Pir датчик что это

Как работает PIR датчик HC-SR501, и его взаимодействие с Arduino

Лаборатория каждого сумасшедшего ученого, или секретная комната подростка, нуждается в улучшенной защите от вторжения мошенников или братьев и сестер. Если вы один из них, вам, вероятно, стоит подумать о приобретении пассивного пироэлектрического инфракрасного (PIR) датчика. PIR датчики позволяют вам определять, когда кто-то находится в комнате, когда не должен быть там.

Хотя это может показаться чем-то из шпионского фильма, но вы, вероятно, используете PIR датчики каждый день. Этот датчик вы можете найти в большинстве современных систем безопасности, автоматических выключателях света, механизмах открывания гаражных ворот и аналогичных применениях, где работа какого-либо электрического устройства необходима только в присутствии людей.

Как работает PIR датчик движения?

Если вы не знали, все объекты с температурой выше абсолютного нуля (0 Кельвинов / -273,15°C), включая человеческие тела, испускают тепловую энергию в виде инфракрасного излучения. Чем горячее объект, тем большее излучение он излучает.

PIR датчик разработан специально для обнаружения таких уровней инфракрасного излучения. В основном он состоит из двух основных составляющих: пироэлектрического датчика и специальной линзы, называемой линзой Френеля, которая фокусирует инфракрасные сигналы на пироэлектрический датчик.

Пироэлектрический датчик на самом деле имеет две прямоугольные прорези, выполненные из материала, который пропускает инфракрасное излучение. За ними находятся два отдельных инфракрасных сенсорных электрода: один из которых отвечает за создание положительного выходного сигнала, а другой – отрицательного. Причина такого решения заключается в том, что мы ищем изменение инфракрасных уровней, а не сами окружающие инфракрасные уровни. Два электрода подключены так, чтобы они подавляли друг друга. Если одна половина видит больше или меньше инфракрасного излучения, чем другая, выходной сигнал будет высоким или низким.

Когда датчик находится в режиме ожидания (то есть вокруг датчика нет движения), оба слота обнаруживают одинаковое количество инфракрасного излучения, что приводит к нулевому выходному сигналу.

Но когда мимо проходит теплый объект, подобный человеку или животному; сначала он перекрывает одну половину PIR датчика, что вызывает появление положительного дифференциального изменения между двумя половинами. Когда теплый объект покидает чувствительную область, происходит обратное, в результате чего датчик генерирует отрицательное дифференциальное изменение. Соответствующий импульс сигналов приводит к тому, что датчик устанавливает на выходном выводе высокий логический уровень.

PIR детектор движения HC-SR501

Для большинства наших проектов на Arduino, которые должны определять, когда человек покинул или вошел в зону, или приблизился, PIR датчики HC-SR501 являются отличным выбором. Они имеют низкое энергопотребление и низкую стоимость, довольно прочные, имеют широкий диапазон линз, с ними легко взаимодействовать, и они безумно популярны среди любителей.

PIR датчик HC-SR501 имеет три вывода: питание VCC, выход и земля (показано на рисунке ниже). Он имеет встроенный стабилизатор напряжения, поэтому он может питаться от любого постоянного напряжения от 4,5 до 12 вольт, обычно используется 5В. Кроме этого, у него есть несколько настроек. Давайте проверим их.

На плате есть два потенциометра для настройки пары параметров:

• Чувствительность – устанавливает максимальное расстояние, на котором может быть обнаружено движение. Оно варьируется от 3 до 7 метров. На реальное расстояние, которое вы получите, может влиять планировка вашего помещения.
• Время – устанавливает время, в течение которого выходной сигнал останется на высоком логическом уровне после обнаружения. Минимум – 3 секунды, максимум – 300 секунд или 5 минут.

Наконец, на плате есть перемычка (на некоторых моделях перемычка не впаяна). У нее есть два варианта настройки:

• H – это удержание / повтор / повторный запуск. В этом положении HC-SR501 будет продолжать выдавать высокий логический уровень, пока он продолжает обнаруживать движение.
• L – это прерывающийся или неповторяющийся / без повторного запуска. В этом положении выходной сигнал останется на высоком логическом уровне в течение времени, установленного регулировкой потенциометра TIME.

Повышение универсальности PIR датчика HC-SR501

Печатная плата HC-SR501 имеет площадки для двух дополнительных компонентов. Они обычно обозначаются как «RT» и «RL». Обратите внимание, что на некоторых платах обозначения могут быть закрыты «купольной» линзой на стороне, противоположной компонентам.

• RT – предназначен для термистора или термочувствительного резистора. Его добавление позволяет использовать HC-SR501 при экстремальных температурах, а также в некоторой степени повышает точность детектора.
• RL – это место для подключения светочувствительного резистора (LDR) или фоторезистора. При добавлении этого компонента HC-SR501 будет работать только в темноте, это обычное применение для систем освещения, чувствительных к движению.

Дополнительные компоненты могут быть припаяны непосредственно к плате или выведены в удаленные места с помощью проводов и разъемов.

Распиновка PIR датчика HC-SR501

HC-SR501 имеет 3-контактный разъем, который соединяет его с внешним миром. На него выведены следующие контакты:

VCC – вывод питания для PIR датчика HC-SR501, к которому мы подключаем вывод 5V на Arduino.

Выходной контакт – логический выход с TTL уровнем 3,3 В. Низкий логический уровень означает, что движение не обнаружено, высокий логический уровень означает, что было обнаружено какое-то движение.

GND должен быть подключен к земле Arduino.

Использование PIR датчика в качестве автономного устройства

Одна из причин, по которой PIR датчик HC-SR501 является чрезвычайно популярным, заключается в том, что он является очень универсальным датчиком, который самодостаточен. А подключив его к каким-либо микроконтроллерам, таким как Arduino, вы сможете еще больше расширить его универсальность. Для нашего первого эксперимента мы будем использовать HC-SR501 отдельно, чтобы показать, насколько он полезен сам по себе.

Схема соединений для этого эксперимента очень проста. Батареи подключены к выводам датчика VCC и GND, а маленький красный светодиод подключен к выходному контакту через ограничивающий ток резистор 220 Ом. И всё!

Теперь, когда PIR обнаруживает движение, на выходном контакте появляется высокий логический уровень, и светодиод загорается!

Помните, что при включении питания необходимо подождать 30-60 секунд, пока PIR датчик не адаптируется к инфракрасной энергии в помещении. В течение этого времени светодиод может немного мигать. Подождите, пока светодиод не погаснет, а затем подвигайтесь перед ним, махая рукой, чтобы увидеть, что светодиод загорается.

Подключение PIR датчика к Arduino UNO

Теперь, когда у нас есть полное понимание того, как работает PIR датчик, мы можем подключить его к нашей плате Arduino!

Подключить PIR датчики к микроконтроллеру очень просто. PIR действует как цифровой выход, поэтому всё, что вам нужно делать, это отслеживать, когда на его выходном выводе установится высокий логический уровень (обнаружено движение) или низкий логический уровень (не обнаружено). Подайте на PIR датчик напряжение 5 В и подключите землю. Затем подключите выход к цифровому выводу 2.

Вам нужно установить перемычку на HC-SR501 в положение H (повторный запуск), чтобы он работал правильно. Вам также нужно будет установить время на минимум (3 секунды), повернув потенциометр «время» против часовой стрелки до упора. Установите чувствительность в любое положение, которое вам нужно, либо, если не уверены, установите ее в среднее положение.

Теперь вы готовы загрузить код и начать работу PIR датчиком.

Код Arduino

Код очень прост и в основном отслеживает, является ли входной сигнал на выводе 2 высоким или низким.

int ledPin = 13; // выбор вывода для светодиода int inputPin = 8; // выбор входного вывода (для PIR датчика) int pirState = LOW; // начинаем работу, предполагая, что движение не обнаружено int val = 0; // переменная для чтения состояния вывода void setup() < pinMode(ledPin, OUTPUT); // настраиваем вывод светодиода, как выход pinMode(inputPin, INPUT); // настраиваем вывод датчика, как вход Serial.begin(9600); >void loop() < val = digitalRead(inputPin); // прочитать входное значение if (val == HIGH) // проверить, есть ли на входе высокий логический уровень < digitalWrite(ledPin, HIGH); // включить светодиод if (pirState == LOW) < Serial.println("Motion detected!"); // напечатать об изменении выхода pirState = HIGH; >> else < digitalWrite(ledPin, LOW); // выключить светодиод if (pirState == HIGH) < Serial.println("Motion ended!"); // напечатать об изменении выхода pirState = LOW; >> >

В конце, при обнаружении движения мы печатаем сообщение в монитор последовательного порта.

Что нужно учесть перед проектированием приложений на базе PIR датчиков

Как и для большинства PIR датчиков, HC-SR501 требуется некоторое время для адаптации к инфракрасной энергии в помещении. Это занимает от 30 до 60 секунд при первом включении датчика.

Кроме того, датчик имеет период «сброса» около 5 или 6 секунд после считывания. В течение этого времени он не обнаружит никакого движения.

При проектировании системы на базе HC-SR501 вам необходимо будет учитывать эти длительности задержек.

Теги

Сохранить или поделиться

На сайте работает сервис комментирования DISQUS, который позволяет вам оставлять комментарии на множестве сайтов, имея лишь один аккаунт на Disqus.com.

В случае комментирования в качестве гостя (без регистрации на disqus.com) для публикации комментария требуется время на премодерацию.

Теория и практика пассивных пироэлектрических датчиков или как сделать индикатор направления движения

В нашем несовершенном мире весьма востребованы разные технические штуки, призванные стоять на страже имущества и спокойствия граждан. Поэтому сложно, полагаю, найти человека, который бы никогда не видел охранных сигнализаций, снабженных датчиками движения. Физические принципы их работы, а также реализация могут быть разные, но, вероятно, наиболее часто встречаются пироэлектрические пассивные инфракрасные датчики (PIR).

Примерно такие:

Реагируют они на изменение излучения в инфракрасном диапазоне, а именно в средней его части — 5-15 мкм (тело среднего здорового человека излучает в диапазоне около 9 мкм). С точки зрения конечного потребителя штука очень простая — вход питания (чаще 12 вольт) и выход реле (обычно твердотельное и с нормально замкнутыми контактами). Прокрался кто-нибудь тепленький мимо — реле сработало. Скукота. Но внутри все не так просто.
Сегодня мы немного времени посвятим теории, а затем распотрошим один такой девайс и сделаем из него не просто датчик, реагирующий на факт движения, но регистрирующий направление движения.

Немного теории

Некоторые кристаллические вещества обладают свойством поляризоваться под действием падающего на них излучения. С изменением интенсивности излучения изменяется и поляризация, а, следовательно, и напряженность электрического поля в кристалле. Отсюда и название — пироэлектрики. Далее измеряя разность потенциалов между разными точками кристалла можно судить о величине излучения. Правда возникающая разность потенциалов довольно быстро компенсируется «налипающими» на кристалл заряженными частицами, которых в окружающем пространстве достаточно. По этой причине для измерения постоянной интенсивности излучения пироэлектрик не очень пригоден. Внятно может быть зафиксировано именно изменение излучения. Но в целях, в которых подобные датчики применяются — фиксация движения, это то, что нужно.
Вроде все просто, но есть небольшая проблема. Нам не интересно изменение излучения вообще, а интересно его изменение по причине прохода нарушителя. Но солнце встает и заходит, лето сменяется зимой, отопление включают и выключают, и падающее на сенсор инфракрасное излучение меняется в очень больших пределах, хотя никто и не думал покушаться на наше имущество. Понятно, что практическая ценность устройства, реагирующего на что попало, близка к нулю. Обходят эту неприятность довольно просто — вместо одного чувствительного элемента используют два. Включая их в цепь последовательно так, чтобы изменения напряженности на них происходили в противоположных направлениях. А конструктивно располагая с тем расчетом, чтобы «глобальное» изменение уровня инфракрасного излучения (скажем при изменении температуры воздуха) влияло на них в равной степени, а «локальное» (перемещение объекта вроде человека) — в разной. Чтобы было понятнее перейдем к иллюстрации (рисунки намеренно сделаны от руки, дабы несколько разнообразить засилье компьютерной графики).

Внутри металлического корпуса (изображено синим) помещают два кристалла пироэлектрика. Для измеряемого излучения в корпусе имеется окошко, закрытое фильтром (красный), пропускающим только нужный нам диапазон длин волн. Перед окошком размещают оптическую систему (зеленая), формирующую нужную диаграмму направленности датчика. Двояковыпуклая линза нарисована, конечно, условно. В реальных датчиках используют линзы Френеля, отштампованные на пластике (прозрачном в нужном диапазоне частот, само собой). Вот такие:

О линзах подробнее чуть позже.
Прямо рядом с кристаллами внутри корпуса (дабы не растерять в «дальней дороге» измеряемую величину) размещают полевой транзистор, сток и исток которого уже выведены наружу. Транзистор полевой неспроста. Этот прибор, как известно, управляется электрическим зарядом, изменение которого на кристалле мы, собственно, и измеряем. Биполярный транзистор здесь совершенно бы не подошел, как прибор управляемый током, которого пироэлектрик выдать не в состоянии. Резистор нужен для стекания паразитных статических зарядов, хотя несколько ухудшает чувствительность прибора.
Теперь о линзах. Без линз датчик имеет очень широкую диаграмму направленности — 100-120° по вертикали и горизонтали. При этом (условно) одну половину пространства «видит» один кристалл, вторую — другой. Т.е. получается этакий конус, рассеченный плоскостью, направление которой зависит от взаимного расположения кристаллов. Обычно эта плоскость вертикальна. При помощи линзы из двух получившихся полуконусов формируется два относительно узких «луча» диаграммы направленности. Это повышает чувствительность датчика по расстоянию и снижает паразитные шумы. Однако узость диаграммы приводит к возможности нарушителю легко обойти чувствительные зоны. Чтобы этого не случилось линз делают несколько (это как раз видно на фото выше) и, соответственно, формируют несколько пар лучей. Их вид и число зависят от области применения датчика. Скажем для коридоров нужно «видеть» узко, но далеко. Для квадратного помещения — близко и широко. Где-то нужно защитить зону под датчиком, где-то над ним и т. п. Но это все не принципиально, поэтому сосредоточимся на одной паре лучей, которую пересекает движущийся теплый объект.

По мере движения объект попадет в поле зрения одного кристалла, и тот сформирует импульс напряжения в соответствии с изменением уровня инфракрасного излучения. Когда объект попадет в поле зрения другого кристалла, тот тоже сформирует импульс, но другой направленности (мы же помним, что кристаллы включены в противоположной полярности). Если объект пересечет несколько пар лучей, то весь этот процесс повторится.

Примечание: Ввиду того, что питание датчика, как правило, однополярное, нельзя говорить о положительном и отрицательном импульсе. Можно говорить лишь об изменении напряжения в большую или меньшую сторону от некоего среднего значения «покоя», зависящего от параметров сенсора, схемы его включения, состояния окружающей среды. Но для удобства изложения далее все же будем говорить об отрицательном и положительном импульсах.

С этого момента уже становится понятно каким образом можно определить направление движения. Если зафиксирован сначала положительный импульс, а потом отрицательный, то направление одно, если наоборот — другое. Однако в бытовых датчиках, о которых мы ведем речь, это свойство не используется. Но далее мы это исправим.
Пользоваться сигналом прямо с сенсора нельзя — он слишком мал, а его среднее значение «плавает» в больших пределах. Сигнал нужно усилить, причем в сотни тысяч раз, избавиться от дрейфа среднего значения и преобразовать в дискретный вид — есть движение/нет движения. Типовая структурная схема датчика движения, решающая эти задачи, имеет такой вид:

Слабый сигнал сенсора усиливается и подается на пару компараторов, один из которых фиксирует превышение заданной амплитуды положительным импульсом, второй — отрицательным. Уже дискретный сигнал с компараторов отправляется на исполнительное устройство. В качестве последнего обычно выступает ждущий мультивибратор, который на некоторое фиксированное время включает реле, а то уже размыкает/замыкает охранный шлейф. В более продвинутых датчиках вместо компараторов могут быть более сложные схемы, обеспечивающие защиту от ложных срабатываний, резких колебаний параметров окружающей среды, срабатываний от движения мелких животных, дополнительную реакцию на пожар и т. п. В самых современных датчиках все это делается не аналоговыми схемами, а DSP.
Однако для достижения поставленной цели нас будет интересовать только то, что до компаратора. Т.е. усилительная часть, а конкретнее — выход уже усиленного сигнала пироэлектрического сенсора. Для того, чтобы можно было найти это место в разбираемом датчике, посмотрим что именно нужно искать. А искать нужно в первую очередь микросхемы операционных усилителей (ОУ), расположенных недалеко от сенсора.
Типовая схема усилителя выглядит приблизительно так (нарисовано приблизительно, поскольку вариаций конкретных исполнений не счесть):

В данном случае первый каскад представляет собой неинвертирующий усилитель, второй инвертирующий. Коэффициенты усиления каждого из них порядка десятков тысяч, а обоих порядка сотен тысяч. Но главный «секрет» в том, что обратные связи ОУ содержат элементы (а именно конденсаторы), делающие эти связи зависимыми от частоты. Номиналы элементов таковы, что вблизи нулевой частоты (постоянный ток) общий коэффициент усиления стремится к нулю, около частоты 5 герц находится максимум усиления, а при частотах более 10 герц снова стремится к нулю. Такая частотная характеристика не случайна. Размер области, которую захватывает наша пара лучей, порядка 0,5-1 метра. Скорость движения человека порядка 1-3 м/с. Соответственно частота пересечения чувствительных зон составит как раз единицы герц. А сигналы лежащие вне этого диапазона можно считать паразитными. В том числе и дрейф постоянной составляющей сигнала. Т.е. в потрохах датчика нужно искать нечто подобное выходу второго каскада усиления.

Переходим к практическим упражнениям

Вооружившись теоретическими сведениями достанем паяльник. На фото показан разобранный датчик (снята передняя крышка с линзами Френеля и металлический экран).

Смотрим маркировку ближайшей к пироэлектрическому сенсору (круглый металлический с окошечком — это он и есть) микросхемы и (о, удача!) ею оказывается LM324 — счетверенный ОУ. Путем рассматривания окружающих элементов находим вывод ОУ, наиболее вероятно подходящий для наших целей (в моем случае это оказался вывод 1 микросхемы). Теперь неплохо бы проверить, а то ли мы нашли. Обычно для этого используют осциллограф. У меня под рукой его не оказалось. Зато оказался ардуино. Поскольку уровень сигнала после усиления составляет порядка единиц вольт, и особой точности замеров нам не нужно (достаточно качественной оценки), то входы АЦП ардуино вполне подойдут. К найденному выводу ОУ и минусу питания паяем проводки и выводим на макетку. Провода не должны быть длинными. В противном случае есть шанс померить не сигнал датчика, а что-нибудь совершенно другое.
Теперь подумаем насколько быстро нужно считывать сигнал, чтобы получить что-то вменяемое. Выше было сказано, что частотный диапазон полезного сигнала ограничен величиной примерно 10 Гц. Вспоминая теорему Котельникова (или Найквиста — кому что больше нравится), можно сделать вывод, что замерять сигнал с частотой выше 20 Гц смысла нет. Т.е. период дискретизации в 50 мс вполне подойдет. Пишем простой скетч, который каждые 50 мс читает порт А1 и вываливает его значение в сериал (строго говоря, измерения сигнала происходят реже, чем через 50 мс, поскольку на запись в порт тоже нужно время, однако для наших целей это не важно).

unsigned long time; void setup() < Serial.begin(9600); pinMode(A1, INPUT); time=millis(); >void loop() < if ((millis()-time) >= 50) < Serial.println(analogRead(A1)); >time=millis(); > 

Включаем и машем перед датчиком руками (можно побегать, даже полезнее). На стороне компьютера данные с порта вываливаем в файл.

stty -F /dev/ttyUSB0 raw ispeed 9600 ospeed 9600 -ignpar cs8 -cstopb -echo cat /dev/ttyUSB0 > output.txt 

Строим график (в файл добавлен столбец с нумерацией отсчетов):

gnuplot> plot "output.txt" using 1:2 with lines 

И видим то, что, собственно, и хотели — разнополярные всплески напряжения. Ура, теория работает и провод припаян куда надо. А простой анализ (проще говоря — рассматривание) графика позволяет сделать вывод, что более или менее надежной фиксацией факта наличия движения можно считать отклонение сигнала на 150 единиц от среднего значения.
Настало время сделать, наконец, датчик направления движения.
Модифицируем схему. Помимо аналогового сигнала сенсора подключим к ардуино пару светодиодов (порты 2 и 3, не забудьте токоограничительные резисторы) и напишем чуток более сложный скетч.

Развернуть

int a1; int state2=0; long average=0; int n=0; unsigned long time; void setup() < pinMode(2, OUTPUT); pinMode(3, OUTPUT); pinMode(A1, INPUT); digitalWrite(2, LOW); digitalWrite(3, LOW); delay (30000); //мой датчик после включения //до начала работы тупит 30 сек. time=millis(); //тысячу раз делаем замер сигнала для //вычисления его среднего значения //чтобы было от чего отсчитывать отклонения while (n average=average/1000; //одновременным включением светодиодов //сигнализируем, что система готова digitalWrite(2, HIGH); digitalWrite(3, HIGH); delay(1000); digitalWrite(2, LOW); digitalWrite(3, LOW); time=millis(); > void loop() < //опрашиваем датчик каждые 50 мс if ((millis()-time) >= 50) < //этим простым выражением аналаговый сигнал //превращаем в дискретный со значениями -1/0/1 a1=(analogRead(A1)-average)/150; //если было изменение полярности сигнала, то //включаем нужный светодиод switch (a1) < case 1: if (state2=-1) state2=a1; break; case -1: if (state2=1) state2=a1; break; > //повторяем сначала time=millis(); > > 

Чтобы из всего множества лучей диаграммы направленности датчика оставить только одну пару, закрываем все, кроме одной, линзы Френеля бумажным экраном.

Наслаждаемся результатом.

Датчик PIR

PIR – пассивный инфракрасный датчик движения. Основан он на пироэлектрически чувствительном элементе, который реагирует на изменение уровня инфракрасного излучения в зоне его действия.

Датчик реагирует на изменение излучения в инфракрасном диапазоне, а именно в средней его части — 5-15 мкм (тело среднего здорового человека излучает в диапазоне около 9 мкм). Он реагирует на изменение уровня излучения в пространстве, то есть улавливает перемещение объекта.

Кристаллические вещества датчика обладают свойством поляризоваться под действием падающего на них излучения. При изменении интенсивности излучения изменяется и поляризация, а, следовательно, и напряженность электрического поля в кристалле. Далее измеряя разность потенциалов между разными точками кристалла можно судить о величине излучения. Правда возникающая разность потенциалов довольно быстро компенсируется «налипающими» на кристалл заряженными частицами, которых в окружающем пространстве достаточно. По этой причине для измерения постоянной интенсивности излучения пироэлектрик не очень пригоден. Нормально может быть зафиксировано именно изменение излучения.

Но в целях, в которых подобные датчики применяются, то есть обнаружение передвижение инфракрасного излучения — это то, что нужно.

После того, как датчик уловил движение, он передаёт сигнал на процессор камеры, который в свою очередь передаёт этот сигнал на регистратор. После чего DVR начинает записывать видео с данной камеры.

• данный датчик не реагирует на изменение видео потока, а следовательно не будет реагировать на такие факторы, как движение деревьев, движение травы, на мелких животных, птиц и т.д.;
• данный датчик имеет угол обзора 120 градусов, что позволяет начать запись до появления объекта в кадре.

• SVC-S172PIR;
• SVC-D272PIR.

Что такое ИК-детектор движения

Датчик PIR — это устройство, которое обнаруживает движение, принимая инфракрасное излучение.. Он обнаруживает быстрое изменение инфракрасной энергии и излучает сигнал, когда кто-то проходит мимо датчика.. В этой статье, мы продемонстрируем разницу между PIR и IR датчиком, разница между датчиком PIR и датчиком движения, а также что такое ИК датчик движения.

Различие между датчиками PIR и IR

Знаете ли вы разницу между датчиком PIR и датчиком IR?? Следующий, мы расскажем вам разницу между пассивным инфракрасным датчиком и инфракрасным датчиком. Некоторые ИК-датчики используются в повседневной жизни., такие как инфракрасный пульт дистанционного управления для переключения телеканалов и датчики безопасности, которые обнаруживают движение через инфракрасное излучение, включая автоматические гаражные ворота. В стандартном инфракрасном датчике, передатчик излучает невидимый свет на приемник на некотором расстоянии. Если приемник не принимает сигнал, датчик знает, что что-то находится в пределах его диапазона.

• ПИР, Короче для Пассивный инфракрасный датчик, использует инфракрасную технологию для запоминания инфракрасного изображения окружающего пространства и любых изменений, вызванных движением, это заметит.
• Инфракрасный датчик является разновидностью инфракрасного датчика., который может использовать микросхему инфракрасной технологии и излучатель, чтобы определить, исходит ли свет от излучателя от объектов или людей..
  Основные отличия включают:
• Свет, излучаемый передатчиком, обнаруженный инфракрасным датчиком, исходит от объектов или людей.. Однако, Датчик PIR получил оценку, обнаружив изменение уровня энергии вокруг зоны..
• Если датчик PIR установлен в изменяющейся среде, он может автоматически выносить ложные суждения из-за изменений в потоке воздуха. Однако, инфракрасные датчики должны быть установлены навстречу движениям.
• Инфракрасный датчик обычно устанавливается снаружи помещения., в то время как датчик PIR установлен внутри устройства.
• В отличие от инфракрасных датчиков, которые излучают инфракрасное излучение, Датчики PIR на самом деле не излучают инфракрасное излучение, это объекты, которые излучают инфракрасное излучение на датчик.

Различие между датчиком PIR и датчиком движения

Датчики движения обнаруживают движение предметов и людей. В большинстве приложений, они в основном используются для обнаружения активности человека в определенных областях.. Он также может преобразовывать движение в электрические сигналы.. Сенсоры либо излучают стимулы, либо отслеживают любые изменения, отраженные обратно., или принимать сигналы от движущегося объекта. сигнализация и/или автоматические выключатели освещения срабатывают от датчиков движения в большинстве систем безопасности по всему миру. Чаще, они размещены в легком доступе к зданиям, такие как ворота и окна.

PIR — это всего лишь один из технических способов обнаружения движения., поэтому мы говорим, что датчики PIR являются подмножеством датчиков движения, а датчики PIR маленькие., дешевый, низкое энергопотребление, очень легко понять, что делает его очень популярным, и многие предприятия будут добавлять датчики движения между датчиками PIR..

Функция датчика PIR

Первый, мы должны знать, что все вещи, включая людей, животные, и даже неодушевленные предметы излучают некоторое количество инфракрасного излучения. Количество инфракрасного излучения связано с температурой и составом материала человеческого тела или объекта.. Хотя люди не могут видеть инфракрасное, мы разработали электронные устройства обнаружения, который может обнаруживать инфракрасный. Вы можете видеть, что датчики PIR используются для теплового зондирования, такого как безопасность и обнаружение движения..

Датчик движения

А Датчик движения, или датчик движения, может обнаруживать людей или объекты поблизости. Детекторы движения, как дверные и оконные датчики, являются важной частью домашней системы безопасности. Хотя на рынке существует несколько различных типов детекторов движения., большинство из них полагаются на аналогичные технологии для обнаружения злоумышленников.. Они могут обнаруживать небольшие изменения в пространстве, которое они охватывают., например, температура, вибрация или излучение. Оповещение будет отправлено в вашу систему безопасности, когда датчик обнаружит ваши движения.
Датчики движения обычно используются для:

• Обнаружение, когда потенциальный злоумышленник приближается или находится в вашем доме или офисе
• Уведомлять вас, если кто-то входит в запретные зоны, такие как ваш гараж,подвал или склад
• Экономьте энергию, освещая зону только тогда, когда это необходимо

Два широко используемых датчика движения

Активный ультразвуковой датчик и пассивный инфракрасный датчик являются двумя наиболее часто используемыми технологиями датчиков движения., точность и надежность являются их преимуществами.

Активный ультразвуковой датчик движения

Активные ультразвуковые датчики движения излучают ультразвуковые волны на частотах выше диапазона человеческого слуха, которые отражаются от близлежащих объектов, а затем возвращаются к датчику движения.. Преобразователь в датчике служит путевой точкой сигнала, который посылает импульсы и принимает эхо. Расстояние зависит от датчика движения. Вы можете настроить чувствительность датчиков движения, чтобы они не срабатывали, если расстояние до объекта слишком велико.. Если полученный сигнал находится в пределах указанного диапазона параметров, датчик движения сработает, оповещение о том, что рядом с датчиком есть кто-то или что-то. Установлены датчики движения на входах (такие как окна и двери) можно настроить на срабатывание охранной сигнализации Датчики окон и дверей предназначены для обнаружения вторжения, таким образом, вам не нужно иметь дело с чрезмерными уведомлениями или ложными тревогами. Ультразвуковые датчики могут определять тип поверхности, цвет объекта, или тип материала, и они могут даже обнаруживать полупрозрачные объекты, хотя это обычно используется только в промышленных случаях.

Пассивный инфракрасный датчик движения

Детектор движения PIR бывает двух типов.:

• Тепловые инфракрасные датчики: Тепловые инфракрасные датчики или пироэлектрические инфракрасные датчики используют инфракрасное излучение в качестве источника тепла для обнаружения объектов.. Их чувствительность не зависит от длины волны.. Время обнаружения и скорость отклика медленные.
• Квантовые инфракрасные датчики: Квантовые датчики обнаруживают фотоны, в зависимости от длины волны, и более чувствительны, чем те, которые чувствуют тепло. Эти датчики быстро обнаруживают и реагируют, при этом требуется частое охлаждение для проведения точных измерений.

Все, что выше абсолютного нуля, излучает вокруг себя инфракрасное излучение.. PIR-датчик — это тепловой инфракрасный датчик, который обнаруживает движение объектов, считывая изменения инфракрасного излучения в окружающей среде.. Когда датчик не активен, оба слота могут воспринимать одинаковое количество ИК-излучения от любого объекта. Когда теплый объект попадает в зону действия ИК-детектора движения, он проходит через два слота, один за другим. Когда он перехватывает первую половину сенсора, будет положительное дифференциальное изменение между двумя половинами и аналогичным образом, когда он покидает зону обнаружения, будет отрицательное дифференциальное изменение между двумя щелями, и эти изменения в импульсе являются признаком для датчика того, что в его области обнаружения есть какое-то движение..

Стены, этажи, лестница, Окна, легковые автомобили, собаки, деревья, и все остальные вещи, о которых вы только можете подумать, излучают определенное количество тепла. обнаруживая изменения температуры в заданной области, инфракрасные датчики движения могут обнаруживать присутствие людей или объектов. Давайте воспользуемся датчиком движения, чтобы проиллюстрировать принцип работы..

В датчике PIR есть два датчика. Когда нет никого рядом, датчик PIR обнаруживает окружающее инфракрасное излучение от фоновых объектов, такие как стены и двери. Когда человек (или животное объект, и т.п.) проходит мимо датчика, первый датчик перехватывает их тепловую сигнатуру, и датчик срабатывает, сработает сигнализация и вы будете предупреждены. Если объект оказался вне зоны действия датчика, срабатывает второй датчик, запись резкого падения температуры. Присутствие людей или объектов будет обнаружено датчиком движения PIR., обнаруживают по изменению температуры. Датчики PIR можно настроить так, чтобы они игнорировали крошечные изменения в инфракрасном диапазоне., поэтому сигнализация не сработает, когда вы будете ходить по дому или по работе..

Достоинства и недостатки ИК-детектора движения

Мощность ИК-детектора движения

Детектор движения PIR может обнаруживать движение в темноте с высокой точностью.. Датчики PIR могут обнаруживать движение объектов, не касаясь их, и их очень легко установить., они не требуют большого количества проводов и экономят много рабочей силы, заставляя все работать автоматически, и они потребляют очень мало энергии.,тем самым значительно уменьшая счета за электроэнергию.

Недостаток ИК-детектора движения

В плохих погодных условиях,Датчики PIR могут вести себя ненормально, иногда не удается обнаружить очень медленно движущиеся объекты, и системы домашней безопасности, оснащенные ИК-датчиком движения, иногда вызывают ложные срабатывания. Дальность их обнаружения недостаточно широка., а иногда бывают дыры в системе охранной сигнализации из-за неадекватного покрытия Конечно, это проблемы, которые можно решить, мы поговорим ниже о том, как эффективно избежать этих проблем.

Советы по использованию ИК-детектора движения

Как камеры безопасности, пожарная сигнализация и охранная сигнализация, установка ИК-детектора движения в наиболее важных местах гарантирует безопасность вашего дома или бизнеса. Вы можете использовать приложение для быстрого доступа ко всей системе безопасности с вашего телефона.. Когда вы устанавливаете датчик движения PIR, обязательно следуйте инструкциям на датчике. Вот несколько советов по установке датчиков движения в вашем доме или офисе.:

1. Установите датчики движения дверей возле входа.

2. Поместите их в зону с интенсивным движением. Если поставить датчики в коридорах или на лестничных клетках, или другие места, через которые люди должны пройти, у вас больше шансов поймать злоумышленников. Датчики лучше размещать рядом с комнатами, где вы размещаете ценные вещи..

3. Не устанавливайте датчик движения PIR вблизи источников тепла.. Датчики PIR анализируют колебания температуры и могут срабатывать ложные срабатывания, если они установлены слишком близко к печам., вентиляционные отверстия, или камины.

4. Не блокируйте датчик. Если заблокирован, датчик не будет работать должным образом. Блокировка может быть неочевидной поначалу. Например, ваш припаркованный автомобиль может заблокировать его от обнаружения движения на тротуаре или улице, если вы установите свет с датчиком движения на дом над подъездной дорожкой. Попытайтесь разместить датчик в месте, где нет загрязнения..

5. После установки, пожалуйста, протрите датчик начисто, чтобы убедиться, что объектив разблокирован, и регулярно чистите.

6. Вы не должны хотеть, чтобы ваш телефон был завален мобильными уведомлениями только для того, чтобы обнаружить, что ваш питомец гуляет по дому.. Настроив параметры уведомлений детектора в соответствии с вашими потребностями, или используйте настройки по умолчанию,вы можете решить эту проблему.

Каков диапазон различных ИК-детекторов движения?

Внутренний пассивный инфракрасный: обнаружение варьируется от 25 сантиметр в 20 метры.
Тип внутренней шторы: диапазон обнаружения 25 сантиметр в 20 метр.
Открытый пассивный инфракрасный: дальность обнаружения 10 м до 150 м.
Детектор занавеса PI для наружной установки: диапазон расстояний от 10 м до 150 м

Область применения ИК-детектора движения

• Система охранной сигнализации или система обнаружения вторжений
• Автоматическая бытовая техника
• Автоматические ворота
• Автоматическое освещение
• Инфракрасный термометр
• Камера ночного видения
• Газоанализатор
• Анализатор влажности
• Детекторы дыма и огня

Некоторые технологии ИК-детекторов движения, которые используются реже

• Томографический датчик движения состоит из нескольких узлов, соединенных вместе в ячеистую сеть.. Когда связь между двумя узлами отсутствует, присутствие людей или объектов может быть обнаружено.
• Вибрационные датчики движения обнаруживают людей и предметы по небольшим вибрациям, вызванным такими вещами, как шаги..
• Микроволновой датчик движения излучает микроволновые импульсы, которые отражаются от объекта и возвращаются к датчику.. По сравнению с датчиками PIR, можно охватить большую площадь, но они более восприимчивы к электронным помехам.

Заключение

Настройка наших ИК-датчиков довольно проста, в то время как другие на рынке полны функций, на настройку которых вы можете потратить много времени.. Выберите то, что лучше всего подходит для вас, или поговорите со специалистом МОКОЛора, чтобы узнать больше об операции. Детектор движения PIR необходим в системе безопасности, они являются хорошим способом обнаружения злоумышленников и других подозрительных действий. Если вы готовы повысить безопасность своего бизнеса или дома, отправить нам запрос, мы работаем в этой отрасли уже более 16 годы.

Инженер Интернета вещей, Технолог & Энтузиаст машинного обучения — со страстью к изучению передовой разработки оборудования IoT. Специализируется на разработке и реализации решений LoRa и LoRaWAN..

Инженер Интернета вещей, Технолог & Энтузиаст машинного обучения — со страстью к изучению передовой разработки оборудования IoT. Специализируется на разработке и реализации решений LoRa и LoRaWAN..