A megállapításhoz vezeték nélküli kommunikáció távoli eszközzel általában rádióhullámokat, optikai sugárzást és néha akusztikus hullámokat használunk. Alapvetően az ilyen típusú vezeték nélküli kommunikáció megváltoztatja frekvenciáját. Mindezek a kommunikációk változó frekvenciájúak, kezdve a HF, LF, VHF, UHF sávoktól és így tovább. Az optikai sugárzás infravörös és látható spektrumrészeket használ. Az akusztikus hullámok a frekvenciaspektrum ultrahangos részét használják, és a mikro- és milliméteres hullámokat rádióhullámoknak nevezik.
Passzív infravörös érzékelő
Az IR-sugárzás az elektromágneses spektrum azon szakasza, amelynek hullámhossza kisebb, mint a mikrohullám, és hosszabb, mint a látható fény hullámhossza. Az infravörös tartomány 0,75 um és 1000 um között van, az infravörös hullámok túl kicsiek ahhoz, hogy az emberi szemmel láthassák őket. Ha a hullámhosszúság tartománya 0,75 um és 3 um között van, akkor az infravörös közelében a 3um és 6um közötti tartományt középsőnek nevezzük. infravörös, és ha a régió magasabb, mint 6um, akkor azt infravörösnek hívják.
Ezeket a sugárzásokat széles körben használták a különféle érzékelőkben és elektronikus kütyükben. A TV-távirányítóktól kezdve a bonyolult eszközökig, például az éjjellátó berendezések IR-hullámokat használnak. A következő szakasz a A PIR szenzor alapjai és alkalmazásai .
Passzív infravörös érzékelő (PIR)
A PIR kifejezés a PassiveInfra Red rövid formája. A „passzív” kifejezés azt jelzi, hogy az érzékelő nem vesz aktívan részt a folyamatban, ami azt jelenti, hogy nem maga bocsátja ki a hivatkozott IR-jeleket, hanem passzívan érzékeli az ember testéből érkező infravörös sugárzást a környező területen.
PIR érzékelő
A detektált sugárzások elektromos töltéssé alakulnak, amely arányos a sugárzás észlelt szintjével. Ezután ezt a töltést tovább javítja egy beépített FET, és az eszköz kimeneti tüskéjéhez táplálja, amely külső áramkörre válik alkalmassá a riasztási fokozatok további beindításához és felerősítéséhez. A PIR érzékelő tartománya legfeljebb 10 méter, + 15o vagy -15o.
Az alábbi kép a PIR érzékelő tipikus tűkonfigurációját mutatja, amely meglehetősen egyszerű megérteni a tűket, és a következő pontok segítségével könnyen elrendezhető őket működő áramkörbe:
A PIR PIN-konfigurációja
A passzív infravörös érzékelők három érintkezőből állnak, amint azt a fenti ábra mutatja.
- A Pin1 az eszköz leeresztő kapcsának felel meg, amelyet az 5V DC pozitív tápfeszültséghez kell csatlakoztatni.
- A Pin2 a készülék forráskapcsolatának felel meg, amelyet 100K vagy 47K ellenálláson keresztül kell a földi csatlakozóhoz csatlakoztatni. A Pin2 az érzékelő kimeneti csapja, és a detektált IR jelet továbbítja az erősítőhöz az érzékelő 2. tűjéből.
- Az érzékelő 3. érintkezője a földhöz csatlakozik.
PIR érzékelő működési elve
A PIR érzékelők bonyolultabbak, mint a többi érzékelő, mivel két résből állnak. Ezek a rések speciális, IR-re érzékeny anyagból készülnek. A Fresnel lencsével azt látják, hogy a PIR két nyílása túlmutat valamilyen távolságon. Amikor az érzékelő inaktív, akkor a két nyílás azonos mennyiségű IR-t érzékel. A környezeti mennyiség sugárzik a szabadból, a falakról vagy a helyiségből stb.
Amikor egy emberi test vagy bármely állat áthalad, elfogja a PIR érzékelő első nyílását. Ez pozitív differenciálváltozást okoz a két felező között. Amikor egy emberi test elhagyja az érzékelő területet, az érzékelő negatív differenciális változást generál a két felező között. Maga az infravörös érzékelő egy hermetikusan lezárt fémben van elhelyezve a páratartalom / hőmérséklet / zaj / immunitás javítása érdekében. Van egy ablak, amely tipikusan bevont szilícium anyagból készül az érzékelő elem védelme érdekében.
A PIR érzékelő működik
Mozgásérzékelő áramkör PIR érzékelővel
A fenti szegmensben megtanultuk a PIR érzékelő csapjait, most pedig folytassuk a PIR érzékelő egyszerű alkalmazásának tanulmányozásával. Az alábbi ábra ábrázolja egy mozgásérzékelő PIR érzékelő áramköre . Emberi infravörös energia vagy sugárzás jelenlétében az infravörös érzékelő észleli az energiát, és azonnal elektromos impulzusokká alakítja, elegendő ahhoz, hogy aktiválja a BC547 tranzisztor vezetésbe, és hogy kollektora alacsonyan legyen.
Mozgásérzékelő áramkör PIR érzékelővel
Összehasonlításképpen az IC741 van beállítva - amely 8 csapból áll. Ebben a pin3 van kiosztva referencia bemenetként, míg a Pin2 érzékelő bemenetként. Amikor a tranzisztor kollektor terminálja alacsonyra süllyed, akkor az IC potenciális pin2-je alacsonyabb lesz, mint a potenciális pin3. Azonnal magasra teszi az IC kimenetét, és beindítja a másik tranzisztorból és reléből álló relé meghajtót. A relé beindítja és bekapcsolja az áramkörhöz csatlakoztatott riasztóberendezést.
A 100uF / 25V kondenzátor biztosítja, hogy a relé bekapcsolva maradjon a passzív infravörös érzékelő kikapcsolása után is, valószínűleg a sugárforrás kilépése miatt. A PIR érzékelő készüléket megfelelően be kell zárni egy Fresnel lencsevédőbe annak biztosítása érdekében, hogy annak hatékonysága kellően javuljon.
PIR szenzor alapú projektek kivonatokkal
Az érzékelők használatának és korlátainak megértésével világos elképzelést ad a projektek kidolgozásáról. Haladó szintű projektek, mint például a SCADA, fuzzy logikai vezérlés , az adatgyűjtés általában elfogadja beágyazott rendszerek és ezek a projektek szoftveres tartományi ismereteket igényelnek, különös tekintettel a C nyelvre. Az alábbiakban néhány passzív infravörös érzékelő alapú projekt részleteit ismertetjük.
PIR érzékelő alapú automatikus ajtónyitó rendszer
A projekt fő célja az ajtók nyitása és bezárása olyan helyeken, ahol az ember jelenléte kötelező - például szállodákban, bevásárlóközpontokban, színházakban stb. Ez a projekt egy PIR érzékelőből áll, amely érzékeli az emberi test jelenlétét és impulzusokat küld a 8051 mikrovezérlő . Ez a mikrovezérlő úgy vezérli a motor meghajtóját, hogy megfelelő impulzusokat küld a bemenetére és engedélyezi a csapokat.
PIR érzékelőn alapuló biztonsági riasztórendszer
A projekt fő célja a biztonság biztosítása. Ez a projekt egy szirénát generáló integrált áramkörrel rendelkező PIR érzékelőn alapul. Ez az érzékelő érzékeli az emberekből kibocsátott infravörös sugárzást, majd digitális kimenetet ad. Ezt a digitális kimenetet az UM3561 IC-re alkalmazzák. Így generálja a hangot, ha bármilyen emberi testet észlelnek. Az UM3561 IC egy ROM IC, amely több sziréna hangot generál, például tűzoltóautó szirénákat, mentőszirénákat, géppuska hangokat és rendőrségi szirénákat.
Emberi detektáló robot PIR érzékelő használatával
A PIR szenzort használó emberi detektáló robot főleg embert észlel, és egy 8 bites mikrovezérlő . Az emberek észlelésére használt passzív infravörös érzékelők, és ezt a projektet elsősorban a földrengés során törmelékbe szorult emberek megmentésére használják. Alapvetően a törmelék alá szorult embereket hozza felszínre, ezáltal hatékonyan megmentve őket.
PIR érzékelő alapú léptető motor vezérlés
A projekt fő célja egy léptetőmotor vezérlése PIR érzékelő segítségével. Ez a projekt főként a robot technológia . Ezt a technológiát elsősorban fejlett alkalmazásokhoz használják. Ebben a projektben a belső PIR érzékelőt használják a kiváló teljesítmény érdekében - az IR érzékelőt használják betörésjelző rendszerek , villanykapcsolók, látogatói jelenlét-figyelés és robotok. A robotikában a léptető motorokat széles körben használják, és folyamatos forgatást, valamint elképesztő pontosságot kínálnak.
Így megvitatták a PIR érzékelők alapjainak és alkalmazásainak áttekintését. Ezeket az érzékelőket számos alkalmazásban használják, például valós idejű monitorozásban, beleértve a fizikai egészséget, elektronikus biztonsági rendszerek stb. Ettől eltekintve a témával kapcsolatos bármilyen segítségért, ill szenzor alapú projektötletek , felveheti velünk a kapcsolatot az alábbi megjegyzések részben.
Fotók:
