budovách pohybové senzory riadia osvetlenie, vetranie, kúrenie a ďalšie technické zariadenia podľa aktuálneho využitia.
Osvetlenie sa môže automaticky zapnúť, keď osoba vstúpi do miestnosti, a opäť sa vypnúť po uplynutí definovaného času bez zaznamenaného pohybu.
Tým sa môže zvýšiť nielen komfort, ale aj energetická účinnosť.

Bezpečnostná a monitorovacia technika

V poplachových systémoch snímače pohybu detekujú osoby alebo vozidlá v chránených oblastiach.
Môžu spúšťať akustické alebo vizuálne varovania, prenášať signály do riadiaceho centra alebo aktivovať kamery.
Pri vonkajšom použití musia senzory byť schopné rozlíšiť relevantné pohyby od vplyvov, ako sú zvieratá, rastliny, zrážky alebo meniace sa teploty.

Strojárstvo a zariadenia

V strojoch snímače pohybu monitorujú šmýkačky, hriadele, klapky, nástroje a ďalšie pohyblivé komponenty.
Môžu zistiť, či sa pohyb začal, skončil alebo bol správne dokončený.
Zaznamenané signály sa využívajú na riadenie postupov, detekciu polohy, diagnostiku porúch alebo bezpečnostné monitorovanie.

Automatizácia a montážna technika

V automatizovaných výrobných systémoch snímače pohybu detekujú obrobky, prepravné kontajnery, uchopovače a manipulačné zariadenia.
Podporujú synchronizáciu jednotlivých krokov procesu a signalizujú chýbajúce, zablokované alebo nesprávne sa pohybujúce komponenty.
Pri vysokých frekvenciách cyklov strojov sú obzvlášť dôležité krátke reakčné časy a spoľahlivé spínacie signály.

Dopravníková a logistická technika

Snímače pohybu monitorujú prepravovaný tovar na dopravníkových pásoch, valčekových dopravníkoch a triediacich systémoch.
Detekujú pohyb výrobkov, preťaženie, zastavenie alebo neprípustné vzdialenosti medzi jednotlivými objektmi.
V skladových systémoch dokážu detekovať aj vozidlá, zdvíhacie zariadenia a pohybujúce sa nákladné jednotky.

Automatické dvere a prístupové systémy

Pri automatických dverách snímače pohybu detekujú osoby, vozidlá alebo dopravné prostriedky približujúce sa k vchodu.
Signál zo senzora spustí otvorenie dverí a môže tiež zabrániť ich zatvoreniu, keď nimi niekto prechádza.
Detekčná zóna a reakčný čas musia byť navrhnuté tak, aby zabezpečili spoľahlivý a bezpečný prístup.

Technológia vozidiel a dopravy

Vo vozidlách a dopravných systémoch snímače pohybu detekujú pohyb vozidiel, osôb alebo komponentov.
Používajú sa okrem iného na asistenciu pri parkovaní, monitorovanie interiéru, ovládanie dverí, meranie dopravného toku a detekciu prekážok.
V mobilných aplikáciách musia často odolávať silným vibráciám, teplotným zmenám a meniacim sa podmienkam prostredia.

Monitorovanie stavu

Senzory zrýchlenia a vibrácií monitorujú stroje a zariadenia počas prevádzky.
Zmeny vo vibračnom správaní môžu signalizovať problémy s ložiskami, nevyváženosť, uvoľnené komponenty alebo iné mechanické poruchy.
Neustále monitorovanie podporuje údržbu založenú na stave a môže znížiť neplánované prestoje.

Výhody snímačov pohybu

• Bezkontaktná detekcia osôb, predmetov a komponentov strojov
• Automatické riadenie technických procesov
• Znížená potreba ručného ovládania
• Podpora energeticky úsporného riadenia budov a osvetlenia
• Monitorovanie pohybových sekvencií a stavu strojov
• Rýchla reakcia na zmeny v detekčnej oblasti
• Integrácia do riadiacich jednotiek, poplachových systémov a komunikačných systémov
• Detekcia porúch, zastavenia a neprípustných pohybov
• Použitie vo vnútorných priestoroch, vonkajšom prostredí a priemyselných zariadeniach
• Prispôsobenie rôznym dosahom a detekčným uhlom

Obmedzenia pohybových senzorov

• Pasívne infračervené senzory detekujú predovšetkým zmeny tepelného žiarenia. Ak sa osoba pohybuje priamo smerom k senzoru alebo ak je teplotný rozdiel oproti okoliu veľmi malý, detekcia môže byť obmedzená.
• Vysokofrekvenčné senzory dokážu detekovať pohyb cez tenké steny, dvere alebo iné nekovové materiály. To môže viesť k falošným spusteniam mimo zamýšľanej monitorovanej oblasti.
• Ultrazvukové senzory môžu byť ovplyvnené vzdušnými prúdmi, otvorenými dverami, povrchmi pohlcujúcimi zvuk alebo nepriaznivými podmienkami odrazu.
• Optické senzory vyžadujú voľný výhľad na detekčnú oblasť. Prach, nečistoty, hmla, okolité svetlo alebo skryté predmety môžu zhoršiť ich výkon.
• Pohybujúce sa rastliny, zvieratá, závesy, súčasti strojov alebo zdroje tepla môžu v závislosti od typu senzora spôsobiť neúmyselné spustenie.
• Mnohé snímače pohybu nezaznamenávajú osoby ani predmety, ktoré zostávajú úplne nehybné. Aplikácie vyžadujúce detekciu prítomnosti bez zreteľného pohybu potrebujú citlivejšie snímače prítomnosti alebo kombinované systémy.
• Snímač pohybu nenahrádza kompletný bezpečnostný systém tam, kde stroje alebo pohyb predstavujú nebezpečenstvo. Aplikácie súvisiace s bezpečnosťou vyžadujú primerane testované komponenty.

Dôležité kritériá výberu snímačov pohybu

Typ pohybu, ktorý sa má detekovať

Prvým krokom je určiť, či sa majú detekovať ľudia, vozidlá, obrobky, súčasti strojov alebo vibrácie.
Smer pohybu, rýchlosť, veľkosť objektu a teplotný rozdiel voči okoliu tiež ovplyvňujú výber meracieho princípu.
Veľmi pomalé alebo nepatrné pohyby kladú iné požiadavky ako rýchla preprava alebo pohyby strojov.

Dosah a detekčná oblasť

Požadovaný dosah závisí od veľkosti monitorovanej oblasti.
Okrem maximálnej vzdialenosti je potrebné zohľadniť aj uhol detekcie, tvar detekčnej zóny a možné mŕtve zóny.
Senzor by mal byť umiestnený tak, aby spoľahlivo detekoval relevantné pohyby a zároveň čo najviac vylúčil susedné oblasti.

Citlivosť a reakčné správanie

Vysoká citlivosť umožňuje detekciu aj malých pohybov, môže však tiež zvýšiť riziko falošných spustení.
Doba odozvy musí zodpovedať danému procesu. Automatické dvere a rýchle strojové sekvencie vyžadujú kratšie doby odozvy než jednoduché ovládanie osvetlenia.
Nastaviteľné senzory často umožňujú prispôsobiť citlivosť, oneskorenie vypnutia a prah spustenia.

Poloha montáže

Steny, police, skrine strojov, sklenené tabule a iné prekážky môžu ovplyvniť detekčnú oblasť.
Montážna výška a orientácia musia byť prispôsobené meraciemu princípu a zamýšľanému pohybu.
V prípade PIR senzorov sa pohyb cez detekčné zóny zvyčajne detekuje spoľahlivejšie ako priamy pohyb smerom k senzoru.

Podmienky prostredia

Výkon môžu ovplyvniť teplota, vlhkosť, prach, zrážky, slnečné žiarenie, vibrácie a elektromagnetické rušenie.
Pre vonkajšie priestory a priemyselné prostredia je potrebný vhodný stupeň ochrany, robustné puzdro a primeraná teplotná odolnosť.
V hygienických, korozívnych alebo potenciálne výbušných prostrediach môžu byť potrebné špeciálne materiály a certifikáty.

Výstupný signál a rozhrania

Snímače pohybu môžu poskytovať reléové kontakty, tranzistorové výstupy, analógové signály alebo digitálne komunikačné údaje.
Výstupný signál musí byť kompatibilný s regulátorom, systémom riadenia budovy, poplachovým systémom alebo vyhodnocovacou jednotkou.
Pre sieťové aplikácie môžu byť potrebné rozhrania Fieldbus, bezdrôtové alebo Ethernet.

Napájanie a spotreba energie

Napájanie musí byť kompatibilné s existujúcou inštaláciou.
Okrem snímačov napájaných zo siete sú k dispozícii aj snímače napájané z batérií a bezdrôtové snímače s nízkou spotrebou energie.
Pri prevádzke na batérie je potrebné zohľadniť dosah, prenosovú frekvenciu, teplotu a požadovanú životnosť.

Parametrizácia a diagnostika

Možnosti nastavenia uľahčujú prispôsobenie senzorov rôznym miestnostiam, objektom a pohybovým sekvenciám.
V závislosti od senzora je možné konfigurovať dosah, citlivosť, oneskorenie zapnutia, oneskorenie vypnutia a detekčné zóny.
Diagnostické funkcie uľahčujú uvedenie do prevádzky a môžu signalizovať znečistenie, poruchy komunikácie alebo rušenie signálu.

Zhrnutie

Senzory pohybu detekujú pohyb osôb, objektov alebo súčastí strojov a poskytujú signály na riadenie, monitorovanie a automatizáciu.
V závislosti od aplikácie sa používajú pasívne infračervené, vysokofrekvenčné, ultrazvukové, optické, indukčné, magnetické alebo na zrýchlení založené meracie princípy.
Medzi hlavné výberové kritériá patria typ pohybu, dosah, uhol detekcie, citlivosť, doba odozvy, podmienky prostredia a rozhrania.
Pri plánovaní a inštalácii je potrebné zohľadniť obmedzenia príslušného meracieho princípu, aby sa predišlo falošným spusteniam a medzerám v detekcii.

Snímače pohybu ponúkajú rôzni výrobcovia a dodávatelia. Komplexné informácie o výrobcoch a dodávateľoch snímačov pohybu z celého sveta nájdete na stránkach Exportpages.