Lær om passiv infrarød sensor (PIR) med projekter

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





Til etablering trådløs kommunikation med en ekstern enhed bruger vi normalt radiobølger, optiske stråling og undertiden akustiske bølger. Dybest set ændrer disse typer trådløs kommunikation deres frekvenser. Alle disse kommunikationer har variable frekvenser startende fra bånd som HF, LF, VHF, UHF bånd osv. Optisk stråling bruger infrarød og synlig del af spektret akustiske bølger bruger en ultralydsdel af frekvensspektret, og mikro- og millimeterbølger kaldes radiobølger.

Passiv infrarød sensor

Passiv infrarød sensor



IR-stråling er den del af det elektromagnetiske spektrum, der har bølgelængder mindre end mikrobølger og længere end de synlige lysbølgelængder. Det infrarøde område er fra 0,75um til 1000umand, IR-bølgerne er for små til at blive set med de menneskelige øjne. Hvis bølgelængderegionen er fra 0,75um til 3um - kaldes det som nær infrarød regionen fra 3um til 6um kaldes midt infrarød, og hvis regionen er højere end 6um, kaldes den så langt infrarød.


Disse stråling er blevet brugt i vid udstrækning i forskellige sensorer og elektroniske gadgets. Lige fra tv-fjernbetjeningerne til de komplicerede enheder som nattesynsudstyr bruger IR-bølger. I det følgende afsnit diskuteres om Grundlæggende om PIR-sensor og dens applikationer .



Passiv infrarød sensor (PIR)

Udtrykket PIR er den korte form for PassiveInfra Red. Udtrykket ”passiv” indikerer, at sensoren ikke aktivt deltager i processen, hvilket betyder, at den ikke selv udsender de henviste IR-signaler, men snarere passivt registrerer den infrarøde stråling, der kommer fra den menneskelige krop i det omkringliggende område.

PIR-sensor

PIR-sensor

De detekterede strålinger konverteres til en elektrisk ladning, som er proportional med det detekterede niveau af strålingen. Derefter forbedres denne opladning yderligere med en indbygget FET og føres til enhedens udgangsstift, som bliver anvendelig til et eksternt kredsløb til yderligere udløsning og forstærkning af alarmtrinnene. PIR-sensorområdet er op til 10 meter i en vinkel på + 15o eller -15o.

Nedenstående billede viser en typisk pin-konfiguration af PIR-sensoren, som er ganske enkel at forstå pinouts, og man kan let arrangere dem i et arbejdskredsløb ved hjælp af følgende punkter:


Pin-konfiguration af PIR

Pin-konfiguration af PIR

De passive infrarøde sensorer består af tre ben som angivet i diagrammet vist ovenfor.

  • Pin1 svarer til enhedens afløbsterminal, som skal tilsluttes den positive forsyning 5V DC.
  • Pin2 svarer til enhedens kildeterminal, som skal forbindes til jordterminalen via en 100K eller 47K modstand. Pin2 er sensorens udgangsstift, og det detekterede IR-signal føres frem til en forstærker fra sensorens pin 2.
  • Pin3 på sensoren er forbundet til jorden.

PIR-sensorens arbejdsprincip

PIR-sensorerne er mere komplicerede end de andre sensorer, da de består af to slots. Disse slots er lavet af et specielt materiale, der er følsomt over for IR. Fresnel-linsen bruges til at se, at de to slots i PIR kan se ud over en vis afstand. Når sensoren er inaktiv, registrerer de to slots den samme mængde IR. Den omgivende mængde udstråler fra det fri, vægge eller rum osv.

Når et menneskeligt legeme eller et dyr passerer forbi, aflytter det PIR-sensorens første slot. Dette medfører en positiv differentiel ændring mellem de to halveringer. Når en menneskelig krop forlader sensorområdet, genererer sensoren en negativ forskel mellem de to halveringer. Selve den infrarøde sensor er anbragt i et hermetisk forseglet metal for at forbedre fugtighed / temperatur / støj / immunitet. Der er et vindue, der er lavet af typisk overtrukket siliciummateriale for at beskytte sensorelementet.

PIR-sensor fungerer

PIR-sensor fungerer

Et kredsløb til bevægelsesdetektering ved hjælp af PIR-sensor

I ovenstående segment har vi lært pin-outs af en PIR-sensor, lad os nu gå videre til at studere en simpel anvendelse af PIR-sensoren. Nedenstående diagram viser en bevægelsesdetektor PIR-sensorkreds . I nærvær af en menneskelig IR-energi eller stråling registrerer den infrarøde sensor energien og konverterer den straks til små elektriske impulser, nok til at aktivere transistor BC547 i ledning og for at få dens samler til at gå lavt.

Bevægelsesdetekteringskredsløb ved hjælp af PIR-sensor

Bevægelsesdetekteringskredsløb ved hjælp af PIR-sensor

Som komparator er IC741 opsat - som består af 8 ben. Hvor pin3 tildeles som referenceindgang, mens pin2 som sensorindgang. Når transistorens kollektorterminal er lav, bliver potentialets pin2 på IC lavere end den potentielle pin3. Straks gør det output fra IC højt og udløser relædriver bestående af en anden transistor og relæ. Relæet udløser og tænder alarmenheden, der er forbundet til kredsløbet.

Kondensatoren 100uF / 25V sørger for, at relæet forbliver tændt, selv efter at den passive infrarøde sensor er slukket muligvis på grund af udgangen af ​​strålingskilden. PIR-sensorenheden skal være lukket korrekt i et Fresnel-objektivdæksel for at sikre, at dens effektivitet forbedres tilstrækkeligt.

PIR-sensorbaserede projekter med abstracts

Ved at forstå brugen og begrænsningerne af sensorer giver det en klar idé om at udvikle projekterne. Projekter på avanceret niveau såsom SCADA, fuzzy logik kontrol , dataopsamling normalt vedtager indlejrede systemer og disse projekter kræver software domæne viden, især C-sproget. Her gives detaljerne om et par passive infrarøde sensorbaserede projekter med beskrivelse nedenfor.

PIR-sensorbaseret automatisk døråbningssystem

Hovedformålet med dette projekt er at åbne og lukke døre på steder, hvor en persons tilstedeværelse er obligatorisk - for eksempel hoteller, indkøbscentre, teatre osv. dette projekt består af en PIR-sensor, der registrerer tilstedeværelsen af ​​den menneskelige krop og sender impulser til 8051 mikrokontroller . Denne mikrocontroller styrer motordriveren ved at sende passende impulser til dens input og aktivere stifter.

Sikkerhedsalarmsystem baseret på PIR-sensor

Hovedintentionen med dette projekt er at skabe sikkerhed. Dette projekt er baseret på PIR-sensor med et integreret kredsløb, der genererer en sirene. Denne sensor registrerer den infrarøde stråling, der udsendes fra mennesker og giver derefter et digitalt output. Denne digitale output anvendes på UM3561 IC. Således genererer den lyden, når en menneskelig krop opdages. UM3561 IC er en ROM IC, der genererer multi-sirenetoner som brandmotorsirener, ambulancesirener, maskingeværlyd og politisirener.

Menneskeregistreringsrobot ved hjælp af PIR-sensor

Den menneskelige detektionsrobot, der bruger PIR-sensor, registrerer hovedsageligt mennesker, og den er baseret på en 8-bit mikrokontroller . En passiv infrarød sensor bruges til at opdage mennesker, og dette projekt bruges hovedsageligt til at redde mennesker, der sidder fast i snavs under jordskælv. Det bringer dybest set mennesker fast under snavs til overfladen og derved redder dem effektivt.

PIR-sensorbaseret trinmotorkontrol

Hovedmålet med dette projekt er at styre en stepmotor ved hjælp af PIR-sensor. Dette projekt er hovedsageligt baseret på robotteknologi . Denne teknologi bruges hovedsageligt til avancerede applikationer. I dette projekt bruges PIR-sensor internt til fremragende ydeevne - IR-sensor bruges i indbrudssystemer , lysafbrydere, overvågning af besøgende, og robotter. I robotteknologi anvendes trinmotorer i vid udstrækning, og de tilbyder kontinuerlig rotation såvel som fantastisk præcision.

Således er en oversigt over grundlæggende PIR-sensor og dens applikationer blevet diskuteret. Disse sensorer bruges i mange applikationer, såsom i realtidsovervågning inklusive fysisk sundhed, elektroniske sikkerhedssystemer osv. Bortset fra dette, for enhver hjælp til dette emne eller sensorbaserede projektidéer , kan du kontakte os ved at kommentere i kommentarfeltet nedenfor.

Fotokreditter: