انواع سنسور چشمی

سنسور چشمی یکی از اصلی ترین سیستم اعلام سرقت یا دزدگیر اماکن به شمار می رود. چشمی دزدگیر وقتی که گرمای بدن را تشخیص دهد با حرکت آن یا انرژی مادون قرمز عمل می کند. بعد از شناسایی ورود غیر مجاز به وسیله چشمی دزدگیر و سنسور ها

پنل دزدگیر آژیر می کشد و تماس برقرار می شود.چشم الکترونیک یا سنسورها همچون نگهبانان مجازی عمل می کنند و خطوطو فواصل تعیین شده را در زمانی که مشخص شده  با ارسال امواج حفظ می کند و به محض تحریک شدن آلارم به صدا در می آید.

به طور کلی می توان گفت سیستم دزدگیر برای شناسایی ورود غیر مجاز از انواع سنسور ها و چشم الکترونیک در مدل ها و ساختار های مختلف استفاده می کند. پس از شناسایی ورود غیر مجاز توسط چشمی دزدگیر و سنسور ها پنل دزدگیر شروع به فرمان آژیر کشیدن و تماس گرفتن مینماید. چشم الکترونیک یا سنسورها شبیه به نگهبانان مجازی خطوط و فواصل تعیین شده را در زمانی که مشخص نموده ایم با ارسال امواج محافظت میکند و به محض تحریک شدن آلارم به صدا در می آید.

ساختار سنسورهای نوری

سنسورهای نوری با اشکال بدنه متفاوت، ساختارهای متفاوت ( یک طرفه، دوطرفه و یک طرفه آینه دار) و همچنین خروجی های متفاوت تولید می شوند. یکی از انواع سنسور های نوری از نوع یک طرفه آینه دار (Retro reflective) با بدنه استوانه ای شکل می باشد. بدنه این سنسور دارای قطر ۱۸ میلی متر بوده و دارای رزوه و مهره می باشد که توسط آن بر جای خود نصب می شود.

جنس بدنه این سنسور از پلیمر PBT است. در این سنسور فرستنده و گیرنده درون یک محفظه بوده که یک رفلکتور (آینه) جلوی آن قرار می گیرد. با قرار گرفتن یک شی بین آینه و سنسور، ارتباط نوری آنها قطع شده و خروجی سنسور تغییر وضعیت خواهد داد. حداکثر فاصله بین آینه و سنسور در این محصول ۲ متر می باشد. ولتاژ تغذیه این محصول بین ۱۲ الی ۲۴ ولت DC می باشد. خروجی این سنسور بصورت PNP کلکتور باز بوده که در آن بار بین سیم مثبت و خروجی قرار می گیرد.

همچنین خروجی دارای حالت Light On و Dark On بوده که توسط سیم بندی آن انتخاب می شود. این محصول بسیار با کیفیت بوده و از حفاظت IP66 برخوردار است. این سنسور در بسیاری از دستگاه ها نظیر دستگاه های برش کاربرد دارد.

انواع سنسور چشمی

سیستم های دزدگیر برای شناسایی ورود غیر مجاز از  انواع سنسور نوری و چشم های الکترونیک در مدل ها و ساختار های مختلف استفاده می کند. بعد از شناسایی ورود غیر مجاز توسط چشمی دزدگیر و سنسور ها، پنل دزدگیر شروع به فرمان آژیر کشیدن و تماس گرفتن می نماید. چشم الکترونیک یا سنسورها شبیه به نگهبانان مجازی خطوط عمل کرده و فواصل تعیین شده را در زمانی که مشخص نموده ایم با ارسال امواج محافظت می کند و به محض تحریک شدن آلارم به صدا در می آید.

اهمیت این چشم الکترونیک ها مانند اهمیت چشم در بدن انسان می باشد. چشم الکترونیک و دستگاه مرکزی دزدگیر مکمل هم هستند و یکی بدون دیگری سیستم حفاظتی را با نقص مواجه می کند.
تکنولوژی بکار رفته در چشم دزدگیر با کمترین خطا و تنظیم حساسیت بسیار مفید خواهد بود. حتی در مواردی حساسیت حیوانات خانگی هم قابل لحاظ می باشد. حال در این جا ما به معرفی انواع سنسور ها و چشمی دزدگیر با تکنولوژی مختلف پرتوهای مادون قرمز، پرتوهای ماکروویو، فراصوتی و … به طور کامل و با جزئیات برای شما می پردازیم.

سنسور های چشمی یا چشم دزدگیر

چشم دزدگیر دستگاه هایی هستند که با استفاده از فن آوری های مختلف برای تشخیص ورود غیر مجاز به محیط تحت کنترل به کار می روند. چشم دزدگیر از طریق باز و بسته شدن در و پنجره ها و یا از طریق حرکات و لرزش و حتی تغییر دما، ورود غیر مجاز را اعلام می کند. چشم دزدگیر حرکتی مادون قرمز منفعل یا PIR از رایج ترین سنسور های چشمی موجود برای محیط های خانگی و کوچک می باشد که به شکل دیواری یا در سقف نصب می شوند.

چشم دزدگیر با فناوری فرا صوتی یا همان اولترا سوند نیز یک وسیله بسیار کاربردی تر و جالب می باشد چرا که هنگام اعمال کوچکترین فشار و یا تلاش جهت باز نمودن در یا پنجره، صداهایی با فرکانس خیلی پایین ایجاد می شود. اقداماتی از این قبیل بلافاصله توسط این چشم قبل از شروع ورود به سیستم قابل تشخیص می باشند.

هدف از استفاده از این سنسور و چشم نوری، متوقف کردن سارقین قبل از ورود به خانه و یا هرگونه خرابکاری می باشد. نگران حساسیت این سنسور نباشید چون که برای حیوانات خانگی می توان آن را تعدیل نمود.چشم دزدگیر مایکرویوو هم با استفاده از مایکروویو های ساطع شده از فرستنده و دریافت آن ها، هر گونه تغییر در پرتو را تشخیص می دهد. برای کاهش آلارم دروغین معمولا با چشم دزدگیر مادون قرمز همراه می شوند.چشم دزدگیر مایکرویوو هم با استفاده از مایکروویو های ساطع شده از فرستنده و دریافت آن ها، هر گونه تغییر در پرتو را تشخیص می دهد. برای کاهش آلارم دروغین معمولا با چشم دزدگیر مادون قرمز همراه می شوند.

انواع مختلف سنسور های حرکتی

سنسورهای حرکتی از سال ها پیش در بازار عرضه شده و بر اساس نام آن ها از تکنولوژی های مختلفی برای تشخیص حرکت در مکان بهره می برند که انواع آن ها شامل موارد زیر می باشد:

سنسورهای حرکت مادون قرمز منفعل PIR: رایج ترین فناوری در بازار بوده که برای تشخیص گرما و حرکت بدن طراحی شده است.
سنسور های حرکت مایکروویو: این دستگاه ها پالس ماکروویو ارسال کرده و قادر به پوشش بیشتری هستند، به همین دلیل معمولا گران تر می باشند.
سنسورهای حرکت اولتراسونیک: این سنسورها امواج فرا صوتی منتشر کرده و می توانند بازتاب آن امواج را از یک جسم متحرک کنند.
سنسورهای حرکت فناوری دوگانه: از فن آوری PIR و اولتراسونیک در یک سنسور بصورت ترکیبی استفاده می کنند.

سنسورهای PIR دارای دو بخش اصلی هستند:

• Pyroelectric Sensor
• Fresnel lens
• Pyroelectric دارای دو حفره مستطیلی است که از موادی ساخته شده است که به اشعه مادون قرمز اجازه عبور می دهد. پشت آن ها دو الکترود مجزای حسگر مادون قرمز وجود دارد که یکی مسئول تولید خروجی مثبت و دیگری مسئول خروجی منفی است. به این دلیل که به دنبال تغییرات دمایی در محیط هستیم، دو خروجی داریم. این دو الکترود به گونه ای طراحی شده اند که یکدیگر را خنثی کنند. به همین علت زمانی که در محیط حرکتی نداریم تغییرات نیز نداریم. زمانی که انسان یا حیوانی به محیط وارد شود، چشمی دزدگیر این ورود را تشخیص می دهد.
• برای افزایش فاصله تشخیص آشکارساز از Fresnel lens استفاده می شود. این لنز معمولا پلاستیکی بوده و به عنوان متمرکزکننده تشعشعات مادون قرمز به کار می رود. درمحیط تحت پوشش لنز اشعه مادون قرمز را جمع آوری می کند وروی Pyroelectric sensor متمرکز می کند.

منابع نوری مختلف برای سنسورهای نوری

انواع مختلفی از منبع نور s وجود دارد. خورشید و نور حاصل از سوزاندن شعله های مشعل اولین منابع نوری بودند که برای مطالعه اپتیک مورد استفاده قرار گرفتند. در حقیقت، نوری که از مواد خاصی (خروج شده) می‌آید (مثلاً یون‌های ید، کلر و جیوه) هنوز نقاط مرجع در طیف نوری را فراهم می‌کند. یکی از اجزای کلیدی در ارتباطات نوری منبع نور تک رنگ است. در ارتباطات نوری، منابع نور باید تک رنگ، فشرده و طولانی مدت باشند. در اینجا دو نوع مختلف منبع نور وجود دارد.

۱. LED (دیود ساطع کننده نو

در طی فرآیند نوترکیبی الکترون‌ها با سوراخ‌هایی در محل اتصال نیمه‌هادی‌های n-doped و p-doped، انرژی به شکل نور آزاد می‌شود. تحریک با اعمال یک ولتاژ خارجی صورت می گیرد و ممکن است نوترکیب در حال انجام باشد، یا ممکن است به عنوان فوتون دیگری تحریک شود. این امر اتصال نور LED را با یک دستگاه نوری تسهیل می کند.

۲. لیزر (تقویت نور توسط تشعشعات انتشار تحریک شده)

یک لیزر ایجاد می شود، زمانی که الکترون های موجود در اتم ها در شیشه های مخصوص، کریستال ها یا گازها انرژی را از جریان الکتریکی جذب می کنند و برانگیخته می شوند. الکترون های برانگیخته از مداری با انرژی کمتر به مداری با انرژی بالاتر در اطراف هسته اتم حرکت می کنند. هنگامی که آنها به حالت عادی یا پایه خود باز می گردند، این منجر به انتشار فوتون (ذرات نور) توسط الکترون ها می شود. این فوتون ها همه در یک طول موج و منسجم هستند. نور مرئی معمولی دارای طول موج های متعدد است و منسجم نیست.

نواع سنسورهای چشمی براساس درجه

پیشرفت پنل‌های روشنایی، باعث تنوع در  چراغ‌هایی که با سنسور ساخته می ‌شوند شده است.این موضوع باعث شده تا انواع سنسورهای چشمی به صورت زیر ارائه شود:سنسورهایی که ۱۴۰ درجه می باشند  که اغلب به شکل توکار نصب می گردند و  در راهروها نصب می شوند .به طور معمول میدان دید ۱۴۰ درجه ‌ای خود موجب روشنایی محیط می گردد. برد روشنایی این سنسورها در حدود ۵/۲ تا ۱۰ متر می باشد.

سنسورهایی که ۱۸۰ درجه ‌ای می باشند اغلب بر روی دیوار قرار داده می شوند. کاربرد اصلی آن‌ها در محوطه خارجی و فضاهای باز می باشد. برد روشنایی ۲۰ متری و میدان دید ۱۸۰ درجه از ویژگی این سنسور می باشد.نوعی از سنسورها، سقفی می باشند که  میدان دید ۳۶۰ درجه‌ ای آن ‌ها محیط را روشن می نماید. راه‌ پله و پارکینگ مناسب ‌ترین مکان برای تعبیه سنسورهای سقفی هستند و برد ۵/۲ تا ۱۲ متری آن‌ها سبب شده است تا رایج‌ترین سنسور چشمی تلقی شوند.

 چشم الکترونیک ساده

این نوع چشم الکترونیک، هر نوع حرکتی را شناسایی کرده و به دستگاه مرکزی اعلام میکند و سیستم حفاظتی شروع به هشدار دادن خواهد کرد.

 چشم دزدگیر الکترونیک حساس به وزن یا چشمی وزنی

این نوع از سنسور چشمی وزنی در صورت شناسایی هر نوع حرکتی، آن جسم یا موجودی که در حال حرکت می باشد را تحلیل کرده و بر اساس وزن آن تشخیص میدهد که جسم و یا موجود مورد نظر، انسان و یا حیوان خانگی یا حیوان موذی است. در صورتی که منشا تحریک، انسان نباشد، چشمی وزنی به دستگاه مرکزی فرمان هشدار را نمیدهد و بدین صورت احتمال خطای دزدگیر و آژیر مزاحم بسیار پایین می آید. چشمی های حساس به وزن در مدل های مختلفی عرضه می شوند که در زیر به آن ها اشاره شده است.

چشم الکترونیک وزنی تا 15 کیلو گرم
چشم الکترونیک وزنی به وزن تا 30 کیلوگرم
چشم الکترونیک وزنی به وزن تا 45 کیلوگرم
چشم الکترونیک وزنی به وزن تا 45 کیلوگرم
چشم الکترونیک خطی تا وزن 45 کیلوگرم

چشم نوری چگونه کار می کند؟

چشم نوری همان نور قرمز یا چشم الکترونیکی است که در خیلی جاها می بینید. لازم به ذکر است که دستگاه های چشمی نوری به حرکت اجسام بسیار حساس هستند و ممکن است انواع ساده تری را روی درب مغازه دیده باشید.

برای توضیح اصل عملکرد دستگاه باید توضیح داد که این سیستم ها در واقع رادار معمولی متشکل از فرستنده و گیرنده مادون قرمز یا (اولتراسوند) هستند. فرستنده به طور مداوم پالس های این امواج را تولید می کند و سپس آنها را به فضا می فرستد (این امواج هیچ خطری برای شما ندارند).

این امواج به اجسام و موانع اطراف دستگاه چشم نوری برخورد می کنند و برخی از بازتاب های آنها به گیرنده برمی گردد و یک الگوی بازتابی را تشکیل می دهد که بستگی به نوع و چینش اشیا دارد. اکنون، وقتی در را باز می‌کنید و در معرض تشعشع قرار می‌گیرید، بدن شما با بازتاب بخشی جدید از موج به گیرنده، الگوی بازتاب را تغییر می‌دهد. گیرنده این تغییر را تشخیص داده و سیگنالی را به جعبه کنترل ارسال می کند تا بدون نیاز به استفاده از کلید یا پریز، چراغ ها به راحتی روشن شوند.

تفاوت بین سنسور اولتراسونیک و چشم نوری

سنسورهای اولتراسونیک را اغلب می توان با حسگرهای نوری اشتباه گرفت و تفاوت ممکن است آشکار نباشد. لازم به ذکر است که چشم اپتیکال با اشعه مادون قرمز کار می کند و حسگرهای دیگری به نام چشم الکترونیکی وجود دارد، اما بسیار مهم است که کار آنها از طریق بینایی صورت نگیرد، بلکه مانند گوش افراد برای تکمیل از شنوایی استفاده می کنند. این سنسورها سنسورهای اولتراسونیک نامیده می شوند. سنسورهای اولتراسونیک در دزدگیر خودرو استفاده می شود.

آیا استفاده از دزدگیر ساختمان ضروری است؟

برای پاسخ به این سوال باید گفت که استفاده از دزدگیر ساختمان ضروری نیست، بستگی به این دارد که مستاجرین ساختمان بخواهند برای ساختمان خود سیستم دزدگیر اجرا کنند یا خیر. دوربین های مدار بسته و سنسورهای نوری یا چشم های نوری اغلب برای ساختمان ها استفاده می شوند تا در هر شرایطی بتوانید بدون نگرانی در ساختمان زندگی کنید. سیستم های هشدار عمدتاً در جواهر فروشی ها و سایر مکان هایی که افراد می توانند کار خود را در امنیت کامل انجام دهند استفاده می شود.

عوامل مضر برای چشم های نوری:

توجه به این نکته ضروری است که چشم نوری به عوامل زیر حساس است:

• گرد و خاک
• وجود روغن روی آنها
• محیط کار کثیف
لطفا توجه داشته باشید که اگر محیطی که در آن چشم نوری استفاده می شود کثیف باشد، عملکرد آن ضعیف می شود. به عنوان مثال، یک حسگر فاصله بین فرستنده و گیرنده را در مسیری که نور ساطع می کند، طی می کند.

انواع سنسور حرکتی و شیوه های ساخت آنها :

سنسور حرکتی مادون قرمز غیرفعال PIR :

برای ساخت چشمی های حرکتی شیوه های مختلفی هست. متداول ترین شیوه برای ساخت بکارگیری مادون قرمزغیرفعال است. این سنسور حرکتی به PIR (Passive Infrared Sensor) شناخته می شود.

تمامی اشیا و اجسام، انسان ها و حیوانات از خود مقداری حرارت تولید می کنند. اشعه مادون قرمز می تواند این حرارت را اندازه گیری کند. اگر کسی وارد محیط تحت پوشش شود، سنسور تغییرات دمایی در محیط را تشخیص داده و برای دستگاه مرکزی سیگنال ارسال می کند.

.سنسورهای PIR دارای دو بخش اصلی هستند:

Pyroelectric Sensor

Fresnel lens

Pyroelectric دارای دو حفره مستطیلی است که از موادی ساخته شده است که به اشعه مادون قرمز اجازه عبور می دهد. پشت آن ها دو الکترود مجزای حسگر مادون قرمز وجود دارد که یکی مسئول تولید خروجی مثبت و دیگری مسئول خروجی منفی است. به این دلیل که به دنبال تغییرات دمایی در محیط هستیم، دو خروجی داریم. این دو الکترود به گونه ای طراحی شده اند که یکدیگر را خنثی کنند. به همین علت زمانی که در محیط حرکتی نداریم تغییرات نیز نداریم. زمانی که انسان یا حیوانی به محیط وارد شود، چشمی دزدگیر این ورود را تشخیص می دهد.

برای افزایش فاصله تشخیص آشکارساز از Fresnel lens استفاده می شود. این لنز معمولا پلاستیکی بوده و به عنوان متمرکزکننده تشعشعات مادون قرمز به کار می رود. درمحیط تحت پوشش لنز اشعه مادون قرمز را جمع آوری می کند وروی Pyroelectric sensor متمرکز می کند.

سنسور حرکتی ماکروویو:

شیوه دیگری که در ساخت سنسورهای چشمی دزدگیر به کارگرفته می شود استفاده از امواج مایکروویو است. این چشمی ها نسبت به PIR محیط بیشتری را پوشش می دهند. این سنسور حرکتی به طور مداوم سیگنال های مایکروویو به محیط ارسال می کند و این سیگنال ها به اشیای موجود در اتاق برخورد کرده و به سنسور بازمی گردد. سنسور زمان رفت و برگشت موج را محاسبه می کند و چون این یک زمان ثابت است پس چشمی به همین ترتیب به کار ادامه می دهد. زمانی که شئ یا انسانی وارد شود این زمان تغییر کرده و چشمی سیگنال آلارم را برای دستگاه مرکزی می فرستد.

سنسور حرکتی Dual Sensors:

دسته ای از سنسور حرکتی هستند برای آن که حساسیت و دقت سنسور بالاتر رود و از آلارم های اشتباه جلوگیری شود دو تکنولوژی PIR و ماکروویو را همزمان به کار می گیرند. زمانی که هردو حرکت را تشخیص دهند آژیر به صدا درمی آید.

سنسور حرکتی توموگرافیک:

یک شیوه جدید برای دنبال کردن حرکت، سنسورهای Tomographic هستند. این سنسورهای حرکتی امواج رادیویی 2.4GHz را برای تشخیص حرکت در محیط به کار می گیرند. این چشمی دزدگیر مزیت های زیادی نسبت به سایر چشمی ها دارد.

سنسورهای PIR می توانند مسدود شوند و از کاربیفتند اما سنسورهای توموگرافیک می توانند حتی از پشت دیوارها و موانع بدون نگرانی از مسدود شدن، حرکت را ببینند.

سنسورهای مادون قرمز و نوری باید در محیط تحت پوشش نصب شوند و درمعرض دید دیگران قرار می گیرند. اما سنسورهای توموگرافیک درهر جایی قابلیت نصب دارند و به راحتی می توان محل نصب شان را مخفی کرد.

نواحی بیشتری حتی تا 400 متر مربع را می توانند پوشش دهند.

سایر حسگرها با کثیف شدن لنز خراب می شوند ولی این سنسورها کثیفی و گرد وغبار تاثیری بر عملکردشان ندارد.

تغییرات نور و دما، تردد حیوانات کوچک، دود و حشرات تاثیری بر آن ها ندارد.

سخن پایانی

سنسور جزئی از سیستم دزدگیر اماکن است که وظیفه تشخیص اشیاء، پدیده‌ها و پارامترهای فیزیکی در محیط اطراف را دارد. نحوه عملکرد سنسورها به این صورت است که سیگنال از سنسور به دستگاه مرکزی دزدگیر (کنترل پنل) منتقل می‌شود (کنترل‌پنل وظیفه‌ی ثبت پارامترهای ضروری، کنترل هشدار، و فعال کردن عناصر اجرایی را بر عهده دارد).

از آنجایی که هر ساختمانی ویژگی‌های منحصر به فرد خود را دارد، انتخاب و طراحی نصب سنسور برای سیستم دزدگیر هر مکان باید با توجه به شرایط همانجا و به صورت منحصربه‌فرد صورت گیرد.لازم به ذکر است که هر کدام از  از چشم های الکترونیک نام برده شده در موارد و مکان های خاصی مورد استفاده قرار می گیرند. چشم الکترونیک حساس به وزن با بررسی وزن و نوع حرکت و یا با زاویه ای که دارند حیوانات را از انسان تشخیص می دهند.