Rörelsesensorer – hitta tillverkare och leverantörer

Rörelsesensorer registrerar rörelser hos personer, föremål eller maskinkomponenter inom ett avgränsat detekteringsområde.

De används för att styra belysning, dörrar, larmsystem, maskinfunktioner eller automatiserade processer efter behov. Beroende på mätprincipen reagerar de på värmestrålning, elektromagnetiska vågor, ultraljud, optiska förändringar eller rörelser hos magnetiska eller mekaniska komponenter.
Typiska tillämpningar finns inom fastighetsautomation, säkerhetsteknik, industriell automation, transportteknik, robotteknik, fordonsteknik, maskinindustri och produktionsanläggningar.
Valet av en lämplig rörelsesensor beror på faktorer som typ av rörelse, önskad räckvidd, detekteringsvinkel, omgivningsförhållanden och önskad utsignal.
Nedan följer en översikt över typiska utföranden, tillämpningar, fördelar, begränsningar och viktiga urvalskriterier för rörelsesensorer.

Typer av rörelsesensorer

Passiva infraröda sensorer

Passiva infraröda sensorer, vanligtvis kallade PIR-sensorer, detekterar förändringar i värmestrålningen inom sitt övervakningsområde.
När en person eller ett varmt föremål rör sig genom flera detekteringszoner förändras den mottagna infraröda signalen. Sensorn tolkar denna förändring som rörelse.
PIR-sensorer används ofta i belysningsstyrningar, larmsystem och fastighetsautomationssystem. De kräver ingen aktiv strålningskälla och kännetecknas av en relativt låg energiförbrukning.
Deras prestanda kan dock påverkas av små temperaturskillnader mellan objektet och omgivningen eller av ogynnsamma rörelseriktningar.

Högfrekvens- och radarsensorer

Högfrekvenssensorer sänder ut elektromagnetiska vågor och analyserar deras reflektioner.
När ett objekt rör sig inom detekteringsområdet förändras frekvensen eller fasen hos det reflekterade signalen. Detta gör det möjligt för sensorn att detektera rörelse.
Radarsensorer kan detektera mycket små rörelser och kan även fungera genom tunna, icke-metalliska material.
De är lämpliga för fastighetsautomation, automatiska dörrar, industriell närvarodetektering och mobila tillämpningar. Den höga känsligheten kan dock leda till att rörelser utanför det avsedda området detekteras.

Ultraljudssensorer

Ultraljudssensorer sänder ut ljudvågor utanför det mänskliga hörselområdet och analyserar de reflekterade signalerna.
Om utbredningstiden eller frekvensen hos reflektionerna förändras, detekterar sensorn rörelse.
Ultraljudssensorer kan detektera även små rörelser och är lämpliga för rum eller slutna utrymmen där optiska sensorer har begränsad effektivitet.
Luftströmmar, stora temperaturskillnader, ljudabsorberande material eller ogynnsam rumgeometri kan påverka detekteringen.

Optiska rörelsesensorer

Optiska rörelsesensorer använder synligt eller infrarött ljus för att detektera rörliga objekt.
Beroende på utformningen arbetar de med fotoelektriska barriärer, reflekterande sensorer, kameror eller bildbehandlingsmetoder.
Enkla sensorer detekterar om en ljusstråle avbryts. Mer avancerade system jämför bilddata och kan bestämma ett objekts riktning, hastighet, storlek eller form.
Optiska rörelsesensorer används bland annat i transportörsystem, åtkomstsystem, trafikövervakning och kvalitetskontroll.

Induktiva och magnetiska rörelsesensorer

Induktiva rörelsesensorer detekterar rörliga metallföremål genom förändringar i ett elektromagnetiskt fält.
Magnetiska sensorer reagerar på rörelser hos en magnet eller en magnetisk komponent.
Dessa sensorer används ofta för att övervaka kolvar, axlar, kugghjul, klaffar, dörrar och andra maskinkomponenter.
De erbjuder robust, beröringsfri detektering men kräver metalliska eller magnetiskt detekterbara målobjekt.

Accelerations- och vibrationssensorer

Accelerationssensorer detekterar förändringar i en komponents rörelse i en eller flera rumsliga riktningar.
De kan detektera start, bromsning, lutning, stötar och svängningar.
Vibrationssensorer används särskilt för tillståndsövervakning av motorer, lager, pumpar och andra roterande maskiner.
De kan identifiera ovanliga rörelsemönster och ge indikationer på slitage, obalans eller mekaniska skador.

Kombinerade rörelsesensorer

Kombinerade sensorer använder flera mätprinciper, till exempel passiv infraröd teknik och högfrekvensteknik.
Beroende på utformningen rapporteras rörelse endast när båda mätprinciperna ger överensstämmande resultat.
Detta kan minska antalet falska utlösningar eller förbättra den tillförlitliga detekteringen av olika typer av rörelser.
Sådana system används ofta inom säkerhetsteknik, fastighetsautomation och krävande övervakningstillämpningar.

Användningsområden för rörelsesensorer

Byggnadsautomation

I byggnader styr rörelsesensorer belysning, ventilation, uppvärmning och andra tekniska installationer utifrån den faktiska användningen.
Belysningen kan tändas automatiskt när en person kommer in i ett rum och släckas igen efter en viss tid utan att någon rörelse har detekterats.
Detta kan förbättra både användarkomforten och energieffektiviteten.

Säkerhets- och övervakningsteknik

I larmsystem detekterar rörelsesensorer personer eller fordon inom skyddade områden.
De kan utlösa akustiska eller visuella varningar, sända signaler till en kontrollcentral eller aktivera kameror.
För utomhusbruk måste sensorerna kunna skilja mellan relevanta rörelser och störningar som djur, växter, nederbörd eller temperaturförändringar.

Maskin- och anläggningsteknik

I maskiner övervakar rörelsesensorer glidbanor, axlar, klaffar, verktyg och andra rörliga komponenter.
De kan avgöra om en rörelse har påbörjats, avslutats eller genomförts korrekt.
De detekterade signalerna används för sekvensstyrning, positionsavkänning, feldiagnos eller säkerhetsövervakning.

Automatisering och monteringsteknik

I automatiserade produktionssystem detekterar rörelsesensorer arbetsstycken, transportbehållare, gripare och hanteringsutrustning.
De stödjer synkroniseringen av enskilda processteg och rapporterar saknade, blockerade eller felaktigt rörliga komponenter.
Korta svarstider och tillförlitliga kopplingssignaler är särskilt viktiga vid höga maskincykeltakter.

Transport- och logistikteknik

Rörelsesensorer övervakar transporterade varor på transportband, rullbanor och sorteringssystem.
De detekterar produktrörelser, trängsel, stillastående eller otillåtna avstånd mellan enskilda objekt.
I lagersystem kan de även detektera fordon, lyftutrustning och rörliga lastenheter.

Automatiska dörrar och åtkomstsystem

Vid automatiska dörrar detekterar rörelsesensorer personer, fordon eller transportutrustning som närmar sig ingången.
Sensorsignalen initierar öppningen av dörren och kan även förhindra att den stängs medan någon passerar.
Detekteringsområdet och reaktionstiden måste utformas så att en tillförlitlig och säker åtkomst säkerställs.

Fordons- och trafikteknik

I fordon och trafiksystem detekterar rörelsesensorer rörelser hos fordon, personer eller komponenter.
De används bland annat för parkeringshjälp, övervakning av kupén, dörrstyrning, mätning av trafikflödet och detektering av hinder.
I mobila tillämpningar måste de ofta tåla kraftiga vibrationer, temperaturförändringar och varierande miljöförhållanden.

Tillståndsövervakning

Accelerations- och vibrationssensorer övervakar maskiner och anläggningar under drift.
Förändringar i vibrationsbeteendet kan tyda på lagerproblem, obalans, lösa komponenter eller andra mekaniska fel.
Kontinuerlig övervakning underlättar tillståndsbaserat underhåll och kan minska oplanerade driftstopp.

Fördelar med rörelsesensorer

• Beröringsfri detektering av personer, föremål och maskinkomponenter
• Automatisk styrning av tekniska processer
• Minskat behov av manuell hantering
• Stöd för energieffektiv byggnads- och belysningsstyrning
• Övervakning av rörelsesekvenser och maskiners tillstånd
• Snabb reaktion på förändringar inom detekteringsområdet
• Integration i styrsystem, larmsystem och kommunikationssystem
• Detektering av fel, stillastående och otillåtna rörelser
• Användning inomhus, utomhus och i industrianläggningar
• Anpassning till olika räckvidder och detekteringsvinklar

Begränsningar hos rörelsesensorer

• Passiva infraröda sensorer detekterar främst förändringar i värmestrålning. Om en person rör sig direkt mot sensorn eller om temperaturskillnaden mot omgivningen är mycket liten kan detekteringen vara begränsad.
• Högfrekventa sensorer kan detektera rörelser genom tunna väggar, dörrar eller andra icke-metalliska material. Detta kan leda till falska utlösningar utanför det avsedda övervakningsområdet.
• Ultraljudssensorer kan påverkas av luftströmmar, öppna dörrar, ljudabsorberande ytor eller ogynnsamma reflektionsförhållanden.
• Optiska sensorer kräver fri sikt över detekteringsområdet. Damm, smuts, dimma, omgivande ljus eller dolda föremål kan försämra deras prestanda.
• Rörliga växter, djur, gardiner, maskinkomponenter eller värmekällor kan orsaka oavsiktlig aktivering, beroende på sensortyp.
• Många rörelsesensorer detekterar inte personer eller föremål som står helt stilla. Tillämpningar som kräver närvarodetektering utan tydlig rörelse behöver känsligare närvarosensorer eller kombinerade system.
• En rörelsesensor är inte en ersättning för ett komplett säkerhetssystem där maskiner eller rörelser utgör en fara. Säkerhetsrelaterade tillämpningar kräver komponenter som har testats på lämpligt sätt.

Viktiga urvalskriterier för rörelsesensorer

Typ av rörelse som ska detekteras

Det första steget är att fastställa om personer, fordon, arbetsstycken, maskinkomponenter eller vibrationer ska detekteras.
Rörelseriktningen, hastigheten, objektets storlek och temperaturskillnaden mot omgivningen påverkar också valet av mätprincip.
Mycket långsamma eller svaga rörelser ställer andra krav än snabba transport- eller maskinrörelser.

Räckvidd och detekteringsområde

Den erforderliga räckvidden beror på storleken på det område som ska övervakas.
Förutom det maximala avståndet måste detekteringsvinkeln, detekteringszonens form och eventuella döda vinklar beaktas.
Sensorn bör placeras så att relevanta rörelser detekteras på ett tillförlitligt sätt samtidigt som angränsande områden i möjligaste mån utesluts.

Känslighet och reaktionsbeteende

Hög känslighet gör det möjligt att detektera små rörelser, men kan också öka risken för falska utlösningar.
Reaktionstiden måste anpassas till respektive process. Automatiska dörrar och snabba maskinsekvenser kräver kortare reaktionstider än enkla belysningsstyrningar.
Justerbara sensorer gör det ofta möjligt att anpassa känsligheten, avstängningsfördröjningen och aktiveringsgränsen.

Monteringsläge

Väggar, hyllor, maskinhöljen, glasrutor och andra hinder kan påverka detekteringsområdet.
Monteringshöjden och inriktningen måste anpassas till mätprincipen och den avsedda rörelsen.
Med PIR-sensorer detekteras rörelser tvärs över detekteringszonerna i allmänhet mer tillförlitligt än rörelser direkt mot sensorn.

Miljöförhållanden

Temperatur, luftfuktighet, damm, nederbörd, solljus, vibrationer och elektromagnetisk störning kan påverka prestandan.
För utomhusområden och industriella miljöer krävs en lämplig skyddsgrad, ett robust hölje och tillräcklig temperaturtålighet.
I hygieniska, korrosiva eller potentiellt explosiva miljöer kan specialmaterial och godkännanden vara nödvändiga.

Utgångssignal och gränssnitt

Rörelsesensorer kan tillhandahålla reläkontakter, transistorutgångar, analoga signaler eller digitala kommunikationsdata.
Utgångssignalen måste vara kompatibel med styrenheten, fastighetsstyrsystemet, larmsystemet eller utvärderingsenheten.
Fältbuss-, trådlösa eller Ethernet-gränssnitt kan krävas för nätverksanslutna tillämpningar.

Strömförsörjning och energiförbrukning

Strömförsörjningen måste vara kompatibel med den befintliga installationen.
Förutom nätdrivna sensorer finns även batteridrivna och trådlösa sensorer med låg energiförbrukning tillgängliga.
Vid batteridrift måste räckvidd, sändningsfrekvens, temperatur och önskad livslängd beaktas.

Parametrisering och diagnostik

Justeringsmöjligheterna gör det enklare att anpassa sensorerna till olika rum, objekt och rörelsesekvenser.
Beroende på sensortyp kan räckvidd, känslighet, aktiveringsfördröjning, avstängningsfördröjning och detekteringszoner konfigureras.
Diagnostikfunktionerna underlättar idrifttagningen och kan indikera föroreningar, kommunikationsfel eller signalstörningar.

Sammanfattning

Rörelsesensorer detekterar rörelser hos personer, objekt eller maskinkomponenter och genererar signaler för styrning, övervakning och automatisering.
Beroende på tillämpningen används mätprinciper som passivt infrarött ljus, högfrekvens, ultraljud, optik, induktion, magnetism eller acceleration.
De viktigaste urvalskriterierna är rörelsetyp, räckvidd, detekteringsvinkel, känslighet, svarstid, omgivningsförhållanden och gränssnitt.
Begränsningarna hos respektive mätprincip måste beaktas vid planering och installation för att undvika falska utlösningar och detekteringsluckor.

Rörelsesensorer finns tillgängliga från olika tillverkare och leverantörer. Utförlig information om tillverkare och leverantörer av rörelsesensorer från hela världen finns på Exportpages.