Trong nhà thông minh, cảm biến vi sóng được lắp ở hành lang, bãi xe hay văn phòng để đèn tự sáng khi có người và tắt khi không có ai. Ưu điểm là phát hiện chính xác, hoạt động xuyên tường và không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ hay ánh sáng.
Cảm biến vi sóng là gì?
Cảm biến vi sóng (Microwave Sensor) là thiết bị sử dụng sóng điện từ tần số cao để phát hiện và đo lường các vật thể xung quanh.
Chúng hoạt động bằng cách phát sóng vi ba và nhận sóng phản xạ từ vật thể, sau đó phân tích để xác định vị trí, tốc độ hoặc chuyển động.
**Sóng vi ba là loại sóng điện từ có tần số trong khoảng 300 MHz đến 300 GHz – tương đương với dải sóng được dùng trong radar và liên lạc không dây.
Nhờ khả năng xuyên qua vật liệu phi kim như gỗ, nhựa hoặc tường mỏng, cùng độ nhạy và độ chính xác cao, cảm biến vi sóng được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như:
- Hệ thống an ninh giám sát
- Quản lý giao thông
- Tự động hóa công nghiệp
- Nhà thông minh (Smart Home)
Đặc điểm và ưu điểm nổi bật của cảm biến vi sóng
Nhờ công nghệ radar vi ba, cảm biến hoạt động ổn định ở mọi mức nhiệt độ, không bị ảnh hưởng bởi nhiệt, bụi hoặc khói – những yếu tố thường gây nhiễu cho cảm biến hồng ngoại.
Tuổi thọ trung bình của cảm biến vi sóng có thể đạt khoảng 50.000 giờ và hoàn toàn chống bụi, chống khói, rất phù hợp cho hệ thống chiếu sáng bền vững.
Ngoài ra sóng vi ba còn có thể đi qua vật liệu không dẫn điện như gỗ, nhựa, kính, thạch cao, giúp cảm biến cảm nhận được chuyển động phía sau tường hoặc cửa.
Thiết bị cảm biến vi sóng hầu như phát hiện theo thời gian thực, rất thích hợp cho các ứng dụng cần phản ứng tức thời như chiếu sáng tự động hoặc giám sát an ninh.
Nguyên lý phát hiện và vùng quét của cảm biến vi sóng
Cảm biến vi sóng có thể lắp trần hoặc gắn tường tùy nhu cầu. Sóng phát ra từ cảm biến bao phủ một khu vực nhất định (gọi là vùng quét).
Khi có chuyển động trong vùng này, cảm biến sẽ kích hoạt đèn.
Nhiều model cảm biến hiện nay cho phép tùy chỉnh độ nhạy hoặc phạm vi phát hiện thông qua các công tắc gạt (DIP switch), giúp phù hợp với từng không gian cụ thể.
Đặc biệt, cảm biến vi sóng còn có thể phát hiện chuyển động xuyên qua vật liệu không kim loại như kính, gỗ hoặc tường mỏng. Điều này mở ra nhiều khả năng thiết kế – cảm biến có thể ẩn hoàn toàn bên trong đèn hoặc phía sau tấm ốp trần, vừa đảm bảo thẩm mỹ vừa giữ hiệu quả hoạt động cao.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến vi sóng
Cảm biến vi sóng hoạt động dựa trên hiệu ứng Doppler và đặc tính phản xạ của sóng vi ba.
Khi cảm biến phát ra sóng vi ba, sóng này gặp vật thể sẽ phản xạ ngược lại. Nếu vật thể đang di chuyển, tần số của sóng phản xạ sẽ thay đổi nhẹ so với sóng phát ra – đây chính là hiệu ứng Doppler.
Cảm biến phân tích sự thay đổi đó để xác định có chuyển động hay không, đồng thời đo được tốc độ và hướng di chuyển.
Quy trình cơ bản gồm ba bước:
- Bộ dao động bên trong cảm biến tạo ra sóng và truyền qua ăng-ten.
- Sóng phản hồi từ vật thể quay lại được thu lại bởi ăng-ten thu.
- Mạch điện tử phân tích độ lệch tần số hoặc biên độ để xác định chuyển động, khoảng cách hoặc tốc độ.
Ứng dụng cảm biến vi sóng trong chiếu sáng thông minh
Cảm biến vi sóng không chỉ có chức năng bật/tắt đèn đơn giản. Nhờ khả năng lập trình, bạn có thể lựa chọn các chế độ điều khiển khác nhau như:
- Bật/tắt tự động (ON/OFF)
- Giảm sáng hai cấp (2-step dimming)
- Giảm sáng ba cấp (3-step dimming)
Ngoài ra, nhiều sản phẩm còn có khả năng giao tiếp RF không dây để liên kết nhiều đèn cùng lúc. Khi một cảm biến phát hiện chuyển động, tín hiệu RF có thể bật sáng cả cụm đèn trong khu vực — rất tiện cho hành lang dài, tầng hầm hoặc bãi đỗ xe.
Một số cảm biến vi sóng còn tích hợp cảm biến ánh sáng (Daylight Sensor), giúp điều chỉnh độ sáng theo ánh sáng tự nhiên – ví dụ: đèn chỉ bật khi trời tối, hoặc tự giảm độ sáng khi có đủ ánh sáng ngoài trời.
Tính năng này được gọi là Daylight Harvesting – giúp tận dụng tối đa ánh sáng ban ngày, giảm tiêu thụ điện năng từ 20% đến 60% tùy không gian.
Khi đèn chỉ bật khi thực sự cần thiết, tuổi thọ bóng đèn cũng được kéo dài, giảm tần suất thay thế và bảo trì.
Xem nhanh các mẫu cảm biến vi sóng ứng dụng trong nhà thông minh:
