Обзор инфракрасного датчика движения hc-sr501

Работа проекта

После того как вы собрали схему рассматриваемого нами датчика движения на макетной плате и загрузили код программы (приведен в конце статьи) в плату Arduino вы можете приступать к тестированию работы проекта. Общий вид собранного устройства должен получиться примерно такой:

Подайте питание на плату Arduino и подождите 50-60 секунд пока PIR датчик откалибруется – не обращайте внимание на странности его срабатывания в течение этого времени. После этого попытайтесь двигаться напротив PIR датчика и вы будете наблюдать как будут срабатывать светодиод и зуммер

Более подробно весь этот процесс показан на видео в конце статьи.

Звучание зуммера/мигание светодиода должны прекратиться спустя некоторое время после того как прекратится движение напротив датчика. Вы можете поэкспериментировать с настройкой чувствительности датчика, вращая расположенный на нем потенциометр.

Описание

Покупка Примечания

1. Две логистики Yanwen экономичная Авиапочта и Почта Китая обычный маленький пакет плюс не имеют информации отслеживания, поэтому нет ограничений по времени. Мы рекомендуем использовать Почта Китая зарегистрированной воздушной почтой или AliExpress стандартной доставкой.2. Мы не принимаем возврат средств за незначительные повреждения (изгиб штифта, незначительное истирание экрана и т. д.) во время транспортировки материала, не влияя на нормальное использование. Если вы возражаете, пожалуйста, не покупайте.3. Некоторые продукты обеспечивают техническую поддержку, если вам нужна помощь, пожалуйста, свяжитесь с нами, мы обработаем ваше сообщение в первый раз.4. Если у вас есть какие-либо вопросы о продукте, пожалуйста, свяжитесь с нами, прежде чем открыть спор. Мы дадим вам наиболее удовлетворительный ответ.5. Мы предоставляем каждому клиенту товары хорошего качества, очень выгодные цены и самое искреннее обслуживание. Мы надеемся получить ваши хорошие отзывы.Приятных покупок!

1. Низкое энергопотребление, небольшой размер, простота установки
2. Внутреннее использование цифровой обработки сигнала, мощное помехи
3. Высокая чувствительность, надежность, и может широко использоваться в автоматической цепи обнаружения
4. повторяемый Режим триггера: То есть, после того, как индукционный выход высок, в период задержки, если тело в своем индукционном диапазоне деятельности, выход будет оставаться высоким до задержки после того, как человек станет низким уровнем. (Т. Е., чувствительный модуль автоматически определяет период задержки после каждой активности человеческого тела, и занимает последнее активное время в качестве отправной точки для времени задержки).
Рабочее напряжение: DC 2,7-12 В;
Статическая Потребляемая мощность: <0.1ма;
Время задержки: 2 секунды;
Время блока: 2 секунды;
Режим триггера: repeatable;
Диапазон чувствительности: ≤ 100 градусов угол конуса, 3-5 метров; (в зависимости от конкретных линз)
Рабочая температура:-20-+ 60 °
Размеры печатной платы: 10 мм * 8 мм
Объектив модуля: маленький объектив

1 шт. AM312 модуль датчика

Датчик

Основа модуля – это инфракрасный пироэлектрический преобразователь. Пироэлектрический эффект – появление электрических зарядов на поверхности некоторых кристаллов (пироэлектриков) при их нагревании или охлаждении. Один конец пироэлектрика при нагревании заряжается положительно, а при охлаждении — отрицательно, другой — наоборот. 

Тепловое излучение — электромагнитное излучение, испускаемое телами за счёт их внутренней энергии. Излучается телами, имеющими температуру больше 0К, то есть всякими нагретыми телами, поэтому и называется тепловым. Имеет сплошной спектр, но в основном приходится на инфракрасный участок спектра. На какой именно диапазон, зависит от температуры. 

В HC-SR501 используются трёхвыводной датчик с двумя чувствительными элементами (на изображении ниже дорисованы двумя красными прямоугольниками):

В таких датчиках, когда на оба элемента попадает одинаковое излучение, на выходе нет сигнала. При возникновении дисбаланса (сквозняк, перемещение объектов, резкий нагрев чего-либо и т.д.), на выходе появляется сигнал.

Сверху модуль выглядит примерно так:

Как можете заметить, на этих модулях запаяны разные датчики.

Конструкция и детали

Все детали конструкции, кроме датчика температуры, собраны на печатной плате размером 45х85мм.

Печатная плата блока управления кофеваркой в сборе.

Датчик температуры выполнен на основе германиевого диода, который вставлен в крепление, изготовленное из жести от консервной банки.

Закреплён термодатчик на корпусе кофеварки с помощью силиконового герметика. Между жестяным кронштейном и корпусом нанесена небольшая капля термопасты КПТ-8. Подключение датчика осуществлено с помощью провода МГТФ во фторопластовой изоляции.

Вся слесарная доработка свелась к сверлению всего двух отверстий в подставке кофеварки.

Через эти отверстия были проложены два провода питания, один провод управления нагрузкой и два провода термодатчика. Как видите, ремонтопригодность блока управления обеспечена.

Для защиты глазка пиромодуля была использована пластинка полипропилена, которую я отрезал от поршня одноразового шприца.

Интересно, что узкий спектр инфракрасного излучения, в котором работает пиромодуль, блокируется обычным стеклом и плексигласом, хотя пропускается многими типами пластмасс, включая капрон (полиэтилен), полипропилен и др.

А вот как это работает. Видеоролик в разрешении HD (1280x720px).

PIR датчик движения Ардуино: характеристики

Сегодня уже никто не удивляется при автоматическом включении освещения в подъездах многоквартирных домов, которые срабатывают при прохождении человека. В большинстве приборов установлены пассивные датчики движения (PIR). Рассмотрим в этой статье устройство датчика движения, схему его подключения к Arduino UNO и соберем на его основе автоматический включатель освещения.

Линза Френеля концентрирует инфракрасное излучение

Модуль с ПИР датчиком состоит из пироэлектрического элемента под пластиковой линзой Френеля — цилиндрическая деталь с прямоугольным кристаллом в центре, который улавливает уровень инфракрасного излучения и пропускает его через себя. При подключении IR к Arduino мы уже выяснили, что все предметы имеют инфракрасное излучение и чем выше температура, тем интенсивнее излучение.

Устройство и распиновка пироэлектрического датчика движения

PIR датчики движения практически одинаковы по устройству. Диапазон чувствительности PIR сенсоров для Ардуино до 6 метров, угол обзора 110° x 70°. Питание — 5 Вольт, а выходной цифровой сигнал имеет значение 0, когда движения нет и значение 1 при наличии движения. Чувствительные элементы устанавливается в герметический корпус, который защищает от влажности и перепадов температур.

Оптическая мультилинза

Мультлинза выполнена из пластика в форме полусферы, на которой расположено множество мини-линз. Они фокусируют ИК излучение от объекта и направляют его на пироприёмник.

Чтобы зафиксировать движение также применяется линза Френеля.

Она разбита на несколько фокусирующих участков. Таким образом, сплошной тепловой фон от объекта раскалывается на активные и пассивные зоны в шахматном порядке. Датчик «видит» человека в целом, но разбитым на такие зоны.

При перемещении изображения из одной зоны в другую, детектор движения срабатывает.

Радиус действия, в котором эффективно работает PIR датчик небольшой, около 6–7 метров.

Особо точные ИК детекторы работают в паре с устройством компенсации слепых пятен. Так устроены ИК-датчики, что они не могут видеть происходящего прямо под ними (особенно это относится к настенным ПИР датчикам).

В таких случаях в конструкцию прибора включается специальное зеркало, направленное таким образом, что данные из слепой зоны перенаправляются на линзы детектора.

Настройка работы

Перед использованием PIR датчика, его, как всякий прибор, необходимо настроить. Для этого он обладает тремя опциями настроек:

• освещённость;
• чувствительность;
• время задержки.

Освещённость

Для того чтобы  прибор не включал свет днём, поздним утром и с началом сумерек, можно выполнить более тонкую регулировку по параметру «LUX».

Последовательность действий:

1. Вывернуть регулятор на максимум.
2. Как только наступил желаемый уровень темноты, медленно поворачивать регулятор в обратную сторону, до тех пор, пока датчик не сработает и включится свет в помещении.

Теперь прибор будет включаться именно в тот момент, когда свет в помещении будет более востребован.

Чувствительность

Регулировка чувствительности исключает реакцию датчика на появление в поле его «зрения» мелких домашних животных.

Настройка прибора выполняется винтом «Sens» опытным путем:

1. На первом этапе выставляем максимальную чувствительность.
2. Теперь проверяем, будет ли прибор работать на требуемом расстоянии, уменьшая уровень пока он перестанет реагировать на человека.
3. Проверяем, какая реакция на мелких животных.
4. Осталось зафиксировать тот порог чувствительности, который вас устроит.

Правильная регулировка состоит в том, чтобы датчик зафиксировал движение человека на границе приемлемой освещенности.

Время задержки

Время задержки — параметр, по которому видно, какое время после срабатывания датчик «увидит», что движения больше нет. Временной интервал регулируется в границах от 5 секунд до 10 минут.

Регулировка выполняется регулятором с надписью «Time»:

1. Выкручиваем регулятор до минимального значения.
2. Начать движение в поле работы датчика.
3. Засекаем время срабатывания
4. Эмпирическим путем выставляется нужное время срабатывания.
5. Нужные параметры сохраняются.

Что дает временная задержка?

Представьте, что человек поднялся на пятый этаж: ему нужно отдышаться, найти ключи, открыть дверь. И свет должен гореть. То есть параметр задержки должен быть максимальным.

Другое дело если датчик установлен в квартирном коридоре. Тут можно выставить минимальную задержку порядка 3–5 секунд.

Вообще индикаторы движения могут быть установлены в различных местах. Наиболее актуальны эти приборы в местах где часто собираются люди. Например, в офисах и конторах такая задержка по времени включения/выключения должна быть максимально допустимой. И наоборот в малопосещаемых местах задержку включения можно установить на самый минимум.

Вариант PIR датчика с GSM-модулем

Зачастую именно ПИР датчик — это та последняя преграда, которую злоумышленник обойти не может. Если проводные системы еще легко заметны, то беспроводные комплексы повышают уровень охранных систем за счет своей автономности, тем самым снижая ее уязвимость. Датчик движения с GSM модулем, безусловно, простое, но эффективное средство защиты своего имущества.

Работа данного прибора аналогична типичным ПИР датчикам. Но в данном случае при обнаружении в охраняемой зоне какого-либо движения девайс отправляет СМС-сообщение по заданному владельцем номеру и параллельно включает встроенный микрофон, чтобы была возможность прослушать, что происходит в помещении в данный момент.

Включить/выключить девайс можно удаленно отправив SMS-команду на сим-карту датчика.

Автономность устройства обеспечивается за счет встроенного пятивольтового аккумулятора, которого хватает на 15–20 дней автономной работы. Встроенный микрофон улавливает звук на расстоянии до 10 метров.

Зона видимости ДД — 5–8 метров при угле обзора в 90°.

Место размещения полноразмерной SIM-карты:

Есть собственный USB-разъем типа UC-E6, который служит для подключения внешнего источника питания на 5 вольт.

Чтобы сохранить номер хозяина датчика в его памяти, достаточно позвонить на номер сим-карты устройства. Всё! Только один номер в памяти и никаких белых или черных списков. Может ли злоумышленник позвонить на этот номер и снять датчик охраны? Да, конечно может. Но тогда это должен быть очень близкий и хорошо знакомый хозяину датчика человек.

Для постановки в режим охраны посылается СМС — сообщение с текстом: «1111».
Для снятия с режима охраны  отправляется сообщение с текстом: «0000».

Дополнительных настроек у девайса нет.

Зона сработки датчика небольшая и вероятное место установки ПИР датчика прямо напротив входной двери на расстоянии не больше трех метров.

Можно применить этот датчик непосредственно в автомобиле. Таким образом, появляется возможность отследить местонахождение машины в данный момент времени, если подключить услугу «Местонахождение абонента».

Такой беспроводной сенсор с GSM можно применять как дополнение к уже существующим охранным системам, которые уже есть на объекте и как самостоятельное средство защиты.

Основное преимущество девайса — его автономность. Это обстоятельство дает возможность поставить на охрану те объекты, на которых может отключаться электричество:

• дачи;
• гаражи;
• складские помещения.

PIR датчик

PIR датчик представляет собой пироэлектрический инфракрасный (PIR) датчик движения. Подобные датчики часто используются в системах сигнализации и легко обнаруживают присутствие людей или животных. Они малые по габаритам, недорогие, потребляют мало энергии, легки в эксплуатации и практически не подвержены износу.

В PIR датчике присутствуют два важных элемента: пироэлектрический кристалл, который может обнаруживать тепловые сигнатуры от живого организма (человека/животных), и линзы Френеля, которые расширяют диапазон действия датчика. Также в PIR датчике доступно несколько вариантов опций, показанных на следующем рисунке.

Два потенциометра (оранжевый цвет) используются для управления чувствительностью и срабатывания по времени датчика. Основной контакт датчика (Dout) располагается между его контактами Vcc и Gnd. Датчик работает от напряжения 3.3 В, но также может работать и от напряжения 5 В. В левом верхнем углу датчик имеет переключатель режимов своей работы. Всего доступно два режима работы: “H” режим и “I” режим.

В “H” режиме на выходном контакте датчика Dout будет появляться напряжение высокого уровня (3.3V) когда в диапазоне действия датчика будет появляться человек. Спустя некоторое время, устанавливаемое с помощью потенциометра, напряжение на этом контакте становится низкого уровня. То есть в этом режиме напряжение высокого уровня на контакте Dout будет независимо от того присутствует ли еще человек в зоне действия датчика или покинул ее. Этот режим мы будем использовать в нашем проекте – в большинстве случаев он предпочтительней при работе с этим датчиком. Еще его называют режимом “с перезапуском”.

В режиме “I” напряжение высокого уровня (3.3V) на выходном контакте датчика Dout будет только тогда, когда человек находится в зоне действия датчика. Как только человек покинет ее, то спустя некоторое время, регулируемое с помощью потенциометра, на контакте Dout будет напряжение низкого уровня. То есть если вы будете ходить около датчика, то он будет постоянно срабатывать и выключаться. Этот режим еще называется режимом “без перезапуска”.

Примечание: местоположение контактов и потенциометров могут отличаться в зависимости от производителя PIR датчика.

Использование

Основные направления, где используются ДД:

1. Для защиты от проникновения.
2. Автоматизации освещения.
3. Автоматизации установок климат контроля.

Защита от проникновения

В любое время суток детекторы эффективно фиксируют незаконное проникновение на частную территорию. В темных местах и с наступлением сумерек датчики автоматически включат свет, если увидят передвижение людей. Могут работать в паре с видеорегистратором.

Автоматизация света

Зачем гореть лампочке, если людей в помещении нет? Детектор движения поможет автоматически включать/выключать свет именно тогда когда в комнате находятся люди. Так можно достигнуть существенной экономии электричества.

Автоматизация климата

Очень удобно управлять температурным режимом в домах и квартирах с помощью извещателей движения. Они могут подавать команды на блок управления кондиционера, если зафиксировано присутствие/отсутствие людей в подконтрольной зоне.

Пироэлектрический эффект

Ещё в далёком XIX веке немецкий физик Вильгельм Рентген занимался изучением пироэлектрического эффекта. Пироэлектрический эффект – это генерация электрических зарядов в кристалле под действием теплового (инфракрасного) излучения.

Современные технологии позволили искусственно синтезировать чувствительные пироэлектрические кристаллы. В отличие от природных кристаллов (турмалин, кварц) в которых пироэлектрический эффект проявляется слабо, искусственные пироэлектрические кристаллы обладают повышенной чувствительностью.

На основе пироэлектрических кристаллов были созданы пироэлектрические инфракрасные датчики. В настоящее время такие датчики применяют практически повсеместно.

Вот наиболее распространённые сферы применения:

Системы охранной сигнализации. Инфракрасные датчики движения обнаруживают движение человека в охраняемой зоне. Каждый человек излучает в окружающую среду тепло. Это и используется для обнаружения человека в охраняемом пространстве.

Автоматически открывающиеся входные двери в крупных супермаркетах, залах, студиях, магазинах и т.п. В таких системах также используются пироэлектрические датчики движения.

В последнее время в продаже появились автоматические выключатели освещения. Применение таких приборов в быту довольно оправдано, это сокращает затраты на электроэнергию.

Автоматические системы противопожарной сигнализации. Пироэлектрический датчик служит своеобразным электронным термометром и сигнализирует о превышении допустимой температуры в помещении.

Кроме всего прочего пироэлектрические датчики служат для дистанционного измерения температуры.

Наиболее продвинувшейся в производстве пироэлектрических датчиков является фирма Murata Manufacturing Co (Япония).

Устройство простейшего пироэлектрического датчика

Пироэлектрический датчик состоит из пластины пироэлектрика (кристалла) по бокам которого нанесены металлические обкладки, которые образуют своеобразный конденсатор. На одну из обкладок нанесено вещество, принимающее электромагнитное тепловое излучение.

Излучение вызывает пироэлектрический эффект и напряжение между обкладками растёт, причём строго определённой полярности. Полученное напряжение приложено к участку затвор – исток полевого транзистора, встроенного в датчик.

В результате сопротивление канала транзистора VT1 изменяется. Транзистор VT1 нагружен на внешний нагрузочный резистор (не показан на рисунке), с которого и снимается сигнал.

Резистор R1 служит для разрядки обкладок конденсатора пироэлектрического датчика.

Датчики некоторых серий снабжают несколькими чувствительными элементами, соединёнными последовательно с чередующейся полярностью. Это позволяет сделать приборы нечувствительными к равномерному фоновому облучению.

Пироэлектрический кристалл – довольно инерционный чувствительный элемент.

Для различных электронных систем применяются пироэлектрические датчики с разной спектральной чувствительностью. Спектральная чувствительность датчика формируется за счёт поглощающей способности материала, которым покрыты пластины пироэлектрика.

Для противопожарных систем используются пироэлектрические датчики со спектральной характеристикой под номером 1.

На графике видно, что датчики с данной характеристикой чувствительны к излучению с длиной электромагнитной волны 4 – 5 мкм (микрометров).

Для охранных систем, а также систем автоматики используются пироэлектрические датчики с характеристикой 2 и 3. Пироэлектрики с такой спектральной характеристикой более подходит для фиксации движения человека.

Пироэлектрические датчики со спектральной характеристикой под номером 4 наиболее подходят для дистанционных измерителей температуры. Видно, что характеристика под номером 4 более равномерна, следовательно, показания датчика с такой характеристикой будут наиболее точны.

Пироэлектрические датчики нашли широкое применение в системах «умный дом».

Нравится

Главная &raquo Технологии &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Что такое пиромодуль или PIR (motion) Sensor?

Аббревиатура ПИР или PIR расшифровывается, как Passive Infra-Red или Пассивный Инфракрасный.

Пиромодуль, или PIR-sensor, это устройство преобразующее изменение интенсивности инфракрасного излучения в электрический ток. Работа пиромодуля основана на пиростатическом эффекте, который возникает в некоторых кристаллических материалах при изменении температуры. Изменение же температуры сенсора может быть вызвано инфракрасным излучением.

Так как изменение электрического поля кристаллических диэлектриков компенсируется полем свободных электрических зарядов, то зарегистрировать поле можно только при его изменении. Это замечательное свойство датчиков, построенных на основе пироэлектриков, позволяет отслеживать мизерные изменения интенсивности излучения, произошедшие за сравнительно короткие промежутки времени, тогда как плавно меняющаяся температура самого пиромодуля не оказывает влияние на результаты измерений.

Для защиты от помех и других вредных воздействий, пиро-сенсор заключён в герметичный металлический корпус, который снабжён окошком. Окошко закрыто инфракрасным режекторным фильтром, пропускающим свет в узком диапазоне излучения, горб спeктральной характеристики которого находится в районе 10мкм (1*104нм). На картинке изображены пиромодули: советский «ПМ-4» и импортный «D203S».

В импортных пиромодулях за инфракрасным фильтром расположен не только сам пиро-сенсор, но и усилитель на малошумящем униполярном (полевом) транзисторе. На картинке схема включения и цоколёвка пиромодуля иностранного производства «PIR D203S».

Для подключения пиромодулей советского производства, полевой транзистор требовалось устанавливать дополнительно. На картинке схема включения и распиновка пиромодуля «ПМ-4» советского производства.

Когда-то пиромодули были секретной разработкой военно-промышленного комплекса и устанавливались в ТГС Тепловые Головки Самонаведения (Heatseeker) ракет и другие боевые устройства.

Но сейчас пиромодули широко используются и в гражданской технике. В основном, они применяются в качестве детекторов движения систем сигнализации и управления освещением. На картинке один из таких датчиков «Feron LX20/SEN5», предназначенный для управления освещением.

Режимы работы

Модуль может работать в режиме «non retriggerable» («не перезапускаемый») или в режиме «retriggerable» («перезапускаемый»).

В «не перезапускаемом» режиме после срабатывания на выходе устанавливается высокий уровень. В высоком уровне выход остаётся некоторое время Tx. После чего на выходе устанавливается низкий уровень, в котором он остаётся на время Ti (запускается таймер блокировки срабатывания). После чего модуль снова может сигнализировать об обнаружении движения.

Что бы было понятней, приведём пример. Допустим к выводу модуля подключен светодиод, а перед модулем постоянно происходит движение (махать рукой и т.д.). В «не перезапускаемом» режиме светодиод некоторое время будет светиться, затем не на долго погаснет. Потом снова начнёт светиться и спустя время опять погаснет. И т.д.

В «перезапускаемом» режиме после срабатывания на выходе устанавливается высокий уровень. Высокий уровень будет удерживаться в течении времени Tx. Если за время Tx датчик снова обнаружит движение, вывод не будет переведён в низкий уровень, а таймер Tx перезапустится. После окончания Tx, запустится таймер блокировки Ti. Если движение обнаружено во время Ti, на выходе модуля не будет установлен высокий уровень.

Возвращаясь к примеру со светодиодом, это означает следующее – пока перед датчиком есть движение, светодиод будет постоянно светиться.

Время Tx и Ti задаются резисторами и конденсаторами, подключенными к выводам 3, 4, 5 и 6 микросхемы. Для изменения Ti на плате придётся перепаять детали. А для частичной подстройки Tx на плате установлен подстроечный резистор. Выше есть два изображения – схема и фото с описанием где какие детали. «Регулировка времени» это и есть частичная подстройка Tx. Обычно на плате запаяны такие номиналы, что бы блокировка (Ti) длилась примерно пару секунд, а Tx можно было настроить от нескольких секунд до нескольких минут.

Режим «не перезапускаемый» иногда ещё называют режимом «L», а «перезапускаемый» режимом «H». Это связано с тем, какой уровень устанавливается на первом пине (вход) микросхемы BISS0001. «L» (low) это низкий уровень, а «H» (high) это высокий. Где какой режим, на плате иногда помечается буквами «L» и «H», а иногда не обозначают. На модулях, что на фото выше, на зелёном есть обозначение, а на синем нет.

Также может и отличаться, что нужно сделать для переключения режимов. На синем модуле для переключения просто переставляется перемычка. А на зелёном сначала нужно перерезать дорожку, после чего запаять перемычку:

Как выглядит и где используется

Рабочая пластина датчика состоит из кристаллических веществ, которые имеют свойство при попадании света на них поляризоваться. И от того насколько изменится интенсивность излучения зависит изменение и поляризации, а как следствие это вызывает изменение напряжения в электрическом поле кристаллического элемента. Следовательно, если измерить разность потенциалов на разных точках кристаллической пластины можно узнать и величину излучения.

Это основной физический принцип, по которому работают датчики присутствия, с центральным пироэлектрическим элементом. Он помещается в герметичный или пластиковый корпус.

Такие детекторы движения с успехом применяются:

• в промышленных системах охранной сигнализации;
• управление освещением в квартирах или офисных помещениях. Часто эти детекторы помогают автоматизировать процесс освещения;
• в системах «Умный дом».

Прибор может зафиксировать движение — электрическая цепь замкнется и включится освещение. Также он сработает и в обратную сторону — если людей в помещении уже нет, то нет и движения, соответственно цепь размыкается и свет гаснет.

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.

Рисунок 2 – PIR датчик, пироэлектрический датчик, два слота обнаружения

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.

Рисунок 3 – Принцип действия PIR датчика

Особенности монтажа

Датчики движения очень полезны и набирают популярность в различных сферах нашей жизни. Поэтому будет полезным знать о специфике установки этих устройств:

1. Двери, предметы мебели, перегородки или всё, что затрудняет обзор перед датчиком быть не должно.
2. Наиболее выгодное местоположение размещение датчика — потолок. Таким образом, получается предельно допустимый угол обнаружения и увеличивается обзор контролируемого помещения. Если по каким-то соображениям потолочное размещение недоступно, допускается монтаж приборов на колонны или стены.
3. Приборы отопления, открытое солнце и вообще все, что вызывает нагревание, не должно находиться рядом с датчиком. Мало того что сам прибор будет нагреваться, так еще эти факторы вызовут ошибочное срабатывание детектора.
4. Надо учитывать и такой фактор как радиус действия детектора. Т.е. люди могут просто не попасть в зону действия.
5. Оптимальная высота монтажа потолочных извещателей — 2.5/3 метра. Для настенных приборов — высота колеблется от 1.2 до 2.3 метров от уровня пола.