Aktive og passive infrarøde sensorer
Infrarøde sensorer er dele af mange enheder, vi bruger hver dag, og vi bemærker måske ikke engang.Du kan finde disse sensorer i ting som dine tv -fjernbetjente eller detaljerede sikkerhedssystemer.De arbejder ved hjælp af en type lys kaldet infrarød.Ved at lære om aktive og passive infrarøde sensorer kan vi få en bedre idé om, hvordan vores foretrukne gadgets fungerer og værdsætter deres rolle i teknologi og sikkerhed.
Katalog
Figur 1: Aktive og passive infrarøde sensorer
Infrarøde sensorer i hverdagens brug
Infrarøde (IR) sensorer bruges ofte i mange hverdagslige ting, selvom du ikke bemærker dem.For eksempel, når du ændrer tv -kanalen med en fjernbetjening, bruger den en IR -sensor.På samme måde bruger sikkerhedssystemer, der registrerer bevægelse IR -lys.IR -sensorer er også vidt brugt i automatiserede garageporte.
I en typisk IR -sensoropsætning er der en del, der sender usynligt infrarødt lys mod en modtager placeret en bestemt afstand væk.Modtageren registrerer dette lys.Hvis noget blokerer for lyset, henter modtageren ikke signalet, hvilket får sensoren til at indikere, at noget er i vejen.
De vigtigste dele af en IR -sensor inkluderer emitteren (normalt en infrarød LED), modtageren (typisk en fotodiode eller fototransistor) og de nødvendige kredsløb til at behandle signalet.Emitteren producerer det infrarøde lys, der rejser i en lige linje.Modtageren registrerer lyset og gør det til et elektrisk signal.Hvis noget blokerer stien mellem emitteren og modtageren, går signalet tabt, og sensoren reagerer i overensstemmelse hermed.
Denne teknologi bruges på mange praktiske måder.I et automatiseret garageportsystem hjælper IR -sensoren for eksempel med at forhindre døren i at lukke, hvis noget er i sin måde.Dette forhindrer mennesker og tingene i sikkerhed ved at forhindre døren i at forårsage skade eller skade.
IR -sensorer bruges også i sikkerhedssystemer til at registrere bevægelse.Når nogen bevæger sig inden for sensorens rækkevidde, afbryder deres tilstedeværelse den infrarøde lysstråle og udløser en alarm eller en alarm.Dette bruges i vid udstrækning i både hjemme- og forretningssikkerhedssystemer.
Aktive infrarøde sensorer
Figur 2: Aktiv infrarød sensor
Hvordan fungerer aktive IR -sensorer?
Aktive infrarøde (IR) sensorer bruger to hoveddele: en emitter og en modtager.Emitteren fremstiller en stråle af infrarød lys og peger den på modtageren.Modtageren er placeret, så den vender mod emitteren direkte, så den altid kan se IR -strålen.
Sådan fungerer det:
• Emitteren skaber og sender en IR -lysstråle ud.Denne bjælke bevæger sig i en lige linje til modtageren;
• Modtageren er indrettet med emitteren, så den normalt ser IR -lysstråle hele tiden;
• Når noget kommer i vejen for IR -strålen, blokerer det lyset fra at nå modtageren;
• Modtageren bemærker, at IR -strålen er væk.Dette betyder, at noget blokerer IR -lyset.
Denne enkle måde at opdage, om IR -strålen er der eller ikke gør aktive IR -sensorer pålidelige til mange anvendelser.De bruges i ting som automatiske døråbnere, systemer, der registrerer hindringer og nogle sikkerhedssystemer.
Figur 3: Variationer og anvendelser af aktive infrarøde sensorer
En anden måde at bruge den standard aktive infrarøde (IR) sensor involverer at have både emitteren og modtageren står over for den samme retning.Når noget kommer ind i detektionsområdet, reflekteres IR -signalet, der sendes ud, tilbage til modtageren.Dette lader sensoren vide, at noget er der baseret på det reflekterede signal.
En anden måde bruger en fast reflektor til at hoppe det sendte signal tilbage til modtageren.Denne opsætning gør systemet lettere, fordi det fjerner behovet for en fjern elektrisk del ved detektionspunktet.Dette gør det enklere at installere og tage sig af.
Aktive IR -sensorer bruges ofte i fabrikker, især til at holde styr på genstande på transportbånd.Disse sensorer hjælper med at sikre en jævn og effektiv drift ved at registrere, om genstande er der eller ej, hvilket giver mulighed for præcis kontrol og automatisering af produktionsprocessen.
Passive infrarøde sensorer (PIR)
Figur 4: Passive infrarøde sensorer (PIR)
Hvad betyder PIR?
En passiv infrarød (PIR) sensor er en type sensor, der detekterer varme, der udsendes fra objekter omkring den.Det er kendt som "passiv", fordi det ikke udsender noget infrarødt lys i sig selv;I stedet registrerer det kun ændringer i varmeliveauet i sit miljø.Denne funktion gør PIR -sensorer populære i sikkerhedssystemer og automatiserede belysningsopsætninger, hvor de hjælper med at registrere bevægelse.
Hovedkomponenterne i en PIR -sensor inkluderer en pyroelektrisk sensor, som er følsom over for infrarødt lys, og en Fresnel -linse, der koncentrerer dette lys på sensoren.Sensoren har to detektionsspalter.Normalt henter begge slots den samme mængde infrarød stråling fra deres omgivelser.Men når en varm genstand, såsom et menneske, bevæger sig ind i sensorens rækkevidde, forstyrrer den denne ligevægt.Den ene slot registrerer derefter mere stråling end den anden.Denne forskel detekteres af sensorens elektronik, som derefter kan udløse en alarm eller aktivere et lys.
PIR -sensorer er meget værdsat i sikkerhedsapplikationer til at detektere uautoriseret indrejse og i belysningssystemer for at dreje lys på automatisk, når nogen kommer ind i et rum og slukket, når de forlader, og dermed sparer energi.Dette gør dem til effektive og miljøvenlige valg til styring af energiforbrug i bygninger.
Hvordan fungerer passive IR -sensorer?
Figur 5: Hvordan fungerer passive IR -sensorer
Passive infrarøde (PIR) sensorer detekterer den varme, der afgives af varme ting som mennesker eller dyr.
Sådan fungerer det:
• I hjertet af PIR -sensoren er en speciel del, der fornemmer varme fra dens omgivelser.Det er indstillet til at bemærke ændringer i varme forårsaget af at bevæge varme genstande;
• Sensoren er opdelt i to dele, hver følsom over for varme.Normalt fornemmer begge dele den samme mængde varme, så der genereres ikke noget signal;
• Når en varm genstand som en person bevæger sig ind i området, ser sensoren ure, ændrer den varmebalancen.Den ene del sanser mere varme end den anden, hvilket skaber en forskel i spænding (en type elektrisk signal);
• Sensoren ser på denne ændring i spænding.Hvis ændringen er stor nok sammenlignet med et fast niveau, betyder det, at der er bevægelse;
• Efter påvisning af bevægelse aktiverer sensoren tilsluttede enheder, såsom lys eller alarmer.Dette kan hjælpe med at forbedre sikkerheden eller spare energi ved kun at tænde lys, når det er nødvendigt;
• Sensoren bruger en speciel linse til at fokusere varmesignalerne på den og for at gøre sit visningsområde større.Dette hjælper sensoren med at dække et bredere område effektivt.
Disse sensorer er gode til steder, hvor du har brug for at opdage bevægelse uden at være indlysende, som i hjemmesikkerhedssystemer eller i bygninger for at hjælpe med at spare energi.
Sammenligning af aktive og passive IR -sensorer
Tabel sammenligning mellem aktive IR -sensorer og passive IR -sensorer.
Aktiv IR (infrarød) sensor Passiv IR (infrarød) sensor
Disse sensorer afgiver deres eget lys.Disse sensorer afgiver ikke deres eget lys.
De kan direkte måle objekternes afstand og hastighed.De har problemer med at måle afstand og hastighed.
De fungerer godt om dagen, om natten og med kolde genstande.De fungerer ikke godt om natten eller med kolde genstande.
De kan let findes af fjendens detektionssystemer.De findes ikke let af fjendens detektionssystemer.
De er små og lette sensorer.De er små og lette sensorer.
De er billige.De er billige.
Påvisnings- og måleevner er ikke så gode som radarer.Påvisnings- og måleevner er ikke så gode som radarer.
Aktive infrarøde (luft) sensorer
Aktive infrarøde (luft) sensorer bruger en infrarød LED til udsendelse af lys, som detekteres af en modtager.Når et objekt bryder bjælken, udløser den handlinger som at åbne døre, lyde alarmer eller tænde lys.De bruges i automatiske dørsystemer, sikkerhedssystemer og industrielle indstillinger.Deres effektivitet afhænger af tilpasningen af komponenter, lysreflektion og miljøforhold.
Passive infrarøde (PIR) sensorer
Passive infrarøde (PIR) sensorer registrerer varme, der udsendes af objekter og mennesker.De sender ikke signaler, men registrerer ændringer i varmemønstre, hvilket får sensoren til at udløse en tilsluttet enhed.PIR -sensorer bruger en pyroelektrisk sensor og linse til at fokusere varme på sensoren, så den kan dække større områder.De bruges ofte i sikkerhedssystemer og automatiske lys på grund af deres energieffektivitet og følsomhed.
Den største forskel mellem de to er, at luftsensorer udsender og detekterer infrarøde bjælker, hvilket gør dem ideelle til at detektere specifikke forhindringer.PIR -sensorer detekterer naturlig infrarød stråling, hvilket gør dem egnede til bredere bevægelsesdetektion.At vælge mellem dem afhænger af, om du har brug for at registrere specifikke blokeringer eller overvåge bredere områder til bevægelse.
Fremtiden for infrarøde sensorer i sikkerhed og sikkerhed
Infrarøde sensorer er nyttige til sikkerhed og sikkerhed og tilbyder fleksibel og nøjagtig overvågning ved at detektere infrarødt lys, der udsendes som varme fra genstande.Dette gør dem værdifulde i områder med lavt synlighed.
Der er to typer infrarøde sensorer: aktive og passive.Aktive sensorer udsender deres eget infrarøde lys, der sprænger genstande og vender tilbage til sensoren og hjælper med bevægelsesdetektion og afstandsmåling.Dette er nyttigt i automatiserede produktions- og avancerede sikkerhedssystemer.Passive sensorer på den anden side detekterer infrarød lys, der naturligt udsendes af varme genstande som den menneskelige krop, hvilket gør dem ideelle til sikkerhedskameraer og bevægelsesdetektorer, når de giver diskret overvågning.
Fremtiden for infrarøde sensorer i sikkerhed og sikkerhed ser lovende ud.Fremskridt inden for teknologi vil gøre disse sensorer mere følsomme, mindre og energieffektive.Dette vil føre til flere applikationer, såsom avancerede overvågningssystemer, der skelner mellem forskellige varmekilder, bedre navigation til selvkørende køretøjer under forskellige forhold og forbedrede branddetekteringssystemer, der hurtigt lokaliserer varmekilder.
Efterhånden som disse avancerede systemer bliver mere integreret i dagligdagen, vil infrarøde sensors rolle i at opretholde sikkerhed og sikkerhed vokse.De vil blive mere udbredt i både offentlige og private rum, hvilket forbedrer vores evne til at beskytte ejendom og liv, hvilket gør miljøer mere sikre og mere sikre.
Konklusion
Infrarøde sensorer, både aktive og passive typer, spiller en stor rolle i moderne sikkerheds- og sikkerhedsopsætninger.Du finder dem i mange almindelige genstande og store industrielle opsætninger.Aktive sensorer, der udsender og detekterer infrarødt lys, er virkelig nyttige til opgaver, hvor du har brug for at finde specifikke blokeringer eller forhindringer.Passive sensorer er mere velegnede til overvågning af større områder til enhver bevægelse, hvilket gør dem nyttige til at holde områder sikre og spare energi.Efterhånden som teknologien skrider frem, vil disse sensorer sandsynligvis blive mere nøjagtige, mindre og mere energieffektive.Dette betyder, at de måske bruges på nye måder, som i mere komplekse sikkerhedssystemer, der kan skelne mellem forskellige varmekilder, bedre navigation til selvkørende biler og hurtigere branddetekteringssystemer.Da disse teknologier spiller en større rolle i vores liv, vil infrarøde sensors rolle i at holde os sikre og sikre vokse.De vil blive mere almindelige i både offentlige og private rum, hjælpe os med at beskytte vores ejendomme og sikre folks sikkerhed på smartere og mere effektive måder.
Ofte stillede spørgsmål [FAQ]
1. Hvad er konstruktionen af en passiv infrarød sensor?
En passiv infrarød sensor består af en sensor, der registrerer varme, en linse, der fokuserer varmesignalerne på sensoren, og to følsomme områder, der måler mængden af varme.Det placeres normalt i en plastikkasse, der beskytter den uden for varmekilder undtagen for dem, der kommer gennem linsen.
2. Hvad er et passivt infrarødt kamera?
Et passivt infrarødt kamera bruger sensorer til at hente varme fra genstande som mennesker og dyr efter dets syn.Disse kameraer bruges ofte i sikkerhedssystemer til at tage billeder eller optage videoer baseret på den varme, der kommer fra disse objekter, især på steder, der ikke er godt oplyst.
3. Hvorfor kaldes det en passiv infrarød sensor?
Det kaldes en passiv infrarød sensor, fordi den kun henter naturlig varme, der kommer fra genstande omkring den.Det sender ikke nogen varme eller lys i sig selv, i modsætning til aktive sensorer, der sender lys ud og måler derefter, hvordan det hopper tilbage.
4. Hvad er forskellen mellem aktive og passive infrarøde sensorer?
Aktive infrarøde sensorer sender deres eget lys og måler, hvordan det hopper tilbage fra genstande for at finde ud af, hvor de er, eller hvor langt væk de er, ligesom en radar fungerer.Passive infrarøde sensorer sender ikke noget lys.I stedet registrerer de bare den naturlige varme, der er afgivet af varme genstande som mennesker og dyr.
5. Hvad er formålet med den infrarøde sensor?
Formålet med en infrarød sensor er at fornemme og måle den usynlige varmeenergi, som objekter giver af.Denne funktion hjælper det med at se objekter eller mennesker i nærheden uden at skulle røre ved dem eller se dem med lys, hvilket gør det meget nyttigt at holde steder sikre, kontrollere miljøet og hjælpe maskiner automatisk.