Infrarotbewegungsmelder

Bist du schonmal im Dunkeln nach Hause gelaufen und plötzlich ist in deiner Nähe ein Licht angegangen? Dann war dort wahrscheinlich ein Bewegungsmelder verbaut.

Aber was genau ist das besondere am Infrarotbewegungsmelder? Und wie funktioniert so ein Bewegungsmelder eigentlich?

simpleclub hilft dir dabei, das Thema zu verstehen!

Infrarotbewegungsmelder einfach erklärt

Ein Infrarotbewegungsmelder erkennt in einem bestimmten Erfassungsbereich Bewegungen von Objekten, die Wärme ausstrahlen. Das können z. B. Menschen, Tiere oder Autos sein.

Meistens wird ein Bewegungsmelder dazu eingesetzt, um bei einer Bewegung eine Beleuchtung einzuschalten. Nach einer zuvor festgelegten, einstellbaren Zeit geht die Beleuchtung wieder aus. Falls der Bewegungsmelder in diesem Zeitraum erneut eine Bewegung erkennt, wird die Zeit zurückgesetzt und von neuem gezählt.

Ein Lichtsensor (auch: Fotowiderstand) erkennt die Umgebungshelligkeit. Er stellt sicher, dass die Beleuchtung nur eingeschaltet wird, wenn es dunkel ist.

Soll nicht nur die Bewegung erkannt werden, sondern allgemein die Anwesenheit von Personen in einem Raum, wird ein Präsenzmelder eingesetzt.

Infrarotbewegungsmelder Definition

Infrarotbewegungsmelder Erklärung

Menschen oder Tiere geben Wärme an ihre Umgebung ab. Diese Eigenschaft wird von einem Infrarotbewegungsmelder ausgenutzt.

Passiv-Infrarot-Technik

Ein Passiv-Infrarotmelder (auch: PIR) reagiert auf Temperaturveränderungen in seinem Abdeckungsbereich. Er nennt sich passiv, da er selbst keine Strahlung aussendet. Er kann sämtliche Objekte erkennen, die sich bewegen und Wärme ausstrahlen, z. B. Menschen, Tiere, Autos, etc.

Wärmequellen, die verdeckt sind, erkennt er schlecht. Die Objekte müssen direkten Sichtkontakt zum Infrarotmelder haben.

In der Animation kannst du erkennen, welche Objekte der Infrarotmelder wie gut erkennt. Wenn du die Infrarotkamera anschaltest, siehst du, welches Objekt wie viel Wärme abstrahlt. Du erkennst auch, dass selbst ein Fenster viel Wärmestrahlung abschirmt.
Mit dem Schieberegler kannst du dich im Bild bewegen.

Aufbau des Sensors

Der Sensor kann über das pyroelektrische Prinzip Wärmestrahlung (auch: Infrarotstrahlung) erkennen. Durch die Linse im fächerartigen Aufbau wird eine Bewegung anhand der Änderung der Infrarotstrahlung erkannt. Denn wenn sich ein Objekt bewegt, kommt es immer abwechselnd in einen aktiven und passiven Bereich der Linse. Diese Änderung wird durch den Pyrosensor erkannt.

Eine zusätzliche Fotodiode misst die Umgebungshelligkeit. Dadurch kann ein Auslösen des Bewegungsmelders am Tag vermieden werden.

Stromlaufplan

Unten siehst du ein Beispiel für einen Stromlaufplan mit Infrarotbewegungsmelder (\text{Q1}$\text{Q1}$) und einer Lampe (\text{E1}$\text{E1}$) in zusammenhängender Darstellung:

Der Sensor im Bewegungsmelder reagiert auf die Wärmestrahlung eines bewegten Objektes und schließt dann den internen Schalter. So kann Strom zur Lampe fließen, bis der Schalter nach einer bestimmten Zeit wieder in den Ausgangszustand zurückfällt, wenn er keine Bewegung mehr wahrnimmt.

Es können auch Steuertaster (\text{Q1}$\text{Q1}$) dazugeschaltet werden. Diese schalten den Infrarotbewegungsmelder (\text{Q2}$\text{Q2}$) durch eine kurze Spannungsunterbrechung ebenfalls ein:

Der Verbraucher, hier die Lampe (\text{E1}$\text{E1}$), kann so auch manuell eingeschaltet werden. Er wird bis zum Ablauf der eingestellten Zeit mit Strom durchflossen.

Präsenzmelder

Im Gegensatz zu Infrarotbewegungsmeldern, kann ein Präsenzmelder die Anwesenheit von Personen im Raum detektieren, auch bei kleinsten Bewegungen. Der technische Unterschied liegt in der Empfindlichkeit der Sensoren.

Nachdem du einen Raum betreten hast, überprüft der Präsenzmelder permanent, ob du dich noch im Raum befindest. Er schaltet das Licht ab, wenn du den Raum verlassen hast.

Anwendung finden Präsenzmelder vor allem im Wohn- und Arbeitsbereich. Denn dort bewegst du dich manchmal nur wenig, aber willst trotzdem, dass das Licht angeschaltet bleibt.

Alternativen

Neben dem Infrarotbewegungsmelder gibt es noch Weitere, wie beispielsweise der Hochfrequenz Bewegungsmelder oder auch der Ultraschall-Bewegungsmelder.

In der Animation siehst du die Funktionsweise eines Hochfrequenz Bewegungsmelders. Dieser sendet selbst elektromagnetische Wellen aus und ist daher ein aktiver Bewegungsmelder. Die Wellen werden von Objekten im Erfassungsbereich reflektiert. Abhängig davon, wie die Wellen zurückkommen, kann der Hochfrequenz Bewegungsmelder eine Bewegung erkennen.

Infrarotbewegungsmelder Beispiel

In der Animation siehst du ein klassisches Anwendungsbeispiel eines Infrarotbewegungsmelders in der Außenbeleuchtung eines Hauseingangs.

Folgende Eigenschaften sollten dir auffallen:

• Die Katze wedelt mit ihrem Schwanz. Dies löst den Bewegungsmelder jedoch nicht aus, da dafür seine Genauigkeit nicht ausreicht.
• Wenn Lea mit ihrer Hand winkt, löst das den Melder aus. Ab jetzt läuft die festgelegte Zeit, nach der das Licht wieder ausgeschaltet wird.
• Wenn du Lea während dieser Zeit nochmal mit ihrer Hand winken lässt, wird die Zeit zurückgesetzt.

Infrarotbewegungsmelder Zusammenfassung

Der Infrarotbewegungsmelder nimmt bewegte Wärmestrahlung wahr. Er ist passiv, d. h. er sendet selbst Nichts aus, sondern empfängt nur. Er kann nur Objekte erkennen, die direkten Sichtkontakt zum Melder haben. Wärmequellen hinter Glas werden nur schlecht erkannt. Nachdem eine Bewegung erkannt wird, schaltet sich die Beleuchtung von selbst nach einer gewissen Zeit wieder aus.

Präsenzmelder erkennen nicht nur die Bewegung, sondern können auch die dauerhafte Präsenz von Personen in einem Raum detektieren. Zum Einsatz kommen Präsenzmelder z. B. bei Heizungssystemen.

Eine Alternative zum Infrarotbewegungsmelder stellen der HF-Meder oder Ultraschall-Bewegungsmelder dar. Im Gegensatz zum Infrarotbewegungsmelder sind diese aktiv, d. h. sie senden selbst Strahlung aus, die von Objekten reflektiert werden. Dadurch kann ebenfalls eine Bewegung erkannt werden.