Pentru stabilirea comunicații fără fir cu un dispozitiv la distanță, de obicei folosim unde radio, radiații optice și uneori unde acustice. Practic, aceste tipuri de comunicații fără fir își schimbă frecvența. Toate aceste comunicații au frecvențe variabile începând de la benzi precum HF, LF, VHF, UHF și așa mai departe. Radiațiile optice utilizează secțiunea infraroșu și vizibilă a spectrului unde acustice utilizează o porțiune ultrasonică a spectrului de frecvență și, undele micro și milimetrice sunt denumite unde radio.

Senzor infraroșu pasiv

Radiația IR este secțiunea spectrului electromagnetic care are lungimi de undă mai mici decât microundele și mai lungi decât lungimile de undă ale luminii vizibile. Regiunea infraroșie este de la 0,75um la 1000umand, undele IR sunt prea mici pentru a fi văzute cu ochii umani. Dacă regiunea lungimii de undă este de la 0,75um la 3um - se numește ca în apropierea infraroșu, regiunea de la 3um la 6um este numită mijloc în infraroșu și, dacă regiunea este mai mare de 6um, atunci se numește infraroșu îndepărtat.

Aceste radiații au fost utilizate pe scară largă în diferiți senzori și gadgeturi electronice. Chiar de la telecomandele televizorului la dispozitivele complicate, cum ar fi echipamentele de vizionare nocturnă folosesc unde IR. Următoarea secțiune discută despre Elementele de bază ale senzorului PIR și aplicațiile sale .

Senzor infraroșu pasiv (PIR)

Termenul PIR este forma scurtă a PassiveInfra Red. Termenul „pasiv” indică faptul că senzorul nu participă activ la proces, ceea ce înseamnă că nu emite în sine semnalele IR menționate, ci mai degrabă detectează pasiv radiațiile infraroșii care vin din corpul uman din zona înconjurătoare.

Senzor PIR

Radiațiile detectate sunt transformate într-o încărcare electrică, care este proporțională cu nivelul detectat al radiației. Apoi, această încărcare este îmbunătățită și mai mult de un FET încorporat și alimentat la pinul de ieșire al dispozitivului, care devine aplicabil unui circuit extern pentru declanșarea și amplificarea ulterioară a etapelor de alarmă. Gama senzorului PIR este de până la 10 metri la un unghi de + 15o sau -15o.

Imaginea de mai jos prezintă o configurație tipică a pinului senzorului PIR, care este destul de simplă pentru a înțelege pinouturile și le puteți aranja cu ușurință într-un circuit de lucru cu ajutorul următoarelor puncte:

Configurarea PIN a PIR

Senzorii infraroșii pasivi constau din trei pini, așa cum este indicat în diagrama de mai sus.

“mie scattering vs rayleigh scattering ”

Pinul 1 corespunde terminalului de scurgere al dispozitivului, care ar trebui să fie conectat la sursa pozitivă de 5V DC.
Pin2 corespunde terminalului sursă al dispozitivului, care ar trebui să fie conectat la terminalul de masă printr-un rezistor de 100K sau 47K. Pin2 este pinul de ieșire al senzorului, iar semnalul IR detectat este transportat către un amplificator de la pinul 2 al senzorului.
Pinul 3 al senzorului este conectat la sol.

Principiul de lucru al senzorului PIR

Senzorii PIR sunt mai complicați decât ceilalți senzori, deoarece constau din două sloturi. Aceste sloturi sunt realizate dintr-un material special sensibil la IR. Obiectivul Fresnel este folosit pentru a vedea că cele două fante ale PIR pot vedea peste o anumită distanță. Când senzorul este inactiv, atunci cele două sloturi simt aceeași cantitate de IR. Cantitatea ambientală radiază din exterior, pereți sau încăpere etc.

Când trece un corp uman sau orice animal, atunci acesta interceptează primul slot al senzorului PIR. Acest lucru determină o schimbare diferențială pozitivă între cele două bisecte. Când un corp uman părăsește zona de detectare, senzorul generează o schimbare diferențială negativă între cele două bisecte. Senzorul cu infraroșu în sine este adăpostit într-un metal închis ermetic pentru a îmbunătăți umiditatea / temperatura / zgomotul / imunitatea. Există o fereastră care este realizată din material siliconic acoperit în mod tipic pentru a proteja elementul senzitiv.

Senzorul PIR funcționează

Un circuit de detectare a mișcării utilizând senzorul PIR

În segmentul de mai sus, am învățat ieșirile pin ale unui senzor PIR, acum să trecem la studierea unei aplicații simple a senzorului PIR. Diagrama de mai jos descrie un circuit senzor PIR cu detector de mișcare . În prezența unei energii IR umane sau a unei radiații, senzorul infraroșu detectează energia și o convertește imediat în impulsuri electrice minute, suficient pentru a activa tranzistorul BC547 în conducție și pentru a face colectorul să scadă.

Circuit de detectare a mișcării utilizând senzorul PIR

Ca un comparator, este configurat IC741 - care este format din 8 pini. În care pinul 3 este alocat ca intrare de referință, în timp ce Pin2 ca intrare de detectare. Când terminalul colector al tranzistorului scade, atunci pinul potențial al IC devine mai mic decât pinul potențial 3. Imediat crește ieșirea IC-ului, declanșând driverul releului format dintr-un alt tranzistor și releu. Releul declanșează și pornește dispozitivul de alarmă, care este conectat la circuit.

Condensatorul 100uF / 25V se asigură că releul rămâne pornit chiar și după oprirea senzorului infraroșu pasiv datorită ieșirii sursei de radiație. Dispozitivul senzor PIR trebuie să fie închis în mod corespunzător într-un capac lentilă Fresnel pentru a se asigura că eficiența sa este suficient de îmbunătățită.

Proiecte bazate pe senzori PIR cu rezumate

Înțelegând utilizarea și limitările senzorilor, oferă o idee clară a dezvoltării proiectelor. Proiecte de nivel avansat precum SCADA, control logic fuzzy , achiziția de date adoptă de obicei sisteme integrate iar aceste proiecte necesită cunoașterea domeniului software, în special limbajul C. Aici, detaliile despre câteva proiecte bazate pe senzori infraroșii pasivi cu descriere sunt prezentate mai jos.

Sistem automat de deschidere a ușii bazat pe senzor PIR

Scopul principal al acestui proiect este deschiderea și închiderea ușilor, în locurile în care prezența unei persoane este obligatorie - de exemplu, hoteluri, centre comerciale, teatre etc. acest proiect constă dintr-un senzor PIR care detectează prezența corpului uman și trimite impulsuri către 8051 microcontroler . Acest microcontroler controlează driverul motorului trimițând impulsuri adecvate la intrarea sa și activează pinii.

Sistem de alarmă de securitate bazat pe senzor PIR

Principala intenție a acestui proiect este de a oferi securitate. Acest proiect se bazează pe senzorul PIR cu un circuit integrat care generează o sirenă. Acest senzor detectează radiația infraroșie care este emisă de oameni și apoi dă o ieșire digitală. Această ieșire digitală se aplică la UM3561 IC. Astfel, generează sunetul atunci când este detectat orice corp uman. UM3561 IC este un CI IC, care generează tonuri de sirene multiple, cum ar fi sirenele de pompieri, sirenele de ambulanță, sunetul mitralierei și sirenele de poliție.

Robot de detectare umană utilizând senzorul PIR

Robotul de detectare umană care utilizează senzorul PIR detectează în principal omul și se bazează pe un Microcontroler pe 8 biți . Un senzor infraroșu pasiv folosit pentru a detecta ființele umane și acest proiect este utilizat în principal pentru salvarea persoanelor blocate în resturi în timpul cutremurului. Practic, aduce oamenii blocați sub resturi la suprafață, salvându-i astfel în mod eficient.

Controlul motorului pas cu pas pe baza senzorului PIR

Scopul principal al acestui proiect este de a controla un motor pas cu pas folosind senzorul PIR. Acest proiect se bazează în principal pe tehnologie robotică . Această tehnologie este utilizată în principal pentru aplicații avansate. În acest proiect, senzorul PIR intern este utilizat pentru performanțe excelente - senzorul IR este utilizat în sisteme de alarmă antiefracție , comutatoare de lumină, monitorizarea prezentului vizitatorilor și roboți. În robotică, motoarele pas cu pas sunt utilizate pe scară largă și oferă o rotație continuă, precum și o precizie uimitoare.

“aplicarea cablului de fibră optică ”

Astfel, a fost discutată o prezentare generală a elementelor de bază ale senzorului PIR și a aplicațiilor sale. Acești senzori sunt utilizați în multe aplicații, cum ar fi monitorizarea în timp real, inclusiv sănătatea fizică, sisteme electronice de securitate , etc. În afară de aceasta, pentru orice ajutor cu privire la acest subiect sau idei de proiecte bazate pe senzori , ne puteți contacta comentând în secțiunea de comentarii de mai jos.

Credite foto: