Aktywne i pasywne czujniki podczerwieni

Czujniki na podczerwień to części wielu urządzeń, których używamy każdego dnia, i może nawet nie zauważyć.Te czujniki można znaleźć w takich rzeczach, jak zdalne telewizor lub szczegółowe systemy bezpieczeństwa.Pracują przy użyciu rodzaju światła o nazwie podczerwieni.Ucząc się o aktywnych i pasywnych czujnikach na podczerwień, możemy lepiej zrozumieć, w jaki sposób nasze ulubione gadżety działają i doceniamy ich rolę w technologii i bezpieczeństwie.

Katalog

Rysunek 1: Aktywne i pasywne czujniki podczerwieni

Czujniki podczerwieni w codziennym użyciu

Czujniki podczerwieni (IR) są często używane w wielu codziennych rzeczach, nawet jeśli ich nie zauważysz.Na przykład, kiedy zmienisz kanał telewizji za pomocą pilota, używa on czujnika IR.W ten sam sposób systemy bezpieczeństwa, które wykrywają ruch, używają światła IR.Czujniki IR są również szeroko stosowane w zautomatyzowanych drzwiach garażowych.

W typowej konfiguracji czujnika IR jest część, która wysyła niewidzialne światło podczerwieni w kierunku odbiornika umieszczonego w określonej odległości.Odbiornik wykrywa to światło.Jeśli coś blokuje światło, odbiornik nie odbiera sygnału, co sprawia, że ​​czujnik wskazuje, że coś jest na drodze.

Główne części czujnika IR obejmują emiter (zwykle LED w podczerwieni), odbiornik (zazwyczaj fotodiod lub fototransystor) oraz potrzebne obwody do przetworzenia sygnału.Emiter wytwarza światło w podczerwieni, które porusza się w linii prostej.Odbiornik wykrywa światło i zamienia go w sygnał elektryczny.Jeśli coś blokuje ścieżkę między emiterem a odbiornikiem, sygnał zostaje utracony, a czujnik odpowiednio reaguje.

Ta technologia jest wykorzystywana na wiele praktycznych sposobów.Na przykład w zautomatyzowanym systemie drzwi garażowych czujnik IR pomaga zapobiec zamykaniu drzwi, jeśli coś jest na jego drodze.To zapewnia ludzi i rzeczy, powstrzymując drzwi przed wyrządzeniem szkody lub szkód.

Czujniki IR są również używane w systemach bezpieczeństwa do wykrywania ruchu.Kiedy ktoś porusza się w zasięgu czujnika, ich obecność przerywa wiązkę światła podczerwieni, wyzwalając alarm lub ostrzeżenie.Jest to szeroko stosowane zarówno w systemach bezpieczeństwa domowego, jak i biznesowego.

Aktywne czujniki podczerwieni

Rysunek 2: Aktywny czujnik podczerwieni

Jak działają aktywne czujniki IR?

Aktywne czujniki podczerwieni (IR) wykorzystują dwie główne części: emiter i odbiornik.Emiter wykonuje wiązkę światła w podczerwieni i wskazuje go na odbiornik.Odbiornik jest umieszczony, aby bezpośrednio skierował emiter, pozwalając mu zawsze widzieć wiązkę IR.

Oto jak to działa:

• Emiter tworzy i wysyła wiązkę światła IR.Ta wiązka przemieszcza linię prostą do odbiornika;

• Odbiornik jest ustawiony z emiterem, więc normalnie widzi wiązkę światła IR przez cały czas;

• Gdy coś stannie na drodze wiązki IR, blokuje światło przed dotarciem do odbiornika;

• Odbiornik zauważa, że ​​wiązka IR zniknęła.Oznacza to, że coś blokuje światło IR.

Ten prosty sposób wykrywania, czy wiązka IR jest tam, czy nie, czyni aktywne czujniki IR niezawodne dla wielu zastosowań.Są one używane w takich rzeczach, jak automatyczne otwieracze drzwi, systemy wykrywające przeszkody i niektóre systemy bezpieczeństwa.

Rysunek 3: Zmiany i zastosowania aktywnych czujników podczerwieni

Innym sposobem korzystania z standardowego czujnika aktywnego podczerwieni (IR) polega na posiadaniu zarówno emitera, jak i odbiornika w tym samym kierunku.Gdy coś wchodzi w obszar wykrywania, wysyłany sygnał IR jest odzwierciedlony z powrotem do odbiornika.To pozwala czujnikowi wiedzieć, że coś jest oparte na odbitym sygnał.

Inny sposób używa ustalonego reflektora do odrzucenia wysłanego sygnału z powrotem do odbiornika.Ta konfiguracja ułatwia system, ponieważ usuwa potrzebę zdalnej części elektrycznej w punkcie wykrywania.To sprawia, że ​​instalowanie i zadbanie jest prostsze.

Aktywne czujniki IR są powszechnie stosowane w fabrykach, szczególnie do śledzenia obiektów na przenośnych pasach.Czujniki te pomagają zapewnić płynne i wydajne działanie, wykrywając, czy elementy są tam, czy nie, umożliwiając precyzyjną kontrolę i automatyzację procesu produkcyjnego.

Pasywne czujniki podczerwieni (PIR)

Rysunek 4: Pasywne czujniki podczerwieni (PIR)

Co oznacza PIR?

Pasywny czujnik podczerwieni (PIR) jest rodzajem czujnika, który wykrywa ciepło emitowane z obiektów wokół niego.Jest znany jako „pasywny”, ponieważ nie emituje samego światła podczerwieni;Zamiast tego wykrywa tylko zmiany poziomów ciepła w jego środowisku.Ta funkcja sprawia, że ​​czujniki PIR są popularne w systemach bezpieczeństwa i automatycznych konfiguracjach oświetlenia, w których pomagają wykrywać ruch.

Główne elementy czujnika PIR obejmują czujnik pyroelektryczny, który jest wrażliwy na światło podczerwieni, oraz soczewkę Fresnela, która koncentruje to światło na czujniku.Czujnik ma dwa szczeliny wykrywalne.Zwykle oba szczeliny zbierają tę samą ilość promieniowania podczerwieni z otoczenia.Jednak gdy ciepły obiekt, taki jak człowiek, przenosi się w zakres czujnika, zakłóca tę równowagę.Jedno szczelinę wykrywa następnie więcej promieniowania niż drugie.Różnica ta jest wykrywana przez elektronikę czujnika, która następnie może wywołać alarm lub aktywować światło.

Czujniki PIR są wysoko cenione w aplikacjach bezpieczeństwa w celu wykrycia nieautoryzowanego wejścia oraz w systemach oświetleniowych, aby automatycznie włączać światła, gdy ktoś wchodzi do pokoju i wyłącza się, gdy wychodzą, oszczędzając w ten sposób energię.To sprawia, że ​​są one wydajne i przyjazne dla środowiska wybory do zarządzania zużyciem energii w budynkach.

Jak działają pasywne czujniki IR?

Rysunek 5: Jak działają pasywne czujniki IR

Pasywne czujniki podczerwieni (PIR) wykrywają ciepło wydzielane przez ciepłe rzeczy, takie jak ludzie lub zwierzęta.

Oto jak to działa:

• W sercu czujnika PIR znajduje się szczególna część, która wyczuwa ciepło z otoczenia.Jest dostrojony, aby zauważyć zmiany ciepła spowodowane poruszaniem ciepłych przedmiotów;

• Czujnik jest podzielony na dwie części, każda wrażliwa na ciepło.Zwykle obie części wyczuwają taką samą ilość ciepła, więc żaden sygnał nie jest generowany;

• Gdy ciepły obiekt, taki jak osoba przesuwa się w obszar, czujnik, zmienia równowagę cieplną.Jedna części wyczuwa więcej ciepła niż drugie, tworząc różnicę w napięciu (rodzaj sygnału elektrycznego);

• Czujnik patrzy na tę zmianę napięcia.Jeśli zmiana jest wystarczająco duża w porównaniu z poziomem ustalonym, oznacza to, że jest ruch;

• Po wykryciu ruchu czujnik aktywuje podłączone urządzenia, takie jak światła lub alarmy.Może to pomóc w poprawie bezpieczeństwa lub oszczędzania energii poprzez włączenie świateł tylko w razie potrzeby;

• Czujnik wykorzystuje specjalny obiektyw, aby skupić na nim sygnały cieplne i zwiększyć jego obszar widokowy.Pomaga to czujnikowi skutecznie pokryć szerszy obszar.

Czujniki te są świetne w miejscach, w których należy wykryć ruch bez oczywistych, jak w systemach bezpieczeństwa domów lub w budynkach, aby pomóc oszczędzać energię.

Porównanie aktywnych i pasywnych czujników IR

Porównanie tabeli między aktywnymi czujnikami IR i pasywnymi czujnikami IR.

Aktywny czujnik IR (podczerwień) Pasywny czujnik IR (podczerwień)

Te czujniki wydzielają własne światło.Te czujniki nie emitują własnego światła.

Mogą bezpośrednio mierzyć odległość i prędkość obiektów.Mają problemy z mierzeniem odległości i prędkości.

Działają dobrze w ciągu dnia, w nocy i z zimnymi przedmiotami.Nie działają dobrze w nocy ani z zimnymi przedmiotami.

Można je łatwo znaleźć w systemach wykrywania wroga.Nie można ich łatwo znaleźć przez systemy wykrywania wroga.

Są to małe i lekkie czujniki.Są to małe i lekkie czujniki.

Są niedrogie.Są niedrogie.

Zdolności wykrywania i pomiaru nie są tak dobre jak radary.Zdolności wykrywania i pomiaru nie są tak dobre jak radary.

Aktywne czujniki podczerwieni (powietrza)

Aktywne czujniki podczerwieni (powietrza) wykorzystują prowadzenie podczerwieni do emitowania światła, które jest wykrywane przez odbiornik.Gdy obiekt rozbija wiązkę, wyzwala akcje takie jak otwieranie drzwi, alarmy lub włączenie świateł.Są one używane w automatycznych systemach drzwi, systemach bezpieczeństwa i ustawieniach przemysłowych.Ich skuteczność zależy od wyrównania komponentów, odbicia światła i warunków środowiskowych.

Pasywne czujniki podczerwieni (PIR)

Pasywne czujniki podczerwieni (PIR) wykrywają ciepło emitowane przez obiekty i ludzi.Nie wysyłają sygnałów, ale wykrywają zmiany we wzorach ciepła, powodując, że czujnik wyzwala podłączone urządzenie.Czujniki PIR wykorzystują czujnik piroelektryczny i soczewkę do ustawiania ciepła na czujniku, umożliwiając mu pokrycie większych obszarów.Są one powszechnie stosowane w systemach bezpieczeństwa i automatycznych światłach ze względu na ich efektywność energetyczną i wrażliwość.

Główną różnicą między nimi jest to, że czujniki powietrza emitują i wykrywają wiązki podczerwieni, co czyni je idealnymi do wykrywania określonych przeszkód.Czujniki PIR wykrywają naturalne promieniowanie w podczerwieni, co czyni je odpowiednim do szerszego wykrywania ruchu.Wybór między nimi zależy od tego, czy musisz wykryć określone blokady, czy monitorować szersze obszary ruchu.

Przyszłość czujników podczerwieni w zakresie bezpieczeństwa i bezpieczeństwa

Czujniki podczerwieni są pomocne dla bezpieczeństwa i bezpieczeństwa, oferując elastyczne i dokładne monitorowanie poprzez wykrywanie światła podczerwieni emitowanych jako ciepło z obiektów.To czyni je cennymi w obszarach o niskiej widoczności.

Istnieją dwa rodzaje czujników podczerwieni: aktywne i pasywne.Aktywne czujniki emitują własne światło w podczerwieni, które odbija się od obiektów i wraca do czujnika, pomagając w wykrywaniu ruchu i pomiaru odległości.Jest to przydatne w automatycznych systemach produkcyjnych i zaawansowanych systemów bezpieczeństwa.Z drugiej strony czujniki pasywne wykrywają światło w podczerwieni naturalnie emitowane przez ciepłe przedmioty, takie jak ciało ludzkie, co czyni je idealnymi do kamer bezpieczeństwa i detektorów ruchu, ponieważ zapewniają dyskretną nadzór.

Przyszłość czujników w podczerwieni w zakresie bezpieczeństwa i bezpieczeństwa wygląda obiecująco.Postęp w technologii sprawi, że czujniki te będą bardziej wrażliwe, mniejsze i energooszczędne.Doprowadzi to do większej liczby zastosowań, takich jak zaawansowane systemy nadzoru, które rozróżniają różne źródła ciepła, lepszą nawigację dla pojazdów samojezdnych w różnych warunkach oraz ulepszone systemy wykrywania pożaru, które szybko lokalizują źródła ciepła.

Ponieważ te zaawansowane systemy stają się bardziej zintegrowane z codziennym życiem, rośnie rola czujników w podczerwieni w utrzymaniu bezpieczeństwa i bezpieczeństwa.Stają się bardziej powszechne w przestrzeni publicznej i prywatnej, zwiększając naszą zdolność do ochrony własności i życia, czyniąc środowiska bezpieczniejsze i bezpieczniejsze.

Wniosek

Czujniki podczerwieni, zarówno aktywne, jak i pasywne, odgrywają dużą rolę w nowoczesnych konfiguracjach bezpieczeństwa i bezpieczeństwa.Znajdziesz je w wielu typowych przedmiotach i dużych konfiguracjach przemysłowych.Aktywne czujniki, które emitują i wykrywają światło w podczerwieni, są naprawdę przydatne do zadań, w których należy znaleźć określone blokady lub przeszkody.Czujniki pasywne są bardziej odpowiednie do monitorowania większych obszarów dla każdego ruchu, co czyni je przydatnymi do zapewnienia bezpieczeństwa obszarów i oszczędzania energii.W miarę postępu technologii czujniki te będą prawdopodobnie dokładniejsze, mniejsze i bardziej energooszczędne.Oznacza to, że mogą być używane na nowe sposoby, jak w bardziej złożonych systemach bezpieczeństwa, które mogą rozróżniać różne źródła ciepła, lepszą nawigację dla samochodów samojezdnych i szybsze systemy wykrywania pożaru.Ponieważ technologie te odgrywają większą rolę w naszym życiu, rola czujników w podczerwieni w zapewnieniu nam bezpieczeństwa wzrośnie.Stają się bardziej powszechne w przestrzeni publicznej i prywatnej, pomagając nam chronić nasze nieruchomości i zapewnić bezpieczeństwo ludzi w mądrzej i bardziej skuteczny sposób.

Często zadawane pytania [FAQ]

1. Jaka jest budowa pasywnego czujnika podczerwieni?

Pasywny czujnik podczerwieni składa się z czujnika, który wykrywa ciepło, soczewkę, która koncentruje sygnały ciepła na czujniku, oraz dwa wrażliwe obszary mierzące ilość ciepła.Zwykle umieszcza się go w plastikowej obudowie, która chroni ją przed zewnętrznymi źródłami ciepła, z wyjątkiem tych, które przechodzą przez soczewkę.

2. Co to jest pasywna kamera na podczerwień?

Pasywna kamera na podczerwień wykorzystuje czujniki do zbierania ciepła z obiektów takich jak ludzie i zwierzęta w jego widoku.Kamery te są często używane w systemach bezpieczeństwa do robienia zdjęć lub nagrywania filmów na podstawie ciepła pochodzącego z tych obiektów, szczególnie w miejscach, które nie są dobrze oświetlone.

3. Dlaczego nazywa się to pasywnym czujnikiem podczerwieni?

Nazywa się to pasywnym czujnikiem podczerwieni, ponieważ zbiera tylko naturalne ciepło pochodzące z otaczających go przedmiotów.Nie wysyła żadnego ciepła ani światła, w przeciwieństwie do aktywnych czujników, które wysyłają światło, a następnie mierzą, jak się odbija.

4. Jaka jest różnica między aktywnymi i pasywnymi czujnikami podczerwieni?

Aktywne czujniki podczerwieni wysyłają własne światło i mierzą, w jaki sposób odbija się od obiektów, aby dowiedzieć się, gdzie są lub jak daleko są, podobnie jak radar.Pasywne czujniki podczerwieni nie wysyłają żadnego światła.Zamiast tego po prostu wykrywają naturalne ciepło wydzielane przez ciepłe przedmioty, takie jak ludzie i zwierzęta.

5. Jaki jest cel czujnika podczerwieni?

Celem czujnika podczerwieni jest wyczuwanie i pomiar niewidzialnej energii cieplnej, którą wydzielają obiekty.Ta funkcja pomaga w dostrzeżeniu obiektów lub osób w pobliżu bez konieczności ich dotykania lub widzenia ich światłem, dzięki czemu jest bardzo przydatna do zapewnienia bezpieczeństwa miejsc, sprawdzania środowiska i pomagania automatycznym działaniu maszyn.