Vad är en ultraljudsrörelsedetektor?

En ultraljudsrörelsedetektor är en enhet som kan upptäcka rörelser av människor eller föremål inom ett begränsat område. Den känner av rörelse genom att analysera ljudvågor i sin omgivning. Vissa lyssnar bara efter ljud, medan andra skickar ut ultraljudssignaler och analyserar hur de reflekteras tillbaka. Denna typ av rörelsesensor används ofta i ett hemsäkerhetssystem för att larma om något rör sig. Den kan också användas för att tända lampor eller andra enheter när någon kommer in i ett rum.

Aktiva rörelsesensorer genererar ljudvågor i ultraljudsfrekvensområdet, vanligtvis runt 30 till 50 kilohertz (kHz). Dessa frekvenser är i allmänhet ohörbara för människor och de flesta djur och passerar inte genom de flesta föremål. Ultraljudsrörelsedetektorn avger konformade ljudvågor med hjälp av en kvartsgivare och lyssnar på ekon. När inga föremål rör sig i området förblir ljudmönstret och tiden det tar att studsa tillbaka desamma. Om något rör sig känner detektorn av att nivån eller fasen för de återkommande ljudvågorna har förskjutits något.

En aktiv rörelsedetektor bör försöka eliminera så mycket brus eller falska data som möjligt. För att göra det analyserar den ofta dopplereffektens frekvensvariationer i ekon, såväl som amplitudförändringar. Denna typ av detektor är ganska komplex och innehåller ofta en programmerbar mikrokontroller. Däremot lyssnar en passiv rörelsesensor efter misstänkta ljud som att metall skrapar eller krossar glas. Till skillnad från en aktiv sensor genererar den inga ljudvågor på egen hand.

Bakgrundsljud och rörelse kan ofta oavsiktligt utlösa en ultraljudsrörelsedetektor. Fåglar, insekter och vindbyar gör det svårt att använda en som rörelsesensor utomhus. En billig aktiv detektor, till exempel en typisk bilsäkerhetssensor, kan bara analysera variationer i ekoamplitud. Att ignorera frekvensvariationer kan resultera i falsklarm från denna typ av detektor. Ringande telefoner och andra höga ljud utlöser ibland oavsiktligt passiva rörelsesensorer.

Möbler, lådor och andra stora föremål kan ”gömma” andra föremål i området från en aktiv ultraljudsrörelsedetektor. De kan också absorbera och förvränga ljud som är avgörande för en passiv sensor. Vindar från luftkonditioneringsapparater eller öppna fönster upplevs ofta som rörelse också. Vissa motorer och fläktar genererar ljud i ultraljudsområdet, vilket också kan förvirra rörelsesensorer.

Att använda en ultraljudsrörelsedetektor som innehåller flera aktiva och passiva sensorer kan förbättra resultaten. Vissa system kombinerar en ultraljudssensor med en passiv infraröd rörelsedetektor. Att analysera ljud- och värmedata tillsammans ger ofta en mer exakt bild än vad båda typerna skulle göra var för sig.