Инфракрасный датчик движения
Инфракрасный датчик движения
Все, что выше абсолютного нуля (-273°C), излучает тепловое инфракрасное излучение. Поскольку люди всегда излучают больше тепловой энергии, чем окружающая их среда, их можно легко обнаружить с помощью инфракрасных датчиков движения. Поэтому эта технология используется в самых требовательных приложениях, особенно в современных системах безопасности и защиты.
Инфракрасный датчик умного дома
Для справки. Датчики улавливают изменения физических явлений: температуры, давления, силы света и т д. Полупроводниковые приборы или преобразователи состоят из компонентов, которые меняют свои свойства под воздействием этих явлений. Согласно закону Ома: U=I*R, датчик может изменять свое сопротивление, ток или напряжение, поэтому все параметры взаимозависимы. Изменения напряжения, тока и сопротивления можно измерить очень точно. Это базовая аналогия того, как работает датчик.
Инфракрасные датчики движения позволяют улавливать движения человека. Устройство маленькое, дешевое, потребляет мало энергии и очень простое в использовании. Он обычно встречается в бытовой технике и гаджетах, используемых дома или на работе.
Разновидности и особенности ИК-датчиков
Инфракрасные датчики движения делятся на разные типы в зависимости от области применения. Например, датчики движения бывают следующих типов:
- Датчик скорости для синхронизации скорости нескольких двигателей;
- pIR-детектор – для автоматического открывания дверей;
- Датчик температуры – используется для промышленного контроля температуры;
- Датчики объема – для безопасности автомобиля.
Инфракрасное излучение легко проходит сквозь дым, пыль, листья и туман, позволяя четко видеть людей даже в самых неблагоприятных условиях освещения.
PIR-детекторы обнаруживают инфракрасный свет, излучаемый теплыми объектами. Он состоит из пироэлектрического датчика, который вносит в электрический сигнал изменения температуры (из-за падающего ИК-излучения). Когда свет IK попадает на кристалл, генерируется электрический заряд.
Датчики объема широко используются для мониторинга закрытых помещений. Детекторы используются для определения наличия поблизости людей. Объемные инфракрасные датчики обнаруживают инфракрасный свет, излучаемый теплыми объектами.
Метод позиционирования:
- Датчик движения потолка на 360 градусов;
- стена;
- Угловой (наиболее удобный способ установки);
- Универсальный (в комплект входят крепления для использования в разных положениях).
Для справки. Большинство проводных датчиков движения IK потребляют очень мало энергии. Многие из них работают на батарейках и практически не имеют электричества.
Схема IK-датчика
Как и все другие фотоэлектрические датчики, инфракрасные датчики работают по принципу, что фотоны достаточной энергии могут выбивать электроны, вызывая изменение сопротивления цепи. Инфракрасные датчики состоят из излучателей, детекторов и связанных с ними цепей. Схема, необходимая для создания инфракрасного датчика, состоит из двух частей: передатчика и приемника.
Излучатель — это просто ИК-светодиод (светоизлучающий диод), а детектор — это просто ИК-фотодиод, чувствительный к инфракрасному свету той же длины волны, что и ИК-светодиод. Когда ИК-свет попадает на фотодиод, его сопротивление и, следовательно, выходное напряжение изменяются пропорционально интенсивности принимаемого ИК-луча.
Читайте также статью: Дизайн узкой малогабаритной кухни
Для справки. Инфракрасный датчик — это устройство, которое излучает и принимает инфракрасный свет. Элемент, называемый светоизлучающим диодом (LED), излучает активный инфракрасный свет, который отражается на пол и принимается оптическим приемником, называемым фотодиодом (PD). Детектор остается в режиме ожидания до тех пор, пока на пути луча нет движения или предметов.
Принцип работы датчиков движения
Инфракрасный датчик — это устройство, которое излучает, обнаруживает и принимает инфракрасные волны в виде тепла. Большинство инфракрасных детекторов покрыты линзами Френеля или параболическими зеркалами для приема инфракрасных волн со всей площади. Когда эти волны достигают инфракрасного датчика, он генерирует напряжение различных волн, которое используется для запуска сигнала или активации какой-либо другой системы.
Инфракрасные датчики используются для обнаружения движения и измерения тепла. Когда объекты проходят в диапазоне длин волн, световые волны обнаруживают эти объекты и отражают их обратно к датчику.
Таким образом, эти устройства помогают обнаруживать движение объектов. Их длины волн короче, чем у микроволн, но длиннее, чем у видимого света. Таким образом, они покрывают промежуточную область между собой.
Кроме того, детекторы движения могут обнаружить любой объект с температурой выше нуля, сохраняя таким образом тепловую энергию. Небольшой инфракрасный прибор размещается ближе к середине фокальной плоскости. Движущаяся горячая точка движется вдоль датчика, который выдает импульсный или аналоговый сигнал, меняющийся со временем. Электрическая фильтрация и пороговые измерения обнаруживают движение.
Для справки. Инфракрасные датчики — это датчики, которые могут обнаруживать инфракрасное излучение. Инфракрасные лучи невидимы для человеческого глаза. Диапазон длин волн видимого света составляет от 0,4 до 0,7 микрона. Длина волны инфракрасного луча превышает 0,7 микрона.
Применение ИК-датчиков
Датчик или преобразователь — это устройство, используемое для представления окружающей среды или состояния в соответствии с требованиями приложения. Сами инфракрасные детекторы используются в самых разных проектах, а также в различных электронных устройствах, измеряющих температуру и влажность.
Радиационные термометры
Инфракрасные датчики используются в радиационных термометрах для измерения температуры. В зависимости от температуры и материала объекта эти термометры обладают некоторыми из следующих свойств:
Видео: Инфракрасный датчик движения HC-SR501, обзор
- Его можно измерить без непосредственного контакта с объектом;
- Быстрый ответ;
- Простое измерение образца.
Анализаторы влажности
анализаторы влажности используют длины волн, поглощаемые влагой в инфракрасной области. Объект освещается светом с этими длинами волн (1,1 мкм, 1,4 мкм, 1,9 мкм и 2,7 мкм), а также с эталонной длиной волны. Свет, отраженный от объекта, зависит от содержания влаги и обнаруживается анализатором для измерения влажности (отношение отраженного света на этих длинах волн к свету на эталонной длине волны). Фотодетекторы используются в схемах анализаторов влажности.
Газовые анализаторы
Инфракрасные датчики используются в газоанализаторах, которые используют свойства поглощения газа в инфракрасной области. Этот тип конфигурации часто называют инфракрасной технологией. Большинство коммерческих инфракрасных приборов используют этот тип анализатора для мониторинга утечек топлива и выхлопных газов автомобилей.
ИК-приемники
Инфракрасные устройства формирования изображения являются одним из основных применений инфракрасных волн, главным образом из-за их невидимых свойств. Используется для тепловизионных камер, приборов ночного видения и т д
Примеры включают воду, камни, почву, растительность, атмосферу и ткани человека, которые излучают инфракрасное излучение. Тепловые инфракрасные детекторы измеряют эти излучения в инфракрасном диапазоне и отображают пространственное распределение температуры объекта или области на изображении. Тепловые изображения обычно состоят из сурьмы Sb (индия), Gd Hg (германия, легированного ртутью), Hg Cd Te (теллурида ртути, кадмия).
Преимущества
Одним из главных преимуществ инфракрасных детекторов является их безопасность для здоровья человека и животных, поскольку устройство работает без излучения. Другие преимущества использования датчиков движения для освещения:
- удобный;
- Экономьте время и силы;
- автоматизация;
- Безопасность;
- Управление вентиляцией туалетов и ванных комнат.
Критерии выбора
Выбирая современный инфракрасный датчик, следует обратить внимание на следующие показатели:
- Устойчивость к осадкам. Оборудование должно иметь корпус, обладающий высокой устойчивостью к пыли, влаге и влажности;
- Доступные типы питания: Автономное подключение с помощью сетевого адаптера, кабеля, аккумулятора;
- Возможность подключения к центральной сигнализации;
- Возможность регулировки чувствительности;
- Возможность скрытой установки.
Основная идея работы датчика ИК проста. Он измеряет любое изменение в желаемом физическом элементе, а затем преобразует его в электрический сигнал. Эти сигналы обрабатываются (усиливаются и преобразуются в цифровые сигналы) и отправляются на выходные контакты. Датчики IK используются во многих схемах и проектах электроники.
Читайте также статью: Что такое кассетные фильтры
