运动传感器

运动传感器概述

运动传感器，顾名思义就是能够探测人或物体运动的装置。在大多数应用中，这些传感器主要用于在特定‘视界’区域内探测人的活动。

作为一种能够将其感应到的运动转换为电信号的装置，该传感器要么发射刺激物并监控其反射回来的任何变化，要么获取运动物体本身发出的信号。某些运动传感器会在人或其他物体入侵而打破“正常（即，静止）”状态时报警，而其他的还会在入侵之后恢复正常状态时报警。

全世界的保安系统都无不依赖运动传感器来触发报警器和/或自动照明开关，这些运动传感器通常被置于相对容易进入建筑物的位置，如窗户和大门口。

运动传感器使用的技术各不相同。有的使用红外辐射；有的使用与雷达功能类似的声波脉冲，还有的基于振动的波动起伏。

运动传感器包括两个广义的类别，每个类别都包括一系列不同的技术。本地运动感应集中于某个指定区域，并通过向探测器发送射束来建立某种形式的“电子围栏”。如果人、物体或动物误入该射束，则射束被打断且围栏被损坏。探测器的输出立即改变，并通过电路触发可见照明或红外照明和/或报警器。

区域运动感应利用“视场”（field of view，FOV）并记录进入该场地的任何运动。这个类别中包含的传感器为监控某个区域的摄影机、微波多普勒传感器、超声波运动探测器、脚步传感及主动式红外线（AIR）运动传感器或被动式红外线（PIR）运动传感器。对于以上最后两种传感器，被动式红外线传感器是到目前为止最常用的传感器，其被认为是被动的原因是，与主动式红外线传感器不同，它们并不发射辐射束来测量其是否被打断，而只是接收体温形式的红外线。

运动传感器利用的四项主要技术为；自身不发射能量的被动式红外线传感器，测量移动物体反弹回来的超声波脉冲反射变化的主动式超声波，测量广域无线电波打断情况并透过门和墙等固体障碍物探测运动的主动式层析运动传感器，以及最后类似于超声波式的，测量被移动物体和人反射回来的微波脉冲变化的主动式微波。

 

无线技术发展史

早在十九世纪，科学家和工程师们就在探索雷达（第一个远程运动探测系统）的前身，二战中对战争必需品的需求极大地加速了其发展。雷达技术通常可在入侵敌机足够接近将要开火、投弹或发射鱼雷之前便将其探测出来。

但在战后的二十世纪四十年代，雷达在非军事领域的应用开始进行试验，世界上第一部非军用传感器登上世界舞台，其发明者，一位名为塞缪尔•巴尼奥的工程师将他的装置称为“超声波报警器”。其在一个房间内发送超声波脉冲，当回声被某一侵入物体反射至发射源时，触发警报。结果该装置广受欢迎并获得了商业成功。

直至二十 世纪七十年代，沿用巴尼奥超声波技术的运动传感器被常规地整合进入防盗保安警报系统中；但那个时代的系统是非常不可靠的，经常会因为电话铃声或时钟鸣响而误发警报。

在二十世纪八十年代，声波传感器被新一代红外线传感器大规模替代。现在，它们已不仅仅用于防盗警报，其应用的其他领域不一而足，包括自动化街道照明、自动门、自动化泛光灯甚至公共厕所照明。

 

技术现状

在运动传感器装置中使用单一技术的一个主要缺陷是错误触发的威胁。现代的运动传感器越来越多地结合至少两种不同技术，即便这样也并非毫无缺陷。例如，如将被动式红外线技术和主动式微波技术合并于一个装置中，误发警报在多数时间都大幅减少：背景光强度的变化可能会错误触发被动式红外线但不会影响微波，而树枝摆动可能激发微波却对被动式红外线毫无影响。要探测真实的运动，两种技术须同时启用。但缺点是，这种装置可能会低估人的心机——窃贼可能“蒙骗”两种技术之一，确保警报即使在真实入侵发生时也不被激发。

但被动式红外线广泛用做该双重技术装置的两项技术之一。为节约能量，可以对微波传感器进行校准，以使其仅当由被动式红外线最初激发时才发出脉冲波。如果其还探测到移动，警报器也会发声，但在微波未确认任何运动时不会激发安保措施。

 

运动传感器与其他传感器的区别

虽然不同的传感器应用不同的技术，但它们的共同属性是其在特定区域或视界探测由移动物体入侵引发改变的能力，因此如果某一移动部分存在与某一障碍物碰撞的危险时，其可通过有线电触发警报、照明或机器关闭。