Aktivní a pasivní infračervené senzory

Infračervené senzory jsou součástí mnoha zařízení, která používáme každý den, a možná si to ani nevšimneme.Tyto senzory najdete ve věcech, jako jsou vaše televizní dálkové nebo podrobné bezpečnostní systémy.Pracují pomocí typu světla zvaného infračervené.Učením se o aktivních a pasivních infračervených senzorch můžeme získat lepší představu o tom, jak naše oblíbené gadgety fungují a ocenit jejich roli v technologii a bezpečnosti.

Katalog

Obrázek 1: Aktivní a pasivní infračervené senzory

Infračervené senzory v každodenním používání

Infračervené (IR) senzory se často používají v mnoha každodenních věcech, i když si je nevšimnete.Například, když změníte televizní kanál pomocí dálkového ovládání, používá IR senzor.Stejně tak bezpečnostní systémy, které detekují pohyb, používají IR světlo.Senzory IR se také široce používají v automatizovaných garážových dveřích.

V typickém nastavení IR senzoru je část, která vysílá neviditelné infračervené světlo směrem k přijímači umístěné v určité vzdálenosti.Přijímač detekuje toto světlo.Pokud něco blokuje světlo, přijímač si signál nevybírá, což činí senzor naznačuje, že něco je v cestě.

Mezi hlavní části IR senzoru patří emitor (obvykle infračervená LED), přijímač (obvykle fotodioda nebo fototransistor) a potřebné obvody ke zpracování signálu.Emitor produkuje infračervené světlo, které cestuje v přímé linii.Přijímač detekuje světlo a promění jej na elektrický signál.Pokud něco blokuje cestu mezi emitorem a přijímačem, signál je ztracen a senzor odpovídajícím způsobem reaguje.

Tato technologie se používá mnoha praktickými způsoby.Například v automatizovaném systému garážových dveří IR senzor pomáhá zabránit zavírání dveří, pokud je něco v cestě.To udržuje lidi a věci v bezpečí tím, že zastaví dveře v poškození nebo poškození.

Senzory IR se také používají v bezpečnostních systémech k detekci pohybu.Když se někdo pohybuje v rozsahu senzoru, jejich přítomnost přeruší infračervený světelný paprsek, spustí poplach nebo výstrahu.To se široce používá v domácích i obchodních bezpečnostních systémech.

Aktivní infračervené senzory

Obrázek 2: Aktivní infračervený senzor

Jak fungují aktivní IR senzory?

Aktivní infračervené (IR) senzory používají dvě hlavní části: emitor a přijímač.Emitor vytvoří paprsek infračerveného světla a ukazuje jej na přijímač.Přijímač je umístěn tak, aby čelil emitoru přímo, což mu umožnilo vždy vidět IR paprsek.

Takto to funguje:

• Emitor vytváří a vysílá paprsek IR světla.Tento paprsek cestuje v přímé linii k přijímači;

• Přijímač je seřazen emitorem, takže obvykle vidí paprsek IR světla po celou dobu;

• Když se něco dostane do cesty IR paprsku, blokuje světlo v dosažení přijímače;

• Přijímač si všimne, že paprsek IR je pryč.To znamená, že něco blokuje IR světlo.

Tento jednoduchý způsob detekce, pokud je IR paprsek, nebo ne, činí aktivní IR senzory spolehlivé pro mnoho použití.Používají se ve věcech, jako jsou automatické otvíráky dveří, systémy, které detekují překážky a některé bezpečnostní systémy.

Obrázek 3: Variace a použití aktivních infračervených senzorů

Jiný způsob použití standardního aktivního infračerveného (IR) senzoru zahrnuje čelit emitoru i přijímači stejným směrem.Když něco vstoupí do detekční oblasti, IR, který je rozeslán, se odráží zpět do přijímače.To umožňuje senzoru vědět, že něco je založeno na odraženém signálu.

Jiný způsob, jak používá pevný reflektor k odrazení odeslaného signálu zpět do přijímače.Toto nastavení usnadňuje systém, protože odstraňuje potřebu vzdálené elektrické části v detekčním bodě.To usnadňuje instalaci a postaráno.

Aktivní IR senzory se běžně používají v továrnách, zejména pro sledování objektů na dopravních pásech.Tyto senzory pomáhají zajistit hladký a efektivní provoz detekcí, pokud jsou položky, nebo ne, což umožňuje přesnou kontrolu a automatizaci výrobního procesu.

Pasivní infračervené senzory (PIR)

Obrázek 4: Pasivní infračervené senzory (PIR)

Co znamená PIR?

Pasivní infračervený (PIR) senzor je typ senzoru, který detekuje teplo vyzařované z objektů kolem něj.Je to známé jako „pasivní“, protože samotné infračervené světlo nevyvolává žádné infračervené světlo;Místo toho detekuje pouze změny hladin tepla ve svém prostředí.Díky této funkci je senzory PIR populární v bezpečnostních systémech a automatizovaném nastavení osvětlení, kde pomáhají detekovat pohyb.

Mezi hlavní složky senzoru PIR patří pyroelektrický senzor, který je citlivý na infračervené světlo, a objektiv Fresnelu, který soustředí toto světlo na senzor.Senzor má dva detekční sloty.Normálně oba sloty vyzvednou stejné množství infračerveného záření z jejich okolí.Když se však teplý objekt, jako je člověk, přesune do rozsahu senzoru, naruší tuto rovnováhu.Jeden slot pak detekuje více záření než druhý.Tento rozdíl je detekován elektronikou senzoru, která pak může vyvolat poplach nebo aktivovat světlo.

Senzory PIR jsou v bezpečnostních aplikacích vysoce ceněny k detekci neoprávněného vstupu a osvětlovacích systémů, které se automaticky rozsvítí, když někdo vstoupí do místnosti a vypnuto, když odejdou, a tím šetří energii.Díky tomu jsou efektivní a ekologicky přátelské volby pro správu využití energie v budovách.

Jak fungují pasivní IR senzory?

Obrázek 5: Jak fungují pasivní IR senzory

Pasivní infračervené (PIR) senzory detekují teplo vydávané teplými věcmi, jako jsou lidé nebo zvířata.

Takto to funguje:

• V srdci senzoru PIR je zvláštní část, která snímá teplo z jeho okolí.Je naladěno, aby si všiml změn v teplu způsobeném pohybem teplých předmětů;

• Senzor je rozdělen na dvě části, z nichž každá je citlivá na teplo.Normálně obě části cítí stejné množství tepla, takže není generován žádný signál;

• Když se teplý předmět jako člověk přesune do oblasti, kterou senzor sleduje, změní to tepelnou rovnováhu.Jednodílný smysly více tepla než druhé, což vytváří rozdíl v napětí (typ elektrického signálu);

• Senzor se dívá na tuto změnu napětí.Pokud je změna ve srovnání se nastavenou úrovní dostatečně velkou, znamená to, že existuje pohyb;

• Po detekci pohybu aktivuje senzor připojená zařízení, jako jsou světla nebo alarmy.To může pomoci při zlepšování bezpečnosti nebo úspory energie zapnutím světel pouze v případě potřeby;

• Senzor používá speciální čočku k zaostření tepelných signálů na něj a zvětšení jeho pozorovací oblasti.To pomáhá senzoru efektivně pokrýt širší oblast.

Tyto senzory jsou skvělé pro místa, kde potřebujete detekovat pohyb, aniž byste byli zřejmý, jako v domácí bezpečnostních systémech nebo v budovách, aby pomohli ušetřit energii.

Porovnání aktivních a pasivních IR senzorů

Porovnání tabulek mezi aktivními IR senzory a pasivními IR senzory.

Aktivní IR (infračervený) senzor pasivní IR (infračervený) senzor

Tyto senzory vydávají vlastní světlo.Tyto senzory nevydávají vlastní světlo.

Mohou přímo měřit vzdálenost a rychlost objektů.Mají potíže s měřením vzdálenosti a rychlosti.

Během dne, v noci a se studenými předměty, fungují dobře.V noci nebo s chladnými předměty nefungují dobře.

Lze je snadno najít systémy detekce nepřátel.Nepřijetí se snadno nalezeny v systémech detekce nepřátel.

Jsou to malé a lehké senzory.Jsou to malé a lehké senzory.

Jsou levné.Jsou levné.

Schopnosti detekce a měření nejsou tak dobré jako radary.Schopnosti detekce a měření nejsou tak dobré jako radary.

Aktivní infračervené (vzduchové) senzory

Aktivní infračervené (vzduchové) senzory používají infračervené LED k emitování světla, které je detekováno přijímačem.Když objekt rozbije paprsek, spustí akce jako otevírání dveří, znějící alarmy nebo zapnutí světel.Používají se v automatických dveřních systémech, bezpečnostních systémech a průmyslových nastaveních.Jejich účinnost závisí na vyrovnání složek, odrazu světla a podmínkách prostředí.

Pasivní infračervené (PIR) senzory

Pasivní infračervené (PIR) senzory detekují teplo emitované objekty a lidmi.Neposílají signály, ale detekují změny ve vzorcích tepla, což způsobuje, že senzor spustí připojené zařízení.Senzory PIR používají pyroelektrický senzor a čočku k zaostření tepla na senzor, což mu umožňuje pokrýt větší oblasti.Obvykle se používají v bezpečnostních systémech a automatických světelch kvůli jejich energetické účinnosti a citlivosti.

Hlavním rozdílem mezi nimi je to, že vzduchové senzory vyzařují a detekují infračervené paprsky, což z nich činí ideální pro detekci specifických překážek.Senzory PIR detekují přirozené infračervené záření, díky čemuž jsou vhodné pro širší detekci pohybu.Výběr mezi nimi závisí na tom, zda potřebujete detekovat konkrétní blokády nebo sledovat širší oblasti pro pohyb.

Budoucnost infračervených senzorů v oblasti bezpečnosti a zabezpečení

Infračervené senzory jsou užitečné pro bezpečnost a zabezpečení a nabízejí flexibilní a přesné monitorování detekcí infračerveného světla emitovaného jako teplo z objektů.Díky tomu jsou cenné v oblastech s nízkou viditelností.

Existují dva typy infračervených senzorů: aktivní a pasivní.Aktivní senzory emitují své vlastní infračervené světlo, které odrazí objekty a vrací se ke senzoru, pomáhá při detekci pohybu a měření vzdálenosti.To je užitečné v automatizovaných výrobních a pokročilých bezpečnostních systémech.Pasivní senzory na druhé straně detekují infračervené světlo přirozeně emitované teplými předměty, jako je lidské tělo, což z nich činí ideální pro bezpečnostní kamery a detektory pohybu, protože poskytují diskrétní dohled.

Budoucnost infračervených senzorů v oblasti bezpečnosti a zabezpečení vypadá slibně.Pokroky v technologii budou tyto senzory citlivější, menší a energeticky účinnější.To povede k dalšímu aplikacím, jako jsou pokročilé systémy dozoru, které rozlišují mezi různými zdroji tepla, lepší navigaci pro vozidla s vlastním pohonem v různých podmínkách a zlepšené systémy detekce požáru, které rychle lokalizují zdroje tepla.

Vzhledem k tomu, že tyto pokročilé systémy se více integrují do každodenního života, poroste role infračervených senzorů při udržování bezpečnosti a zabezpečení.Budou se stát více ve veřejných i soukromých prostorech, což posílí naši schopnost chránit majetek a životy, což bude prostředí bezpečnější a bezpečnější.

Závěr

Infračervené senzory, aktivní i pasivní typy, hrají velkou roli v moderních bezpečnostních a bezpečnostních nastaveních.Najdete je ve spoustě běžných předmětů a velkých průmyslových nastavení.Aktivní senzory, které emitují a detekují infračervené světlo, jsou opravdu užitečné pro úkoly, kde musíte najít konkrétní blokády nebo překážky.Pasivní senzory jsou vhodnější pro monitorování větších oblastí pro jakýkoli pohyb, což je činí užitečnými pro udržení bezpečí a úspor energie.Jak technologie postupuje, tyto senzory se pravděpodobně stanou přesnějšími, menšími a energeticky efektivnějšími.To znamená, že by mohly být použity novými způsoby, jako ve složitějších bezpečnostních systémech, které mohou rozlišovat mezi různými zdroji tepla, lepší navigací pro automobily s vlastním pohonem a rychlejšími systémy detekce požáru.Vzhledem k tomu, že tyto technologie hrají v našich životech větší roli, role infračervených senzorů při udržování v bezpečí roste.Budou běžnější ve veřejných i soukromých prostorech, pomohou nám chránit naše vlastnosti a zajistit bezpečnost lidí chytřejším a efektivnějším způsobem.

Často kladené otázky [FAQ]

1. Jaká je konstrukce pasivního infračerveného senzoru?

Pasivní infračervený senzor je tvořen senzorem, který detekuje teplo, čočku, která zaostřuje tepelné signály na senzor, a dvě citlivé oblasti, které měří množství tepla.Obvykle je umístěn uvnitř plastového pouzdra, který jej chrání před vnějšími zdroji tepla, s výjimkou těch, které procházejí čočkou.

2. Co je to pasivní infračervená kamera?

Pasivní infračervená kamera používá senzory k vyzvednutí tepla z objektů, jako jsou lidé a zvířata podle jeho názoru.Tyto kamery se často používají v bezpečnostních systémech k fotografování nebo zaznamenávání videí na základě tepla, které pochází z těchto objektů, zejména na místech, která nejsou dobře osvětlená.

3. Proč se tomu říká pasivní infračervený senzor?

Říká se tomu pasivní infračervený senzor, protože zvedne pouze přirozené teplo pocházející z objektů kolem něj.Na rozdíl od aktivních senzorů, které vysílají světlo, neposílá samotné teplo ani světlo a poté měří, jak se odrazí zpět.

4. Jaký je rozdíl mezi aktivními a pasivními infračervenými senzory?

Aktivní infračervené senzory vysílají své vlastní světlo a měří, jak se odrazí od objektů, aby zjistilo, kde jsou nebo jak daleko jsou, podobně jako radar.Pasivní infračervené senzory nevysílají žádné světlo.Místo toho jen detekují přirozené teplo vydávané teplými předměty, jako jsou lidé a zvířata.

5. Jaký je účel infračerveného senzoru?

Účelem infračerveného senzoru je cítit a měřit neviditelnou tepelnou energii, kterou objekty vydávají.Tato funkce jí pomáhá najít objekty nebo lidi poblíž, aniž by se jich museli dotýkat nebo vidět je světlem, což je velmi užitečné pro udržení bezpečí, kontrolu prostředí a pomoc stroji automaticky fungovat.