Bewegungsmelder

Ratgeber Bewegungsmelder

Vieles im heutigen Alltag funktioniert vollständig automatisiert. An diesen Gedanken hat man sich mit der Zeit gewöhnt. Es haben auch alle möglichen Geräte Timer, die dafür sorgen, dass der Kaffee rechtzeitig fertig und nicht schon wieder zu kalt ist, wenn man morgens aus der Dusche kommt, und zeitgleich das frisch gebackene Brot aus der entsprechenden Maschine kommt und unmittelbar bei bester Temperatur verzehrt werden kann. Die meisten Dinge, die man früher noch selbst erledigen musste, passieren heute von selbst.

Einige tun dies sogar, ohne dass man tägliche Voreinstellungen vornehmen muss. Man nimmt sie auch kaum wahr, bis sie ihren Zweck erfüllen. So zum Beispiel ein Bewegungsmelder, der in der Lage ist, Bewegungen in seiner Umgebung bzw. innerhalb eines spezifischen Bereichs dieser Umgebung zu registrieren. Er ist in der Lage, einen Beitrag zur heimischen Sicherheit zu leisten, wenn er entsprechend an Alarmanlagen gekoppelt ist, kann genutzt werden, um als Lichtschalter zu fungieren, oder mit nahezu beliebigen anderen elektrischen Geräten gekoppelt zu werden, damit diese bei von ihm registrierten Bewegung ein- oder ausgeschaltet werden.

Der Bewegungsmelder selbst kann aus einer von zwei Klassen von Sensoren sein, und zwar aus der Gruppe der aktiven Sensoren sowie der der passiven Bewegungsmelder. Aktive Bewegungsmelder senden selbst Signale aus, deren Störung oder Änderung sie wahrnehmen, passive Sensoren registrieren Änderungen in ihrer Umwelt und deuten diese als Bewegung, sie registrieren also Signale, die von bewegten Objekten ausgehen. Beide Klassen haben verschiedene Vor- und Nachteile, die gegeneinander abgewägt werden müssen, wenn man bestimmte Ansprüche an den Sensor hat.

Funktionsweise

Am weitesten verbreitet ist der passive Bewegungsmelder, der mit Infrarotstrahlung arbeitet, der sogennante PIR-Sensor (passive infrared). Er registriert die Änderung von Wärmestrahlung in seinem „Blickfeld”. Das bedeutet, dass der eigentliche Sensor, also das infrarotempfindliche Bauteil beziehungsweise die Empfängerfläche abgeschirmt ist durch eine sphärische oder zylindrische Kuppel aus Kunststoff, die aus vielen kleinen Sammellinsen aus diesem Stoff besteht, der für Strahlung im Infrarotbereich durchsichtig ist.

Dadurch wird Infrarotstrahlung aus vielen kleinen Richtungssektoren gesammelt und auf die Sensorfläche geführt, die widerum aufgrund ihrer Pyroelektrizität auf Änderungen des Strahlungsflusses reagiert, und somit registriert, wenn sich in einem der Richtungssektoren eine Änderung ergibt, oder besser noch in nebeneinanderliegenden Richtungssektoren aufeinanderfolgend. Das ist allerdings auch der Grund, weshalb derartige Sensoren weniger empfindlich sind, was Bewegungen auf sie zu oder von ihnen weg betrifft. Denn wenn eine solche Bewegung in irgendeinem Sektor stattfindet, dann wird keine Änderung registriert, da der Wärme abstrahlende Körper quasi zur Umgebung gehört. Erst dann, wenn dieser rapide größer oder kleiner wird (also die Menge von ihm abgedeckter Richtungssektoren zunimmt oder abnimmt bzw. eine schnelle Änderung innerhalb eines einzelnen Sektors zu verbuchen ist), wird das als Änderung wahrgenommen und es kann eine Bewegung registriert werden.

Die aktiven Bewegungsmelder funktionieren prinzipiell anders aufgrund der Tatsache, dass sie selbst Signale aussenden. So zum Beispiel auch der Ultraschall-Bewegungsmelder. Dieser besteht aus einem Sender und einem Empfänger. Der Sender sendet Ultraschall-Wellen aus, deren Reflexion der Empfänger registriert. Beide Signale werden verglichen und daraus kann dann anhand von Änderungen bezogen auf das zu erwartende Signal gefolgert werden, ob Bewegungen im Überwachungsbereich stattgefunden haben. Diese Änderungen werden bezüglich des Doppler-Effektes analysiert, auf dem dieser Typ von Sensoren beruht. Da das Trägermedium der Wellen Luft ist, ist diese Klasse von Bewegungsmeldern beschränkt, was die erlaubten bzw. sinnvollen Anbringungsorte bzw. teilweise auch die Objekte in ihrem Überwachungsbereich angeht.

Der aktive Sensortyp, der mit elektromagnetischen Wellen arbeitet, ist das Dauerstrich-Radar oder CW-Radar (CW steht für „continuous wave”, Radar für „Radio Detection And Ranging”), das zur Messung von Geschwindigkeiten verwendet werden kann. Es basiert wie der Ultraschall-Bewegungsmelder auf dem Doppler-Effekt und kann Störsignale der ruhenden Umgebung nicht identifizieren. Auch bei diesen Sensoren wird ein von einem Sender ausgesendetes Signal von einem Empfänger detektiert, woraufhin hier ein Vergleich zwischen gesendeter und empfangener Frequenz stattfindet, was übrigens homodyne Detektion genannt wird. Dieser Melder ist ausschließlich in der Lage, radiale Bewegungen zu registrieren.

Es existieren auch Sensoren, die aus einer Mischung von Funktionsweisen bestehen. Das kann zweckmäßig sein, wie bisher deutlich geworden ist, wenn jegliche Bewegung registriert werden soll, da die aktiven und der erläuterte passive Sensortyp unterschiedliche Stärken wie auch Schwächen haben.

Erhältliche Bewegungsmelder

In der technischen Realisierung sind Bewegungsmelder in vielen verschiedenen Ausführungen erhältlich. Das betrifft sowohl den Preis für bestimme Anwendungen, als auch die Anwendungen selbst, das heißt beispielsweise die am besten geeigneten Anbringungsorte für ein spezielles Gerät oder ihre Reichweiten. So gibt es Bewegungsmelder, die primär für den Außeneinsatz geeignet sind ebenso wie solche für Innen. Die Art der Kopplung an andere elektrische Geräte erfolgt ebenfalls auf unterschiedliche Arten. Es gibt Funk-Bewegungsmelder, die über Funk mit einem Empfängermodul kommunizieren können, das zum Beispiel eine Alarmzentrale sein. Derartige Bewegungsmelder mit Alarm sind häufig gemeinsam als Set erhältlich. Ebenfalls verfügbar sind Stecker mit integrierten Bewegungsmeldern, die wohl die einfachste Kopplung an beliebige elektrische Geräte darstellen.

Variabel sind die unterschiedlichen Sensoren, was den Öffnungswinkel der Empfängerfläche betrifft, und damit folglich auch die Größe bzw. Fläche des überwachten Areals.

Wie schon zuvor erwähnt handelt es sich bei den meisten verfügbaren Sensoren um Infrarotbewegungsmelder, da sie auch einen geringen Stromverbrauch haben.

Ebenso erhältlich sind spezielle Abdeckungen für Bewegungsmelder, mit denen die Sensoren, falls erwünscht, zeitweise funktionsunfähig gemacht werden können oder mit denen ihr Überwachungsbereich kontrolliert durch Verkleinerung des Öffnugswinkels eingestellt werden kann.

Empfehlung

Es ist ratsam, sich bezüglich der Preise der Bewegungssensoren innerhalb des gewünschten Produktsegments zu informieren, da diese teilweise mehr oder weniger stark variieren können. Soll das zu erwerbende Produkt Ihrer Sicherheit dienen, erwarten Sie selbstverständlich die größtmögliche Zuverlässigkeit. Daraufhin sollten Sie die in Frage kommenden Geräte dringend prüfen. In diesem Fall ebenfalls ratsam ist die Prüfung, welcher Sensortyp für welche Position des zu sichernden Gebietes am besten geeignet ist. Die oben genannten Schwächen von PIR-Sensoren bezüglich radialer Bewegungen sollten beispielsweise mit in Überlegungen zur Positionierung einbezogen werden, da sonst im schlimmsten Fall der Bewegungsmelder seinen Zweck schon von vornherein konzeptionell verfehlt.

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