Инфракрасные датчики движения принцип работы, советы по выбору и установке

Конструкционные особенности прибора

Прибор автоматического включения света характеризуется отсутствием излучения во время работы, как, например, ультразвуковой аналог. Поэтому его называют – пассивный датчик движения. Такая техника функционирует по принципу регулярного отслеживания инфракрасного излучения в рабочей зоне пироэлектрического датчика.

Определение движения объекта осуществляется посредством оптического элемента – линзы Френеля. При обнаружении в радиусе действия движущегося объекта достаточно крупных размеров пассивный датчик включения света генерирует несколько импульсов, на базе которых формируется сигнал для подачи на пироэлемент. Важным условием при этом является изменение интенсивности теплового излучения фона.

Метеорит72 - лучший интернет магазин светодиодного освещения! Товары высочайшего качества, безупречный сервис, широчайший ассортимент, отличные цены, гарантия. Посмотреть продукцию >>>

Точность работы подобной техники определяется типом пироэлемента, используемого в конструкции, а также количеством сегментов оптической системы. В последнее время стали популярными сдвоенные и счетверенные пироэлементы, что способствует повышению уровня чувствительности прибора для автоматического включения света и в результате приводит к полному исключению ложных срабатываний.

Еще необходимо проследить, чтобы пассивный ИК-датчик располагался в зоне, где отсутствуют стеклянные перегородки и посторонние объекты. Это обусловлено тем, что люстры, колонны, предметы мебели с высокими стенками, а также стекло являются непреодолимыми преградами для проникновения ИК-излучения.

Устройство ИК датчика

Инфракрасный датчик движения может настраиваться в соответствии с условиями эксплуатации. Зимой нередко требуется повышение уровня чувствительности, так как тепловое излучение объекта в холодное время года будет соответствовать фоновому уровню в рабочей зоне прибора автоматического включения света.

Обычно такая техника предполагает наличие возможности настройки временного интервала отключения. При этом пассивный датчик отключит осветительный прибор по прошествии заданного промежутка времени, который может варьироваться от нескольких секунд до 8-10 мин. в зависимости от модели.

Датчик препятствий на ИК лучах

 Офисные Светильники

Практически каждый самодвижущийся робот обладает такими датчиками. Это своеобразное зрение робота. Датчик работает по принципу радара — посылка и прием ИК света. Светодиод излучает инфракрасные лучи, которые отражаясь от препятствия, попадают на приемник ИК излучения, который формирует на выходе сигнал низкого уровня, что говорит о том, что есть сигнал. Если же препятствия нет, то лучи уйдут в никуда и отражения не будет, приемник ИК лучей ничего не «увидит».

История

 Светодиодная лента  Офисные Светильники

Инфракрасные лучи были открыты в 1800 году английским физиком Уильямом Гершеле. Подразделяют три области инфракрасного излучения в зависимости от длины волны: ближняя (0,75—1,5 микрометров), средняя (1,5-5,6 мкм) и дальняя (5,6—100 мкм) (1 мкм=1/1000000 м).

Инфракрасные лучи абсолютно безопасны для организма человека в отличие от рентгеновских, ультрафиолетовых или СВЧ.

В инфракрасном спектре есть область с длинами волн примерно от 7 до 14 мкм (так называемая длинноволновая часть инфракрасного диапазона), оказывающая на организм человека по — настоящему уникальное полезное действие. Эта часть инфракрасного излучения соответствует излучению самого человеческого тела с максимумом на длине волны около 10 мкм. Поэтому любое внешнее излучение с такими длинами волн наш организм воспринимает как «своё». Самый известный естественный источник инфракрасных лучей на нашей Земле — это Солнце, а самый известный на Руси искусственный источник длинноволновых инфракрасных лучей — это русская печь, и каждый человек обязательно испытывал на себе их благотворное влияние.

Воздействуя на организм человека в длинноволновой части инфракрасного диапазона, можно получить явление, называемое «резонансным поглощением», при котором внешняя энергия будет активно поглощаться организмом. В результате этого воздействия повышается потенциальная энергия клетки организма, и из нее уходит не связанная вода, повышается деятельность специфических клеточных структур, растет уровень иммуноглобулинов, увеличивается активность ферментов и эстрогенов, происходят и другие биохимические реакции. Это касается всех типов клеток организма и крови.

Устройство ИК приемника. Принцип работы

Приемники инфракрасного излучения получили сегодня широкое применение в бытовой технике, благодаря доступной цене, простоте и удобству в использовании. Эти устройства позволяют управлять приборами с помощью пульта дистанционного управления и их можно встретить практически в любом виде техники. Но, несмотря на это, постепенно Bluetooth модуль набирает все большую популярность.


Принцип работы IR ресивера. Обработка сигнала от пульта ДУ

ИК-приемник на Ардуино способен принимать и обрабатывать инфракрасный сигнал, в виде импульсов заданной длительности и частоты. Используется при изготовлении датчика препятствия и дальномера для Arduino. Обычно ИК-приемник имеет три ножки и состоит из следующих элементов: PIN-фотодиод, усилитель, полосовой фильтр, амплитудный детектор, интегрирующий фильтр и выходной транзистор.

Под действием инфракрасного излучения в фотодиоде, у которого между p и n областями создана дополнительная область из полупроводника (i-область), начинает течь ток. Сигнал поступает на усилитель и далее на полосовой фильтр, который настроен на фиксированную частоту: 30; 33; 36; 38; 40 и 56 килогерц и защищает приемник от помех. Помехи могут создавать любые бытовые приборы.

Чтобы сигнал от пульта ДУ принимался ИК приемником Ардуино, пульт должен быть с той же частотой, на которую настроен фильтр в IR приемнике. Поэтому не каждый пульт дистанционного управления подойдет для работы. Следует подбирать IR приемник и IR передатчик с одной частотой. После фильтра сигнал поступает на амплитудный детектор, интегрирующий фильтр и выходной транзистор.

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован.

Яндекс.Метрика