Cảm biến chuyển động là gì và nó hoạt động như thế nào?

Hãy tưởng tượng có một siêu anh hùng ở nhà hoặc nơi làm việc của bạn. Nó để mắt đến chuyển động và hét lên khi có thứ gì đó di chuyển trong tầm nhìn của nó. Bạn có thể coi nó như vệ sĩ bảo vệ bạn và canh chừng lãnh thổ của bạn. Một cảm biến chuyển động hoạt động tương tự. Nó giống như việc có một Người Dơi cá nhân theo dõi các hoạt động và mối đe dọa bất thường.

Nhưng làm thế nào để một cảm biến chuyển động hoạt động?

Cảm biến chuyển động là gì?

Cảm biến chuyển động là một thiết bị nhận dạng và phát hiện chuyển động của các vật thể trong môi trường xung quanh, chẳng hạn như con người, động vật hoặc vật thể rắn. Chúng thường được sử dụng trong các hệ thống an ninh, điều khiển ánh sáng và tự động hóa để kích hoạt phản hồi khi phát hiện chuyển động. Cảm biến chuyển động có sẵn trong các công nghệ khác nhau và được thiết kế để hoạt động khác nhau.

Cảm biến chuyển động hoạt động như thế nào?

Tất cả các cảm biến chuyển động đều có cơ chế hai pha: phát hiện và phản ứng chuyển động. Chúng phát hiện các chuyển động trong một khu vực xác định và kích hoạt các phản ứng được xác định trước, chẳng hạn như bật đèn hoặc phát chuông báo động.

Tuy nhiên, phương tiện phát hiện thay đổi từ cảm biến chuyển động này sang cảm biến chuyển động khác. Mỗi loại cũng có các tính năng giúp nó phù hợp hơn với các môi trường đa dạng.

1. Cảm biến chuyển động siêu âm

Cảm biến chuyển động siêu âm, còn được gọi là cảm biến sonar hoạt động, hoạt động bằng cách phát ra sóng âm thanh hình nón tần số cao, thường khoảng 30-50kHz. Họ cũng phân tích thời gian sóng quay trở lại sau khi bật lại khỏi các vật thể đứng yên hoặc chuyển động.

Nếu thời gian để sóng âm chuyển hướng từ một vật thể trở lại cảm biến khác nhau, thì các cảm biến sonar đang hoạt động sẽ coi đó là một chuyển động và kích hoạt báo động hoặc các phản ứng được lập trình khác.

Cảm biến chuyển động siêu âm thường không xâm lấn và có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ các loại hệ thống an ninh gia đình khác nhau đến các thiết bị tự động hóa gia đình. Mặc dù đắt tiền, nhưng nó chính xác và không nhạy cảm với ánh sáng xung quanh. Tuy nhiên, nó có xu hướng bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn và có phạm vi cảm nhận ngắn.

2. Cảm biến chuyển động hồng ngoại

Cảm biến hồng ngoại phát hiện những thay đổi trong bức xạ hồng ngoại do chuyển động của các vật thể ấm, chẳng hạn như người hoặc động vật. Có cảm biến chuyển động hồng ngoại chủ động và thụ động.

Cảm biến hồng ngoại chủ động thường được sử dụng trong các hệ thống an ninh, vì chúng có thể phát hiện chuyển động trong phạm vi dài và phân biệt giữa các đối tượng khác nhau, chẳng hạn như người và động vật. Nó hoạt động tốt trong môi trường trong nhà và ngoài trời vì nó ít nhạy cảm hơn với ánh sáng xung quanh và sự thay đổi nhiệt độ so với cảm biến hồng ngoại thụ động. Tuy nhiên, chúng khó sản xuất hơn và đắt tiền hơn.

Cảm biến hồng ngoại thụ động phát hiện chuyển động bằng cách ghi nhận những thay đổi trong bức xạ hồng ngoại bằng chữ ký nhiệt của vật thể. Nó không thể phân biệt một người với một con vật và do đó, nó thường gây ra các báo động giả. Tuy nhiên, chúng cực kỳ nhạy cảm và có thể phát hiện chuyển động ngay cả trong các vật thể rất nhỏ. Do đó, chúng rất lý tưởng cho các ứng dụng bảo mật trong đó việc phát hiện nhanh chóng và chính xác sự xâm nhập là vô cùng quan trọng. Chúng cũng có giá hợp lý, dễ cài đặt và giới hạn trong một phạm vi bảo hiểm nhỏ, khiến chúng trở nên phổ biến trong các cơ sở thương mại và gia đình.

3. Cảm biến chuyển động vi sóng

Cảm biến chuyển động vi sóng phát hiện chuyển động bằng cách gửi tín hiệu vi sóng ở một tần số nhất định, sau đó quan sát cách tín hiệu được phản xạ bởi các vật thể chuyển động. Sự khác biệt giữa tín hiệu phát ra và phản xạ được sử dụng để đánh giá liệu có chuyển động trong khu vực được bao phủ hay không.

Có một số lợi thế của việc sử dụng cảm biến vi sóng so với các cảm biến chuyển động khác. Chúng gần như không bị ảnh hưởng bởi các báo động sai do các yếu tố môi trường, như gió và mưa, và có thể được lập trình để bỏ qua các khu vực trong nhà nơi trẻ em và thú cưng thường chơi. Trong trường hợp tầm nhìn bị hạn chế, chúng rất hữu ích vì chúng có thể phát hiện xuyên tường và các vật cản khác.

Tuy nhiên, chúng có thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện tử và yêu cầu hiệu chuẩn chính xác để hoạt động bình thường. Cuối cùng, nếu yêu thích các dự án tự làm, bạn có thể tạo cảm biến chuyển động radar vi sóng cho ngôi nhà thông minh của mình.

4. Cảm biến chuyển động công nghệ kép

Cảm biến chuyển động công nghệ kép sử dụng kết hợp hai công nghệ khác nhau để phát hiện chuyển động trong một khu vực. Sự kết hợp được sử dụng phổ biến nhất trong cảm biến chuyển động công nghệ kép là hồng ngoại và vi sóng. Điều này chủ yếu là do chúng bổ sung cho nhau tốt như thế nào về phạm vi và độ nhạy.

Một mặt, cảm biến chuyển động hồng ngoại phát hiện nhiệt độ và chuyển động của cơ thể bằng cách thu các tia bước sóng hồng ngoại mà một người hoặc vật thể đang chuyển động phát ra. Mặt khác, thành phần cảm biến vi sóng phát ra vi sóng di chuyển nhanh hơn tia hồng ngoại, cho phép nó phát hiện các chuyển động nhẹ mà cảm biến hồng ngoại sẽ bỏ lỡ.

Khi cảm biến hồng ngoại phát hiện chuyển động, cảm biến vi sóng sẽ xác nhận rằng đó là chuyển động hợp lệ, đảm bảo không có gì thoát khỏi phạm vi của nó. Điều này bổ sung thêm một lớp bảo mật chống lại kẻ trộm và những vị khách không mời khác và có thể giúp giữ an toàn cho tài sản của bạn.

Tuy nhiên, tùy chọn này có thể tốn kém và yêu cầu bí quyết kỹ thuật để thiết lập và bảo trì. Nhiễu di động cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của cảm biến chuyển động công nghệ kép.

Di chuyển trên cảm biến chuyển động

Bạn vẫn đang cân nhắc xem có nên trang bị cảm biến chuyển động cho không gian của mình không? Cảm biến chuyển động tăng cường bảo mật cho bạn, vì vậy hãy bắt đầu chọn loại cảm biến chuyển động để mua.