Fonctionnement des capteurs de mouvement
Les capteurs de mouvement font partie intégrante du monde qui nous entoure. Ce sont des appareils contenant des composants électroniques qui détectent les mouvements dans une zone d’opération précise afin de permettre le déclenchement d’un autre dispositif. Les capteurs de mouvement remplacent divers types de commutateurs. Une de leurs premières applications a été de déclencher une alarme lorsqu’un intrus a été détecté dans une pièce.
Ils ont désormais trouvé place dans le contrôle de l’éclairage, de la climatisation et de nombreux autres appareils ménagers.
L’utilisation de capteurs de mouvement augmente non seulement le confort mais aussi la sécurité.
Ils utilisent plusieurs technologies différentes et offrent de nombreuses possibilités d’application. Retrouvez à travers ce guide, le fonctionnement des capteurs de mouvement.
Capteurs à ultrasons
Les capteurs à ultrasons envoient un faisceau infrarouge dans la zone où ils interviennent. Les changements détectés dans le faisceau infrarouge, causés par la présence de personnes ou d’animaux, font fonctionner le système de commutation de capteur et envoient la réponse appropriée au récepteur.
Les capteurs actifs peuvent non seulement mesurer le rayonnement réfléchi par un objet, mais aussi le rayonnement dispersé. De tels dispositifs (appelés capteurs de rideau) peuvent utiliser des ondes électromagnétiques. L’avantage de ce type de solution est la possibilité de régler la sensibilité, de sorte que les événements non autorisés ne démarrent pas l’appareil, comme le mouvement des animaux domestiques par exemple.
Les capteurs hyperfréquences (haute fréquence) sont de plus en plus populaires sur le marché. Comme les micro-ondes pénètrent à travers le plastique, le bois, le verre et d’autres matériaux minces, les capteurs peuvent être installées dans des endroits invisibles. Cela les rend idéales pour les systèmes d’alarme. L’avantage des détecteurs à micro-ondes est qu’ils ne sont pas sensibles aux changements de température ambiante ou aux objets en mouvement. Cependant, les capteurs de ce type ont généralement un prix plus élevé.
Capteurs passifs
Les capteurs de mouvements PIR (Passive Intra Red) sont des capteurs électroniques conçus pour détecter les mouvements. Ils constituent un élément indispensable des systèmes d’alarme, ainsi que pour l’allumage automatique de l’éclairage et de la ventilation. Tout comme les capteurs actifs, ils fonctionnent selon le principe de l’analyse du rayonnement infrarouge. La principale différence entre ces derniers est que les capteurs passifs n’émettent pas de rayonnement infrarouge et analysent que les changements dans le champ de détection. Ils réagissent si un objet dont la température est supérieure à la température ambiante apparaît dans la plage du capteur.
Les principaux composants d’un capteur PIR sont un pyro-élément à base de nitrure de gallium (GaN) ou de nitrate de césium (CsNO3) et une lentille ou un miroir de Fresnel. Afin d’éviter les fausses alarmes, des algorithmes spéciaux sont utilisés. L'inconvénient de ce capteur est qu’il n’est pas possible de régler la sensibilité de l’appareil.
Systèmes mixtes
Les capteurs à technologie mixte détectent les changements de rayonnement infrarouge et micro-ondes. En utilisant deux types de détection, ils combinent les caractéristiques des capteurs PIR et des capteurs actifs vus précédemment. Ils sont donc plus efficaces et moins sensibles aux phénomènes provoquant de fausses alarmes.
Systèmes laser
Les systèmes laser sont un type particulier de capteur. Les capteurs laser utilisent un générateur de faisceau laser. Ainsi, à chaque fois que le faisceau est interrompu, le système se met en marche.
Systèmes basés sur une caméra
Les systèmes de détection de mouvement sont les plus récents et sont encore en développement. Ils sont basés sur une caméra qui détecte le mouvement au sens littéral du terme.
Ces dispositifs sont issus de la technologie de sécurité et réagissent à tous les changements dans la zone de surveillance. Ils permettent également d’enregistrer automatiquement des images.
Composition et fonctionnement d’un capteur de mouvement
Alimentation du détecteur
Certains modèles sur le marché sont alimentés à la fois par le secteur et par la batterie. L’alimentation électrique est optimale pour les systèmes fixes où il est possible de faire fonctionner le câblage approprié. Les capteurs sans fil sont idéaux pour les pièces qui n’ont pas la possibilité de connecter l’appareil au secteur.
Angle de détection
L’angle de détection définit la portée maximale du capteur, par exemple 180° ou 360°, et la zone dans laquelle il va fonctionner. Plus l’angle de détection est grand, plus la zone de détection du capteur est grande. La portée maximale du capteur, en plus de l’angle de détection, dépend bien sûr de la hauteur d’installation de l’appareil. Chaque capteur de mouvement doit avoir une hauteur d’installation maximale spécifiée par le fabricant. La distance doit être choisie en fonction de l’endroit où vous souhaitez installer le capteur et de vos propres préférences. Si le lieu de montage du capteur se trouve à proximité de la chaussée et que l’appareil a une longue portée, il allume la lumière presque tout le temps.
Il existe deux types de capteur PIR :
→ Les appareils volumétriques
→ Les appareils à rideaux
Les capteurs volumétriques permettent de protéger de plus grandes surfaces. Le principe de leur fonctionnement permet la détection sur des distances plus courtes avec une capacité de détection de la largeur plus élevée. Ces capteurs font généralement partie de systèmes qui protègent de vastes étendues de terres. L’objet détecté peut se trouver jusqu’à huit mètres devant ou un mètre derrière le capteur. Un capteur supplémentaire joue un rôle important dans la détection des personnes dans la zone morte. La portée maximale des capteurs de rideau est de 220 mètres.
Résistance aux intempéries
Un équipement de bonne qualité doit être résistant aux conditions climatiques telles que la température et l’humidité, et l’équipement extérieur doit également être résistant aux UV.
Capteur de mouvement pour la lampe
Les détecteurs de mouvements permettent d’allumer et d’éteindre les lumières. Dans ce cas, ils sont généralement installés sur les voies de communication. Chaque fois qu’un mouvement se produit dans la zone de détection, le capteur allume la lumière et active le module de temporisation responsable de l’extinction de la lumière après un laps de temps donné.
Capteur de mouvement pour alarme
Le même principe s’applique aux détecteurs de mouvements installés dans les systèmes d’alarme, mais dans leur cas, la détection de mouvement déclenche une sirène d’alarme ou un événement programmé (par exemple, envoi d’un signal au propriétaire de l’installation ou à une entreprise de sécurité).
La gamme d’applications pour les capteurs est très large et dépend de votre inventivité et créativité. Pour que l’appareil fonctionne correctement, il est important de choisir les bons capteurs en fonction du lieu d’installation et des paramètres souhaités.
Principaux paramètres de sélection des capteurs de mouvement
Lieu d’installation : extérieur ou intérieur, il vous faut choisir le niveau de protection IP approprié.
Méthode de détection : sélectionner la technologie appropriée dans laquelle le capteur fonctionne.
Lieu de montage physique : vous avez le choix entre des capteurs encastrés d’angles, muraux et plafonniers. La détection de mouvement optimal est réalisée avec l’installation perpendiculaire aux secteurs de détection. Les capteurs installés à l’intérieur ne doivent pas être placés devant les fenêtres ou des sources d’interférences infrarouges importantes telles que les phares. Notez également que les détecteurs de mouvements ne doivent pas être installés à proximité de la climatisation ou d’autres objets en mouvements.
Zone protégée : choisissez l’angle de détection approprié et la hauteur d’installation maximale de l’appareil.
Câblage nécessaire : ce fait est très important dans le cas où il peut être nécessaire de reconstruire le système électrique.
Plage de réglage de l’heure : un paramètre important pour la commande de l’éclairage.
Charge maximale commutable : tenir compte de la charge prévue de l’installation à entretenir.
Boutons de commande alternatifs supplémentaires : un paramètre qui augmente la fonctionnalité de l’appareil. Certains modèles de capteurs sont équipés d’une télécommande pour la programmation et la commutation.