PIR érzékelő: 5 fontos tény, amit tudnod kell

tartalom

Mik azok a PIR érzékelők?

A PIR érzékelő vagy passzív infravörös érzékelő egy elektronikus műszer, amely érzékeli a látómezőjében lévő tárgyakból kibocsátott infravörös sugárzást. A „passzív” kifejezés előtagként került hozzáadásra, mivel az ilyen típusú érzékelők semmilyen formában nem sugároznak ki energiát. Ezeket a műszereket tárgyak, állatok és emberek mozgásának érzékelésére használják infravörös sugárzásuk segítségével. A középső infravörös hullámhossz-tartományba tartozó (személy, állat vagy tárgy által kibocsátott) fekete test sugárzását a detektor érzékeli és összehasonlítja a háttértárgyak hőmérsékletével.

Az infravörös hullám egy elektromágneses sugárzás, amelynek frekvenciája 300 GHz és 400 THz között van [a hullámhossz 10.-3 - 0.7 x 10-6m]. Az infravörös sugárzás emberi szemmel nem látható. Az infravörös hullámokat élelmiszerek és televíziós távirányítók, optikai kábelek, hőkamerák, orvosi alkalmazások, mozgásérzékelők stb. melegítésére használják. A PIR érzékelőket elsősorban tárgyak vagy emberek mozgásának észlelésére és elemzésére használják.

PIR érzékelő
Mozgásérzékelő falra szerelve. Kép forrása: CHGMozgásérzékelő, közkincsként megjelölve, további részletek a Wikimedia Commons

Mi a PIR érzékelők működési elve?

Minden meleg tárgy, beleértve az emberi testet is, hőt sugároz infravörös sugárzás formájában. Az infravörös sugárzás emberi szemmel nem látható. Ezeket a sugárzásokat csak speciálisan kialakított elektronikus eszközökkel lehet észlelni. A passzív infravörös érzékelők érzékelik, majd átalakítják a beeső fényenergiát (infravörös hullámok formájában) elektromos (elektronok) jellé. Az infravörös érzékelőket erősen érinti a vízgőz, mivel a víz elnyeli a kapott sugárzás legnagyobb részét. Emiatt az infravörös érzékelők időnként nem tudnak pontos eredményeket adni, ha kültéri környezetben használják. A sugárzás mértéke az adott objektumok hőmérsékletétől és felületi jellemzőitől függően változik.

Ezek a detektorok jellemzően egy sugárzási sávot képesek érzékelni a 4.4 mikrométeres tartományban, a másik két sávot pedig a 4.4 mikrométeres spektrum feletti és alatti tartományban. A két tartomány megkülönböztetett érzékelése lehetővé teszi az érzékelő számára, hogy különbséget tudjon tenni a tényleges lángok és a nem láng sugárzások között, amelyek befolyásolhatták az eredményeket. Ezek az érzékelők pontosabb lángérzékelési eredményeket tudnak biztosítani a háttérsugárzás hatásainak figyelmen kívül hagyása után.

Mozgásérzékelő sugármintával
A PIR érzékelő érzékenységének bemutatása az irány tekintetében. Kép forrása: AndreasCTMozgásérzékelő sugármintávalCC BY-SA 4.0

PIR érzékelőkben használt lencsék

A legnépszerűbb PIR detektormodellek Fresnel lencséket vagy tükörszegmenseket használnak, amelyek hatótávolsága körülbelül 10 méter vagy 30 láb, a látómező pedig kevesebb, mint 180 fok. Ezeket a lencséket a készülék által érzékelt infravörös sugárzás fókuszálására használják. Egyes fejlett modellek sokkal szélesebb, körülbelül 360 fokos látómezővel rendelkeznek. Az ilyen típusú lencsék a mennyezetre vannak felszerelve. A passzív infravörös érzékelők képesek érzékelni az infravörös energia változásait 30 méter vagy 100 láb felett. A Fresnel lencsék helyett parabolikus tükröket használnak a sugárzási energia hatékony fókuszálására.

Mi a PIR szenzor alkalmazása a hőképalkotásban??

A hőképes infravörös érzékelőket kifejezetten az infravörös sugárzás észlelésére és képek készítésére tervezték. A hőképalkotással előállított képek a tárgy által kisugárzott hőmennyiségtől, valamint az előtérben és a háttérben lévő objektumok közötti hőmérséklet-különbségtől függenek. A hőképalkotás a legalkalmasabb képalkotáshoz rendkívül sötét körülmények között. A szemüvegen kívül hőkamerás kameraérzékelők is rendelkezésre állnak a sötétben történő képek rögzítésére. Ezek az eszközök sokféle alkalmazási területet szolgálnak ki különböző területeken. A hőképadatok elemzésének folyamatát termográfia néven ismerik.

Camera trap fotopulapka kamera lesna kamera obserwacyjna
Kameracsapda PIR mozgásérzékelő. Kép forrása;Dariusz KowalczykKameracsapda, fotopułapka, kamera leśna, kamera obserwacyjnaCC BY-SA 4.0

Miben használható a PIR érzékelő? biztonsági rendszerek?

A PIR-érzékelőket gyakran használják különféle biztonsági rendszerekben. A PIR rendszer egy kis relé vezérléséért felel. Ez a relé köti össze a biztonsági áramkört néhány elektromos érintkezővel, amelyek a betörésjelző központ érzékelő bemeneti zónájához vannak csatlakoztatva. Abban az esetben, ha nincs mozgásérzékelés vagy változás, a reléérintkező zárva van, vagy van egy „normálisan zárt” (NC) relé. Mozgásérzékelés vagy eltérés jelenléte esetén a relé kinyitja az áramkört, és kiváltja a riasztást, amely jelet küld.

A passzív érzékelők érzékelik a környezet visszaverődését. Ezek az érzékelő eszközök általában nem használnak adót. Ezek a műszerek elemzik a környező tárgyak sugárzási változásait, majd elektromos impulzust vagy jelet irányítanak a beágyazott mikroszámítógépre. Ez a mikroszámítógép ezután kölcsönhatásba lép az érzékelő mechanikus részével a vett jel alapján. Az érzékelőgyártók gyakran javasolják a passzív infravörös érzékelő alapú riasztás kiszámított elhelyezését a téves riasztások esélyének csökkentése érdekében. Javasoljuk, hogy az érzékelőt ne szerelje fel az ablak felé, mert interferenciát okozhat.

Fénykapcsoló passzív infravörös érzékelővel
PIR biztonsági kapcsoló. Kép forrása: Z22Fénykapcsoló passzív infravörös érzékelővelCC BY-SA 4.0

Milyen anyagokat használnak a PIR érzékelőkben??

Az infravörös szenzorok különböző anyagokból készülhetnek az általuk szolgáltatott információ formájának követelményei alapján. Az IR detektorokban gyakran használt anyagok a következők:

  • Higany-kadmium-tellurid (MCT, HgCdTe néven ismert)
  • Ólom(II)-szulfid (PbS)
  • Indium antimonid (InSb)
  • Indium-gallium-arzenid
  • Indium-arzenid
  • Lítium-tantalát (LiTaO3)
  • Ólom-szelenid
  • Quantum Well infravörös fotodetektor (QWIP)
  • Triglicin-szulfát (TGS)
  • Platina szilicit (PtSi)

A mozgásérzékelő technológiákat az évek során nagymértékben fejlesztették. Általában két vagy több mozgásérzékelő technológia bizonyos kombinációját alkalmazzák a lehető legjobb eredmény elérése érdekében. A passzív infravörös technológiák és a számítógépes látás szoftver kombinációja az utóbbi időben egyre népszerűbb a mozgásérzékelés területén. Az ilyen technológiák ritkán adnak hibát az eredményekben, és a számítógépes kamera által rögzített mozgást is újraellenőrzik. Ezek az eszközök sokféle alkalmazási területet szolgálnak ki különböző területeken.

Ha többet szeretne megtudni az infravörös érzékelőkről, látogasson el ide https://lambdageeks.com/ir-sensors/

Is Read: