Voor het vestigen draadloze communicatie met een apparaat op afstand gebruiken we meestal radiogolven, optische straling en soms akoestische golven. Kortom, dit soort draadloze communicatie verandert hun frequentie. Al deze communicaties hebben variabele frequenties, beginnend bij banden als HF, LF, VHF, UHF-banden, enzovoort. Optische straling maakt gebruik van een infrarood en een zichtbaar deel van het spectrum, akoestische golven gebruiken een ultrasoon deel van het frequentiespectrum en micro- en millimetergolven worden radiogolven genoemd.

Passieve infraroodsensor

IR-straling is het deel van het elektromagnetische spectrum dat golflengten heeft die kleiner zijn dan microgolven en langer dan de golflengten van zichtbaar licht. Het infraroodgebied is van 0,75 um tot 1000 um, de IR-golven zijn te klein om met het menselijk oog te worden gezien. Als het golflengtegebied van 0,75 um tot 3 um is - wordt het nabij-infrarood genoemd, wordt het gebied van 3 um tot 6 um midden genoemd infrarood en, als het gebied hoger is dan 6um, wordt het ver-infrarood genoemd.

Deze stralingen zijn op grote schaal gebruikt in verschillende sensoren en elektronische gadgets. Direct van de tv-afstandsbedieningen tot de gecompliceerde apparaten zoals nachtzichtapparatuur gebruiken IR-golven. In de volgende sectie wordt het Basisprincipes van PIR-sensoren en de toepassingen ervan

Passieve infraroodsensor (PIR)

De term PIR is de korte vorm van PassiveInfra Red. De term 'passief' geeft aan dat de sensor niet actief deelneemt aan het proces, wat betekent dat hij zelf niet de genoemde IR-signalen uitzendt, maar passief de infraroodstraling detecteert die van het menselijk lichaam in de omgeving komt.

PIR-sensor

De gedetecteerde stralingen worden omgezet in een elektrische lading, die evenredig is met het gedetecteerde stralingsniveau. Vervolgens wordt deze lading verder verbeterd door een ingebouwde FET en toegevoerd aan de uitgangspen van het apparaat die van toepassing wordt op een extern circuit voor verdere activering en versterking van de alarmtrappen. Het bereik van de PIR-sensor is maximaal 10 meter onder een hoek van + 15o of -15o.

De onderstaande afbeelding toont een typische pinconfiguratie van de PIR-sensor, die vrij eenvoudig is om de pinouts te begrijpen en men kan ze gemakkelijk in een werkend circuit rangschikken met behulp van de volgende punten:

Pin-configuratie van PIR

De passieve infraroodsensoren bestaan uit drie pinnen, zoals aangegeven in het bovenstaande diagram.

Pin1 komt overeen met de afvoeraansluiting van het apparaat, die moet worden aangesloten op de positieve voeding 5V DC.
Pin2 komt overeen met de source-aansluiting van het apparaat, die via een 100K- of 47K-weerstand op de aardklem moet worden aangesloten. Pin2 is de outputpin van de sensor en het gedetecteerde IR-signaal wordt vanaf pin 2 van de sensor naar een versterker gestuurd.
Pin3 van de sensor is verbonden met de aarde.

Werkingsprincipe van de PIR-sensor

De PIR-sensoren zijn ingewikkelder dan de andere sensoren omdat ze uit twee sleuven bestaan. Deze slots zijn gemaakt van een speciaal materiaal dat gevoelig is voor IR. De Fresnel-lens wordt gebruikt om te zien dat de twee sleuven van de PIR over enige afstand naar buiten kunnen kijken. Wanneer de sensor inactief is, detecteren de twee slots dezelfde hoeveelheid IR. De hoeveelheid omgevingsfactoren straalt van buiten, muren of kamer, enz.

Wanneer een menselijk lichaam of een dier voorbij komt, onderschept het de eerste sleuf van de PIR-sensor. Dit veroorzaakt een positieve differentiële verandering tussen de twee doorsneden. Wanneer een menselijk lichaam het detectiegebied verlaat, genereert de sensor een negatieve differentiële verandering tussen de twee doorsneden. De infraroodsensor zelf is gehuisvest in een hermetisch afgesloten metaal om de vochtigheid / temperatuur / ruis / immuniteit te verbeteren. Er is een venster dat is gemaakt van typisch gecoat siliciummateriaal om het sensorelement te beschermen.

PIR-sensor werkt

Een bewegingsdetectiecircuit met behulp van een PIR-sensor

In het bovenstaande segment hebben we de pin-outs van een PIR-sensor geleerd, laten we nu verder gaan met het bestuderen van een eenvoudige toepassing van de PIR-sensor. Het onderstaande diagram toont een bewegingsdetector PIR-sensorcircuit In aanwezigheid van een menselijke IR-energie of -straling detecteert de infraroodsensor de energie en zet deze onmiddellijk om in minuscule elektrische pulsen, voldoende om de transistor BC547 in geleiding en om zijn collector laag te maken.

Bewegingsdetectiecircuit met PIR-sensor

Als vergelijker is de IC741 opgesteld - die uit 8 pinnen bestaat. Waarin de pin3 wordt toegewezen als de referentie-ingang, terwijl de Pin2 als de detectie-ingang. Wanneer de collector-aansluiting van de transistor laag wordt, wordt de potentiaalpin2 van het IC lager dan de potentiaalpin3. Het maakt onmiddellijk de output van de IC hoog, waardoor de relaisstuurprogramma wordt geactiveerd, bestaande uit een andere transistor en een relais. Het relais activeert en schakelt het alarmapparaat in, dat op het circuit is aangesloten.

De condensator 100uF / 25V zorgt ervoor dat het relais aan blijft zelfs nadat de passieve infrarood sensor is uitgeschakeld, mogelijk door het verlaten van de stralingsbron. Het PIR-sensorapparaat moet correct worden ingesloten in een Fresnel-lenskap om ervoor te zorgen dat de efficiëntie voldoende wordt verbeterd.

Op PIR-sensor gebaseerde projecten met abstracts

Door het gebruik en de beperkingen van sensoren te begrijpen, krijgt u een duidelijk beeld van de ontwikkeling van de projecten. Geavanceerde projecten zoals SCADA, fuzzy logic controle , neemt data-acquisitie meestal over embedded systemen en deze projecten vereisen kennis van het softwaredomein, vooral de C-taal. Hier worden de details over een paar op passieve infrarood sensor gebaseerde projecten met beschrijving hieronder gegeven.

PIR Sensor gebaseerd automatisch deuropeningssysteem

Het belangrijkste doel van dit project is het openen en sluiten van deuren op plaatsen waar iemands aanwezigheid verplicht is - bijvoorbeeld hotels, winkelcentra, theaters, enz. dit project bestaat uit een PIR-sensor die de aanwezigheid van het menselijk lichaam detecteert en pulsen naar de 8051 microcontroller Deze microcontroller bestuurt de motoraandrijving door geschikte pulsen naar zijn ingang te sturen en pinnen in te schakelen.

“waar zijn lcd-schermen van gemaakt? ”

Beveiligingsalarmsysteem op basis van PIR-sensor

De belangrijkste bedoeling van dit project is om veiligheid te bieden. Dit project is gebaseerd op een PIR-sensor met een geïntegreerd circuit dat een sirene genereert. Deze sensor neemt de infrarode straling op die van de mens wordt uitgezonden en geeft vervolgens een digitale output. Deze digitale uitgang wordt toegepast op de UM3561 IC. Het genereert dus het geluid wanneer een menselijk lichaam wordt gedetecteerd. De UM3561 IC is een ROM IC, die meerdere sirene tonen genereert zoals brandweer sirenes, ambulancesirenes, machinegeweer geluid en politie sirenes.

Menselijke detectierobot met behulp van PIR-sensor

De menselijke detectierobot die de PIR-sensor gebruikt, detecteert voornamelijk mensen en is gebaseerd op een 8-bits microcontroller Passieve infrarood sensoren die worden gebruikt om de mens te detecteren en dit project wordt voornamelijk gebruikt om mensen te redden die vastzitten in puin tijdens een aardbeving. Het brengt in feite mensen die vastzitten onder puin naar de oppervlakte, waardoor ze effectief worden gered.

Op PIR-sensor gebaseerde stappenmotorbesturing

Het belangrijkste doel van dit project is om een stappenmotor te besturen met behulp van een PIR-sensor. Dit project is voornamelijk gebaseerd op de robottechnologie Deze technologie wordt voornamelijk gebruikt voor geavanceerde toepassingen. In dit project wordt een interne PIR-sensor gebruikt voor uitstekende prestaties - IR-sensor wordt gebruikt in inbraakalarmsystemen , lichtschakelaars, bezoekersaanwezigheidsbewaking en robots. In de robotica worden stappenmotoren veel gebruikt en ze bieden zowel continue rotatie als verbazingwekkende precisie.

Zo is een overzicht van de basisprincipes van PIR-sensoren en de toepassingen ervan besproken. Deze sensoren worden in veel toepassingen gebruikt, zoals bij real-time monitoring, inclusief fysieke gezondheid, elektronische beveiligingssystemen , enz. Afgezien van dit, voor hulp bij dit onderwerp of op sensoren gebaseerde projectideeën , kunt u contact met ons opnemen door te reageren in het commentaargedeelte hieronder.

Fotocredits: