Was ist ein Bewegungssensor und wie funktioniert er?

Bewegungssensoren sind wirklich praktisch, und Sie haben wahrscheinlich schon einen verwendet, aber wie funktionieren sie eigentlich?

Stellen Sie sich vor, Sie hätten einen Superhelden bei Ihnen zu Hause oder am Arbeitsplatz. Es hält Ausschau nach Bewegungen und schreit, wenn sich etwas in seinem Sichtfeld bewegt. Sie können es sich als Ihren Leibwächter vorstellen, der Sie beschützt und über Ihr Territorium wacht. Ein Bewegungssensor funktioniert ähnlich. Es ist, als ob ein persönlicher Batman auf ungewöhnliche Aktivitäten und Bedrohungen achtet.

Doch wie funktioniert ein Bewegungssensor?

Ein Bewegungssensor ist ein Gerät, das die Bewegung von Objekten in seiner Umgebung erkennt und erkennt, beispielsweise von Menschen, Tieren oder festen Objekten. Sie werden häufig in Sicherheits-, Lichtsteuerungs- und Automatisierungssystemen verwendet, um eine Reaktion auszulösen, wenn eine Bewegung erkannt wird. Bewegungssensoren sind in verschiedenen Technologien erhältlich und auf unterschiedliche Funktionsweise ausgelegt.

Alle Bewegungssensoren verfügen über einen Zwei-Phasen-Mechanismus: Bewegungserkennung und Reaktion. Sie erkennen Bewegungen innerhalb eines definierten Bereichs und lösen vorher festgelegte Reaktionen aus, beispielsweise das Einschalten von Lichtern oder das Auslösen eines Alarms.

Allerdings variieren die Erkennungsmethoden je nach Bewegungssensor. Jeder Typ verfügt außerdem über Funktionen, die ihn für verschiedene Umgebungen besser geeignet machen.

Ultraschall-Bewegungssensoren, auch aktive Sonarsensoren genannt, senden hochfrequente kegelförmige Schallwellen aus, im Allgemeinen etwa 30–50 kHz. Sie analysieren auch, wie lange die Wellen zurückkommen, nachdem sie von stationären oder sich bewegenden Objekten abprallen.

Wenn die Zeit, die Schallwellen benötigen, um von einem Objekt zurück zum Sensor zu gelangen, unterschiedlich ist, nehmen aktive Sonarsensoren dies als Bewegung wahr und lösen einen Alarm oder andere programmierte Reaktionen aus.

Ultraschall-Bewegungssensoren sind in der Regel nicht-invasiv und können in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, von verschiedenen Arten von Heimsicherheitssystemen bis hin zu Hausautomationsgeräten. Obwohl es teuer ist, ist es präzise und unempfindlich gegenüber Umgebungslicht. Es neigt jedoch dazu, durch Rauschen beeinträchtigt zu werden und hat eine kurze Erfassungsreichweite.

Infrarotsensoren erfassen Veränderungen der Infrarotstrahlung, die durch die Bewegung warmer Körper wie Menschen oder Tiere verursacht werden. Es gibt aktive und passive Infrarot-Bewegungssensoren.

Aktiv-Infrarot-Sensoren werden üblicherweise in Sicherheitssystemen eingesetzt, da sie Bewegungen über große Entfernungen erfassen und zwischen verschiedenen Objekten, beispielsweise Menschen und Tieren, unterscheiden können. Er eignet sich gut für Innen- und Außenbereiche, da er im Vergleich zu Passiv-Infrarot-Sensoren weniger empfindlich auf Umgebungslicht und Temperaturschwankungen reagiert. Allerdings sind sie schwieriger und teurer herzustellen.

Passive Infrarotsensoren erkennen Bewegungen, indem sie Änderungen der Infrarotstrahlung anhand der Wärmesignatur eines Objekts feststellen. Es kann eine Person nicht von einem Tier unterscheiden und löst daher häufig Fehlalarme aus. Sie sind jedoch äußerst empfindlich und können Bewegungen auch in sehr kleinen Objekten erkennen. Daher eignen sie sich ideal für Sicherheitsanwendungen, bei denen die schnelle und genaue Erkennung eines Einbruchs von größter Bedeutung ist. Darüber hinaus sind sie preisgünstig, einfach zu installieren und auf einen kleinen Abdeckungsbereich beschränkt, was sie in privaten und gewerblichen Umgebungen beliebt macht.

Mikrowellen-Bewegungssensoren erkennen Bewegungen, indem sie ein Mikrowellensignal mit einer bestimmten Frequenz aussenden und dann beobachten, wie das Signal von sich bewegenden Objekten reflektiert wird. Anhand der Differenz zwischen ausgesendetem und reflektiertem Signal wird ausgewertet, ob im abgedeckten Bereich Bewegung stattfindet.

Der Einsatz von Mikrowellensensoren bietet gegenüber anderen Bewegungssensoren mehrere Vorteile. Sie sind relativ unempfindlich gegenüber Fehlalarmen, die durch Umweltfaktoren wie Wind und Regen verursacht werden, und können so programmiert werden, dass sie Teile des Hauses ignorieren, in denen Kinder und Haustiere häufig spielen. Bei eingeschränkter Sicht sind sie hilfreich, da sie durch Wände und andere Hindernisse hindurch erkennen können.

Sie können jedoch durch elektronische Störungen beeinträchtigt werden und erfordern für einen ordnungsgemäßen Betrieb eine genaue Kalibrierung. Wenn Sie DIY-Projekte lieben, können Sie schließlich einen Mikrowellenradar-Bewegungssensor für Ihr Smart Home herstellen.

Dual-Technologie-Bewegungssensoren nutzen eine Kombination aus zwei unterschiedlichen Technologien, um Bewegungen in einem Bereich zu erkennen. Die am häufigsten verwendete Kombination bei Dual-Technologie-Bewegungssensoren ist Infrarot und Mikrowelle. Das liegt vor allem daran, wie gut sie sich in Reichweite und Empfindlichkeit ergänzen.

Einerseits erkennt der Infrarot-Bewegungssensor Körperwärme und Bewegung, indem er die Infrarotwellenlängenstrahlen erfasst, die eine sich bewegende Person oder ein sich bewegendes Objekt aussendet. Andererseits sendet die Mikrowellensensorkomponente Mikrowellen aus, die sich schneller ausbreiten als Infrarotstrahlen, sodass sie leichte Bewegungen erkennen kann, die dem Infrarotsensor entgehen würden.

Wenn der Infrarotsensor eine Bewegung erkennt, bestätigt der Mikrowellensensor, dass es sich um eine gültige Bewegung handelt, und stellt so sicher, dass nichts seinen Bereich verlässt. Dies sorgt für zusätzliche Sicherheit vor Einbrechern und anderen unerwünschten Gästen und kann dazu beitragen, die Sicherheit Ihres Eigentums zu gewährleisten.

Diese Option kann jedoch teuer sein und erfordert technisches Know-how für die Einrichtung und Wartung. Auch Mobilfunkstörungen können die Leistung des Dual-Technologie-Bewegungssensors beeinträchtigen.

Überlegen Sie immer noch, ob Sie Ihren Raum mit Bewegungssensoren ausstatten sollen? Bewegungssensoren erhöhen Ihre Sicherheit, also entscheiden Sie sich für die Art der Bewegungssensoren, die Sie kaufen möchten.

Oluwademilade ist Mitarbeiterin bei MUO und konzentriert sich auf alles, was mit Technik zu tun hat. Seit 2019 hat er zu mehreren Websites beigetragen und namhafte Medien und Fachleute im Technologiebereich haben seine Texte gewürdigt. Neben dem Schreiben liest Oluwademilade gerne, spielt Bassgitarre und reist gerne.