Kas ir ultraskaņas kustības detektors?

Ultraskaņas kustību detektors ir ierīce, kas spēj noteikt cilvēku vai objektu kustību ierobežotā zonā. Tas uztver kustību, analizējot skaņas viļņus savā vidē. Daži vienkārši klausās skaņas, bet citi sūta ultraskaņas signālus un analizē, kā tie tiek atspoguļoti atpakaļ. Šāda veida kustības sensors bieži tiek izmantots mājas drošības sistēmā, lai atskanētu trauksmi, ja kaut kas kustas. To var arī izmantot, lai ieslēgtu apgaismojumu vai citas ierīces, kad kāds ienāk telpā.

Aktīvie kustības sensori rada skaņas viļņus ultraskaņas frekvenču diapazonā, parasti no 30 līdz 50 kiloherciem (kHz). Šīs frekvences parasti nav dzirdamas cilvēkiem un lielākajai daļai dzīvnieku, un tās neiziet cauri lielākajai daļai objektu. Ultraskaņas kustību detektors, izmantojot kvarca devēju, izstaro konusa formas skaņas viļņus un klausās atbalsis. Ja apgabalā nekustas neviens objekts, skaņas modelis un laiks, kas nepieciešams, lai atgrieztos atpakaļ, paliek nemainīgi. Ja kaut kas kustas, detektors sajūt, ka atgriezušos skaņas viļņu līmenis vai fāze ir nedaudz mainījusies.

Aktīvajam kustības detektoram jācenšas novērst pēc iespējas vairāk trokšņu vai nepatiesu datu. Lai to izdarītu, tas bieži analizē Doplera efekta frekvences izmaiņas atbalsos, kā arī amplitūdas izmaiņas. Šis detektora veids ir diezgan sarežģīts un bieži ietver programmējamu mikrokontrolleri. Turpretim pasīvais kustības sensors klausās aizdomīgas skaņas, piemēram, metāla skrāpējumu vai stikla plīsumu. Atšķirībā no aktīvā sensora, tas pats par sevi nerada nekādus audio viļņus.

Fona troksnis un kustība bieži vien var netīši iedarbināt ultraskaņas kustības detektoru. Putni, kukaiņi un vēja brāzmas apgrūtina tā izmantošanu kā āra kustības sensoru. Lēts aktīvais detektors, piemēram, tipisks automašīnas drošības sensors, var analizēt tikai atbalss amplitūdas izmaiņas. Frekvences izmaiņu ignorēšana var izraisīt viltus trauksmes signālus no šāda veida detektoriem. Zvanoši tālruņi un citi skaļi trokšņi dažkārt netīšām iedarbina pasīvos kustības sensorus.

Mēbeles, kastes un citi lieli priekšmeti var “paslēpt” citus apkārtnē esošos objektus no aktīvā ultraskaņas kustību detektora. Tie var arī absorbēt un izkropļot skaņas, kas ir būtiskas pasīvajam sensoram. Arī gaisa kondicionētāju vai atvērtu logu vējš bieži tiek uztverts kā kustība. Daži motori un ventilatori rada skaņas ultraskaņas diapazonā, kas var arī sajaukt kustības sensorus.

Izmantojot ultraskaņas kustības detektoru, kas ietver vairākus aktīvus un pasīvus sensorus, var uzlabot rezultātus. Dažas sistēmas apvieno ultraskaņas sensoru ar pasīvo infrasarkano kustības detektoru. Analizējot skaņas un siltuma datus kopā, bieži vien tiek iegūts precīzāks priekšstats, nekā to iegūtu atsevišķi.