Vier für jede Situation

Im Rahmen einer automatischen Lichtsteuerung sollen Sensoren das Licht bedarfsgerecht schalten, um Energie einzusparen. Jede der vier Sensor-Technologien – Passiv-Infrarot, Hochfrequenz, Ultraschall und Kameratechnik – ist dabei für bestimmte Erfassungsaufgaben im Innen- und Außenbereich prädestiniert. Die Auswahl der richtigen Sensor-Technologie hängt von der konkreten Anwendung ab.

Die PIR-Technologie ist der bekannte Allrounder für viele Einsatzbereiche im Außen- und Innenbereich. (Bild: Steinel Professional)Passiv-Infrarot (PIR)
Die PIR-Technologie ist der bekannte Allrounder für viele Einsatzbereiche im Außen- und Innenbereich. Hochempfindliche PIR-Sensoren reagieren auf sich bewegende Wärmequellen im Erfassungsbereich. Für eine präzise Registrierung ist nicht nur eine hohe Auflösung des Sensors wichtig, sondern auch die Bewegungsrichtung. Bewegungen quer zum Sensor, also tangentiale Bewegungen, werden von PIR-Sensoren besonders gut erfasst, denn hierbei werden mehrere Erfassungszonen durchschritten. Bei radialen Bewegungen direkt auf den Sensor zu verringert sich gewöhnlich die Reichweite der sensorischen Erfassung. Ein PIR-Sensor sollte so platziert werden, dass seine Erfassung nicht durch Gegenstände oder Hindernisse eingeschränkt wird. Er eignet sich gut für den Einsatz im Außenbereich. Mit dieser Technik können Reichweiten bis zu 20 Meter realisiert werden. Auch in großen Höhen liefert sie zuverlässige Ergebnisse.

HF-Wellen durchdringen Materialien wie Glas oder Leichtbauwände. Sie werden daher häufig in Wasch- und WC-Räumen eingesetzt. (Bild: Steinel Professional)Hochfrequenz-Technik (HF)
Die von der Firma Steinel 1999 erfundene HF-Technik bietet eine lückenlose sensorische Erfassung im Innenbereich und somit deutliche Vorteile. Als aktives System arbeitet das HF-Modul völlig temperaturunabhängig nach dem Doppler-Prinzip. Es sendet mit einer Frequenz von 5,8 GHz elektromagnetische Wellen und empfängt das von Wänden und Objekten reflektierte Echo. Das Echo verändert sich bei der Registrierung einer Bewegung und löst ein Schaltsignal aus. Die Bewegungsrichtung ist hierbei unerheblich. Egal aus welcher Richtung man sich dem Sensor nähert – das Erfassungsergebnis ist immer gleich gut. Ohne tote Winkel können Räume mit HF-Sensoren lückenlos überwacht werden. Auch Bewegungen hinter Glas oder Holz und auch hinter Leichtbauwänden können erfasst werden, da HF-Wellen diese Materialien durchdringen. Dies ermöglicht einen unsichtbaren Einbau, zum Beispiel hinter einer abgehängten Decke.
Da für HF-Sensoren jede Bewegung relevant ist, konnten sie bisher im Außenbereich nicht eingesetzt werden. Dies ist mit der von Steinel entwickelten intelligenten Hochfrequenz-Technik (iHF) nun möglich. Durch eine Signalanalyse wird bei der iHF-Technik zwischen sich bewegenden Personen und sich bewegenden Objekten wie Sträuchern oder Tieren unterschieden. So werden Fehlschaltungen ausgeschlossen und ausschließlich Personen erfasst. Spezielle Filter vermeiden außerdem die Registrierung von Regen, Wind, Schnee und Blättern oder Störfaktoren wie Insekten.

Ultraschall-Wellen füllen den Raum vollständig aus und erfassen somit auch Bewegungen hinter Hindernissen wie Raumteilern oder Säulen. (Bild: Steinel Professional)Ultraschall (US)
Ultraschall-Technik ist ähnlich wie die Hochfrequenz-Technik ein aktives System für den Innenbereich. Der Sensor sendet dabei eine für das menschliche Ohr nicht hörbare Frequenz von 40 KHz aus. Die Ultraschallwellen füllen den ganzen Raum aus und erfassen auch um Objekte herum. Der Sensor ist sehr sensibel und erkennt eine Bewegung im Raum, auch wenn kein Sichtkontakt vom Sensor zur Person besteht. Das Signal wird auch nach dem Doppler-Prinzip ausgewertet und als Schaltsignal umgesetzt. Im Gegensatz zur HF-Technik durchdringt Ultraschall jedoch dünne Wände nicht. Somit kann ein US-Sensor auch in Räumlichkeiten eingesetzt werden, die in Leichtbauweise gebaut sind. Die Bewegungsrichtung sowie die Umgebungstemperatur sind auch bei dieser Technologie nicht bedeutsam. Ein DualTech-Sensor kombiniert die Ultraschall- mit der PIR-Technologie. So kann mit PIR zum Beispiel der Raumeingang überwacht werden, während der US-Sensor die Präsenzerfassung übernimmt.

Mit dem Kamerasensor HPD 2 von Steinel Professional kann nicht nur die Anwesenheit von Personen erfasst, sondern Personen auch gezählt werden, ohne dass diese sich bewegen müssen. (Bild: Steinel Professional)Kameratechnologie
Mit der Entwicklung einer speziellen Kameratechnologie für die sensorische Erfassung ist Steinel Professional ein revolutionärer Schritt in der Sensortechnik gelungen. Integriert in den Personensensor HPD2 ist es damit möglich, anwesende Personen in einem Raum nicht nur zu erfassen, sondern auch zu zählen, ohne dass diese sich bewegen müssen. Das Herz des Personensensors ist eine integrierte, hochmoderne Bilderkennung mit Echtzeit-Verarbeitung. In Kombination mit einem patentierten mathematischen Algorithmus erkennt und zählt der HPD2 per Bildanalyse ausschließlich Menschen. Wichtig ist dabei, dass der Sensor Sichtkontakt zu den zu erfassenden Personen hat. Die quantitative Aussage des Sensors erschließt in der modernen Gebäudeautomation vollkommen neue Möglichkeiten. Licht, Heizung und Klima können damit noch bedarfsgerechter gesteuert werden, wenn die Personenanzahl berücksichtigt werden kann.

Vier Sensortechnologien machen es dem Profi-Anwender leicht, für jeden Raum und jede Erfassungsaufgabe den richtigen Sensor zu finden. Dabei werden in Büros, Klassen- und Konferenzräumen oder Sporthallen sowie an Durchgängen im Außenbereich bevorzugt PIR-Sensoren eingesetzt. Für den Einsatz in Fluren, Treppenhäusern oder Sanitäranlagen sind HF-Sensoren ideal. Mit der intelligenten Hochfrequenz-Technik ist auch der Einsatz eines HF-Sensors im Außenbereich möglich. Ultraschall-Sensoren eignen sich ebenso für die Präsenzerfassung, können aber auch auf Fluren und Gängen installiert werden. Die Kameratechnologie, die speziell für Erfassungsaufgaben im Innenbereich entwickelt wurde, stellt die Zukunft der Sensorik dar.

Unterstützung bei dieser Aufgabe erhalten Praktiker mit dem Sensor Guide von Steinel Professional. Er zeigt auf, welche Sensor-Technologie für typische Raumsituationen am besten geeignet ist. Konkrete Lösungs- und Produktvorschläge erleichtern die Auswahl des richtigen Sensors bei der täglichen Arbeit.

Bilder: Steinel Professional

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