سنسور حرکتی یا ردیاب حرکتی، یک وسیله الکترونیکی است که از فناوری حسگر برای تشخیص نزدیک شدن افراد یا اشیاء استفاده می‌کند. سنسورهای حرکتی یکی از مهم‌ترین اجزای در هر سیستم امنیتی هستند.
سنسور حرکتی یا ردیاب حرکتی، یک وسیله الکترونیکی است که از فناوری حسگر برای تشخیص نزدیک شدن افراد یا اشیاء استفاده می‌کند.
در دستگاه‌هایی که مجهز به این تکنولوژی‌اند هنگامی که سنسور، حرکتی را تشخیص می‌دهد؛ این موضوع را از طریق یک فرآیند خاص به سیستم مرکزی هشدار داده و سیستم نیز کاربر را از وقوع تحرک مطلع می‌کند.سنسورهای حرکتی را معمولا در ابزارهایی مانند چشمی دیجیتال برای تشخیص نزدیک شدن افراد به درب ساختمان و صرفه‌جویی در مصرف انرژی در سیستم‌های روشنایی هوشمند استفاده می‌کنند. اگر جزء علاقمندان به این تکنولوژی هستید و می‌خواهید بدانید سنسورحرکتی به چه صورت فعال می‌شود و چند نوع سنسور وجود دارد؟ این مقاله را تا انتها بخوانید.
دو نوع حسگر حرکتی پرکاربرد به نام‌های حسگر اولتراسونیک فعال و حسگر مادون قرمز غیرفعال (PIR) در بازار وجود دارد که از آنها برای تولید محصولات مختلف استفاده می‌شود. سنسورهای فراصوت فعال و سنسورهای مادون قرمز غیرفعال دو فناوری رایج در تولید حسگر حرکتی هستند که هر دو، به دلیل دقت و قابلیت اطمینان بالا، جزء بهترین سنسورهایی هستند که در ساخت دستگاه‌های مختلف می‌توان از آنها استفاده کرد.
سنسورهای فراصوت فعال، امواج صوتی اولتراسونیک را با فرکانس بالاتر از محدوده شنوایی انسان منتشر می‌کنند. این امواج به اجسامی که در مجاورت حسگر فعال هستند برخورد کرده و مجددا به بدنه اصلی سنسور بازتاب پیدا می‌کنند. یک مبدل در حسگر وجود دارد که وظیفه اصلی آن ارسال و دریافت اکوی سیگنال‌هاست. سنسور با استفاده از این مبدل و با اندازه‌گیری زمان بین ارسال و دریافت سیگنال، فاصله بین خود و هدف را تعیین می‌کند. بیشتر حسگرهای حرکتی می‌توانند تحرکات اجسام بسیار دور را نادیده بگیرند و خطای فاصله نداشته باشند. به این ترتیب اگر سیگنال دریافتی در محدوده پارامترهای مشخص شده باشد؛ حسگر حرکتی فعال می‌شود و به شما هشدار می‌دهد که کسی یا چیزی نزدیک سنسور است.
آکثر سنسورهای حرکتی نصب شده در ابزارهایی مانند قفل هوشمند که روی ورودی‌های ساختمان کار گذاشته می‌شوند را می‌توان به گونه‌ای تنظیم کرد که به محض تشخیص تحرکات مشکوک، زنگ هشداری را فعال کرده و کاربر را از وقوع این اتفاق مطلع کنند. تکنولوژی‌های جدیدی که برای تولید سنسورهای مدرن از آن استفاده می‌شوند؛ قابلیت تشخیص حرکات کاذب را دارند. علاوه بر این، بیشتر این محصولات می‌توانند حیوانات را از انسان تشخیص داده و حرکات آنها را نادیده بگیرند.
حسگرهای اولتراسونیک همچنین می‌توانند رنگ، نوع سطح یا حتی جنس (یعنی فلزی و غیرفلزی بودن) اجسام را تشخیص دهند. این تولیدات حتی قادرند اشیاء نیمه شفاف را نیز تشخیص دهند. اگرچه این مدل از حسگرها معمولا کاربرد صنعتی دارند و کمتر از آنها در تولیدات ابزارهای ایمنی خانگی استفاده می‌شود.
حسگرهای مادون قرمز غیرفعال نوسانات انرژی مادون قرمز را که از بدن انسان‌ها، حیوانات و اشیاء به عنوان گرما آزاد می‌شود تشخیص می‌دهند. سنسورهای PIR کمی پیچیده‌تر از سنسورهای اولتراسونیک فعال هستند؛ اما نتیجه عملکرد هر دو آنها یکسان است و اگر طبق استاندارد تولید شده باشند هیچکدام نسبت به دیگری برتری ندارد.
در یک ساختمان دیوارها، کف، راه پله‌ها، پنجره‌ها، اتومبیل جلوی درب، درختان داخل خیابان و بدن انسان همواره مقداری گرما از خود ساطع می‌کنند. امواج مادون قرمز می‌توانند دما را تشخیص دهند. حسگرهای حرکتی مادون قرمز که بر اساس همین تکنولوژی ساخته شده‌اند؛ با تشخیص تغییر دمای یک نقطه مشخص، حضور یک فرد یا شی را تشخیص می‌دهند.
برای تشریح نحوه عملکردهای این حسگرها، یک دوربین تشخیص حرکت مجهز به سنسور حرکتی PIR را در نظر بگیرید. معمولا در چنین دوربین‌هایی دو سنسور PIR وجود دارد. وقتی تحرکی در اطراف دوربین در حال رخ دادن نیست؛ دوربین PIR تابش IR محیط که از اشیاء پس زمینه مانند دیوارها و درب منتشر می‌شود را تشخیص می‌دهد.
در این شرایط وقتی انسان یا هر شئی متحرکی در جلوی دوربین حرکت می‌کند؛ اولین حسگر امضای حرارتی آنها را رهگیری می‌کند و باعث فعال شدن دوربین می‌شود. سپس دوربین زنگ هشداری را فعال کرده و از این طریق به شما اطلاع می‌دهد که حرکتی پشت درب ساختمان در حال وقوع است. اگر جسم از دید دوربین خارج شود؛ حسگر دوم فعال می‌شود و کاهش ناگهانی دما را تشخیص می‌دهد.
بنابراین به طور کلی سنسورهای حرکتی PIR از یک سیستم اندازه‌گیری تغییرات دما برای تشخیص حضور یک فرد یا شی در پشت درب ساختمان استفاده می‌کند. مانند سنسورهای اولتراسونیک فعال، سنسورهای PIR را می‌توان طوری تنظیم کرد که تغییرات کوچک در IR را نادیده بگیرد و هشدارهای کاذب منتشر نکند. با تنظیم این عملکرد، از هشدارهای کاذبی که معمولا در طول ساعات روز مکررا رخ می‌دهند جلوگیری می‌شود.
انواع دیگر سنسورهای حرکتی
فناوری‌هایی که از آنها برای تولید حسگرهای حرکتی استفاده می‌شود فقط محدود به این دو تکنولوژی نیستند. تکنولوژی‌های دیگری نیز وجود دارد که می‌توان از آنها برای تولید سنسورهای حرکتی استفاده کرد. البته این فناوری‌های رایج نیستند و بیشتر شرکت‌ها، برای طراحی تولیداتی مانند قفل‌های دیجیتال یا چشمی‌های هوشمند از دو تکنولوژی دیگری که در بالا توضیح دادیم استفاده می‌کنند.
سنسورهای حرکتی توموگرافی از چندین گره تشکیل شده‌اند. این گره‌ها به هم متصل می‌شوند و یک شبکه مش تشکیل می‌دهند. به این ترتیب حسگر می‌تواند زمانی که پیوند بین دو گره از بین می‌رود؛ حضور یک فرد یا شی را تشخیص دهد. حسگرهای حرکت ارتعاشی نیز نوع دیگری از سنسورهای کمتر متداولی هستند که افراد و اشیاء را از طریق ارتعاشات کوچک ناشی از عواملی مانند رد پا تشخیص می‌دهند.
سنسورهای حرکتی مایکروویو نیز با انتشار پالس‌های مایکروویو حرکت را تشخیص می‌دهد. حسگرهای ساخته شده از این تکنولوژی مانند سنسورهای اولتراسونیک فعال، پالس‌هایی که از اجسام منعکس شده و به حسگر باز گشته‌اند را تشخیص داده و هشداری با مضمون وقوع تحرکات منتشر می‌کنند. این مدل از حسگرها، نسبت به سنسورهای PIR می‌توانند محدوده گسترده‌تری را پوشش دهند. اما در مقابل بیشتر مستعد تداخل امواج با ابزارهای الکترونیکی مجاور هستند.
در برخی از سنسورهای حرکتی از فناوری دوگانه برای تولید محصول استفاده می‌شود. منظور از فناوری دوگانه، استفاده همزمان و ترکیب دو تکنولوژی مجزا با یکدیگر است. در اغلب این سنسورها، از ترکیب تکنولوژی فراصوت فعال و تکنولوژی PIR، با هدف افزایش دقت در تشخیص استفاده می‌شود.
