στο 2024/07/9 405

Ενεργοί και παθητικοί αισθητήρες υπέρυθρων

Οι αισθητήρες υπέρυθρων είναι μέρη πολλών συσκευών που χρησιμοποιούμε καθημερινά και ίσως να μην παρατηρήσουμε καν.Μπορείτε να βρείτε αυτούς τους αισθητήρες σε πράγματα όπως τα τηλεοπτικά σας ή λεπτομερή συστήματα ασφαλείας.Λειτουργούν χρησιμοποιώντας έναν τύπο φωτός που ονομάζεται υπέρυθρο.Με την εκμάθηση των ενεργών και παθητικών υπέρυθρων αισθητήρων, μπορούμε να έχουμε μια καλύτερη ιδέα για το πώς λειτουργούν τα αγαπημένα μας gadgets και εκτιμούμε το ρόλο τους στην τεχνολογία και την ασφάλεια.

Κατάλογος

Εικόνα 1: Ενεργοί και παθητικοί αισθητήρες υπέρυθρων

Αισθητήρες υπέρυθρων σε καθημερινή χρήση

Οι αισθητήρες υπέρυθρων (IR) χρησιμοποιούνται συχνά σε πολλά καθημερινά πράγματα, ακόμα κι αν δεν τα παρατηρείτε.Για παράδειγμα, όταν αλλάζετε το τηλεοπτικό κανάλι με τηλεχειριστήριο, χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα IR.Κατά τον ίδιο τρόπο, τα συστήματα ασφαλείας που ανιχνεύουν την κίνηση χρησιμοποιούν το φως IR.Οι αισθητήρες IR χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε αυτοματοποιημένες πόρτες γκαράζ.

Σε μια τυπική ρύθμιση του αισθητήρα IR, υπάρχει ένα μέρος που στέλνει αόρατο υπέρυθρο φως προς έναν δέκτη που τοποθετείται μια ορισμένη απόσταση μακριά.Ο δέκτης ανιχνεύει αυτό το φως.Εάν κάτι μπλοκάρει το φως, ο δέκτης δεν παίρνει το σήμα, το οποίο κάνει τον αισθητήρα να δείχνει ότι κάτι είναι στο δρόμο.

Τα κύρια τμήματα ενός αισθητήρα IR περιλαμβάνουν τον πομπό (συνήθως υπέρυθρη λυχνία LED), τον δέκτη (συνήθως φωτοδίοδο ή φωτοτρανσστόρ) και τα απαραίτητα κυκλώματα για την επεξεργασία του σήματος.Ο πομπός παράγει το υπέρυθρο φως, το οποίο ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή.Ο δέκτης ανιχνεύει το φως και το μετατρέπει σε ηλεκτρικό σήμα.Εάν κάτι μπλοκάρει τη διαδρομή μεταξύ του πομπού και του δέκτη, το σήμα χάνεται και ο αισθητήρας ανταποκρίνεται ανάλογα.

Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται με πολλούς πρακτικούς τρόπους.Για παράδειγμα, σε ένα αυτοματοποιημένο σύστημα πόρτας γκαράζ, ο αισθητήρας IR βοηθά στην πρόληψη της πόρτας να κλείσει εάν κάτι είναι στο δρόμο του.Αυτό κρατά τους ανθρώπους και τα πράγματα ασφαλή, σταματώντας την πόρτα να προκαλέσει βλάβη ή ζημιά.

Οι αισθητήρες IR χρησιμοποιούνται επίσης σε συστήματα ασφαλείας για την ανίχνευση κίνησης.Όταν κάποιος κινείται μέσα στην περιοχή του αισθητήρα, η παρουσία τους διακόπτει τη δέσμη υπέρυθρων φωτός, ενεργοποιώντας έναν συναγερμό ή μια ειδοποίηση.Αυτό χρησιμοποιείται ευρέως τόσο στα συστήματα ασφαλείας στο σπίτι όσο και στα επιχειρηματικά.

Ενεργοί αισθητήρες υπέρυθρων

Εικόνα 2: Ενεργός αισθητήρας υπέρυθρης ακτινοβολίας

Πώς λειτουργούν οι ενεργοί αισθητήρες IR;

Οι ενεργοί αισθητήρες υπέρυθρων (IR) χρησιμοποιούν δύο κύρια μέρη: έναν πομπό και έναν δέκτη.Ο πομπός κάνει μια δέσμη υπέρυθρου φωτός και το δείχνει στον δέκτη.Ο δέκτης τοποθετείται έτσι ώστε να αντιμετωπίζει άμεσα τον πομπό, επιτρέποντάς του να βλέπει πάντα τη δέσμη IR.

Δείτε πώς λειτουργεί:

• Ο πομπός δημιουργεί και στέλνει μια δέσμη φωτός IR.Αυτή η δέσμη ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή στον δέκτη.

• Ο δέκτης είναι ευθυγραμμισμένος με τον πομπό, έτσι κανονικά βλέπει τη δέσμη φωτός IR όλη την ώρα.

• Όταν κάτι παρεμποδίζει τη δέσμη IR, εμποδίζει το φως να φτάσει στον δέκτη.

• Ο δέκτης παρατηρεί ότι η δέσμη IR έχει φύγει.Αυτό σημαίνει ότι κάτι εμποδίζει το φως IR.

Αυτός ο απλός τρόπος ανίχνευσης εάν η δέσμη IR είναι εκεί ή δεν καθιστά τους ενεργούς αισθητήρες IR αξιόπιστους για πολλές χρήσεις.Χρησιμοποιούνται σε πράγματα όπως αυτόματα ανοιχτά πόρτας, συστήματα που ανιχνεύουν εμπόδια και ορισμένα συστήματα ασφαλείας.

Εικόνα 3: Παραλλαγές και χρήσεις ενεργών υπέρυθρων αισθητήρων

Ένας διαφορετικός τρόπος χρήσης του τυπικού ενεργού αισθητήρα υπέρυθρων (IR) περιλαμβάνει την ύπαρξη τόσο του πομπού όσο και του δέκτη να αντιμετωπίσει την ίδια κατεύθυνση.Όταν κάτι εισέρχεται στην περιοχή ανίχνευσης, το σήμα IR που αποστέλλεται αντανακλάται στον δέκτη.Αυτό επιτρέπει στον αισθητήρα να γνωρίζει ότι κάτι υπάρχει με βάση το ανακλώμενο σήμα.

Ένας άλλος τρόπος χρησιμοποιεί έναν σταθερό ανακλαστήρα για να αναπηδήσει το αποσπώμενο σήμα πίσω στον δέκτη.Αυτή η ρύθμιση διευκολύνει το σύστημα επειδή αφαιρεί την ανάγκη για ένα απομακρυσμένο ηλεκτρικό τμήμα στο σημείο ανίχνευσης.Αυτό καθιστά απλούστερο την εγκατάσταση και τη φροντίδα.

Οι ενεργοί αισθητήρες IR χρησιμοποιούνται συνήθως σε εργοστάσια, ειδικά για την παρακολούθηση αντικειμένων σε μεταφορικές ζώνες.Αυτοί οι αισθητήρες συμβάλλουν στην εξασφάλιση ομαλής και αποτελεσματικής λειτουργίας, ανιχνεύοντας εάν υπάρχουν στοιχεία ή όχι, επιτρέποντας τον ακριβή έλεγχο και την αυτοματοποίηση της διαδικασίας παραγωγής.

Παθητικοί αισθητήρες υπέρυθρων (PIR)

Εικόνα 4: Παθητικοί αισθητήρες υπερύθρων (PIR)

Τι σημαίνει ο Pir;

Ένας παθητικός αισθητήρας υπερύθρων (PIR) είναι ένας τύπος αισθητήρα που ανιχνεύει τη θερμότητα που εκπέμπεται από αντικείμενα γύρω του.Είναι γνωστό ως "παθητικό" επειδή δεν εκπέμπει κανένα υπέρυθρο φως.Αντ 'αυτού, ανιχνεύει μόνο τις αλλαγές στα επίπεδα θερμότητας στο περιβάλλον του.Αυτή η λειτουργία καθιστά τους αισθητήρες PIR δημοφιλή στα συστήματα ασφαλείας και τις αυτοματοποιημένες ρυθμίσεις φωτισμού, όπου βοηθούν στην ανίχνευση της κίνησης.

Τα κύρια συστατικά ενός αισθητήρα PIR περιλαμβάνουν έναν πυροτεχνικό αισθητήρα, ο οποίος είναι ευαίσθητος στο υπέρυθρο φως και ένας φακός Fresnel που συγκεντρώνει αυτό το φως στον αισθητήρα.Ο αισθητήρας έχει δύο υποδοχές ανίχνευσης.Κανονικά, και οι δύο υποδοχές παίρνουν την ίδια ποσότητα υπέρυθρης ακτινοβολίας από το περιβάλλον τους.Ωστόσο, όταν ένα ζεστό αντικείμενο, όπως ένας άνθρωπος, μετακινείται στην περιοχή του αισθητήρα, διαταράσσει αυτήν την ισορροπία.Στη συνέχεια, μια υποδοχή ανιχνεύει περισσότερη ακτινοβολία από την άλλη.Αυτή η διαφορά ανιχνεύεται από τα ηλεκτρονικά του αισθητήρα, τα οποία στη συνέχεια μπορεί να προκαλέσουν συναγερμό ή να ενεργοποιήσουν ένα φως.

Οι αισθητήρες PIR αποτιμούν ιδιαίτερα στις εφαρμογές ασφαλείας για να ανιχνεύσουν μη εξουσιοδοτημένη είσοδο και σε συστήματα φωτισμού για να ενεργοποιήσουν τα φώτα αυτόματα όταν κάποιος εισέρχεται σε ένα δωμάτιο και μακριά όταν φεύγουν, εξοικονομώντας έτσι ενέργεια.Αυτό τους καθιστά αποτελεσματικές και φιλικές προς το περιβάλλον επιλογές για τη διαχείριση της χρήσης ενέργειας στα κτίρια.

Πώς λειτουργούν οι παθητικοί αισθητήρες IR;

Εικόνα 5: Πώς λειτουργούν οι παθητικοί αισθητήρες IR

Οι παθητικοί αισθητήρες υπερύθρων (PIR) ανιχνεύουν τη θερμότητα που εκδίδονται από ζεστά πράγματα όπως οι άνθρωποι ή τα ζώα.

Δείτε πώς λειτουργεί:

• Στην καρδιά του αισθητήρα PIR είναι ένα ειδικό μέρος που αισθάνεται θερμότητα από το περιβάλλον του.Είναι συντονισμένο για να παρατηρήσετε αλλαγές στη θερμότητα που προκαλούνται από τη μετακίνηση ζεστών αντικειμένων.

• Ο αισθητήρας χωρίζεται σε δύο μέρη, κάθε ευαίσθητο στη θερμότητα.Κανονικά, και τα δύο μέρη αισθάνονται την ίδια ποσότητα θερμότητας, οπότε δεν δημιουργείται σήμα.

• Όταν ένα ζεστό αντικείμενο, όπως ένα άτομο, μετακινείται στην περιοχή που παρακολουθεί ο αισθητήρας, αλλάζει την ισορροπία θερμότητας.Το μονόπλευρο αισθάνεται περισσότερη θερμότητα από την άλλη, δημιουργώντας μια διαφορά στην τάση (ένας τύπος ηλεκτρικού σήματος).

• Ο αισθητήρας εξετάζει αυτήν την αλλαγή στην τάση.Εάν η αλλαγή είναι αρκετά μεγάλη σε σύγκριση με ένα καθορισμένο επίπεδο, σημαίνει ότι υπάρχει κίνηση.

• Μετά την ανίχνευση της κίνησης, ο αισθητήρας ενεργοποιεί συνδεδεμένες συσκευές, όπως φώτα ή συναγερμοί.Αυτό μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση της ασφάλειας ή της εξοικονόμησης ενέργειας, ενεργοποιώντας τα φώτα μόνο όταν χρειάζεται.

• Ο αισθητήρας χρησιμοποιεί έναν ειδικό φακό για να εστιάσει τα σήματα θερμότητας πάνω του και να κάνει την περιοχή προβολής μεγαλύτερη.Αυτό βοηθά τον αισθητήρα να καλύψει αποτελεσματικά μια ευρύτερη περιοχή.

Αυτοί οι αισθητήρες είναι ιδανικοί για μέρη όπου πρέπει να ανιχνεύσετε την κίνηση χωρίς να είστε προφανείς, όπως στα συστήματα ασφαλείας στο σπίτι ή σε κτίρια για να βοηθήσετε στην εξοικονόμηση ενέργειας.

Συγκρίνοντας ενεργούς και παθητικούς αισθητήρες IR

Σύγκριση πίνακα μεταξύ ενεργών αισθητήρων IR και παθητικών αισθητήρων IR.

Ενεργός αισθητήρας IR (υπέρυθρης) αισθητήρας IR (υπέρυθρο)

Αυτοί οι αισθητήρες εκπέμπουν το δικό τους φως.Αυτοί οι αισθητήρες δεν εκδίδουν το δικό τους φως.

Μπορούν να μετρήσουν άμεσα την απόσταση και την ταχύτητα των αντικειμένων.Έχουν προβλήματα μέτρησης της απόστασης και της ταχύτητας.

Λειτουργούν καλά κατά τη διάρκεια της ημέρας, τη νύχτα και με κρύα αντικείμενα.Δεν λειτουργούν καλά τη νύχτα ή με κρύα αντικείμενα.

Μπορούν εύκολα να βρεθούν από τα συστήματα ανίχνευσης του εχθρού.Δεν βρίσκονται εύκολα από τα συστήματα ανίχνευσης του εχθρού.

Είναι μικροί και ελαφρύ αισθητήρες.Είναι μικροί και ελαφρύ αισθητήρες.

Είναι φθηνά.Είναι φθηνά.

Οι ικανότητες ανίχνευσης και μέτρησης δεν είναι τόσο καλές όσο τα ραντάρ.Οι ικανότητες ανίχνευσης και μέτρησης δεν είναι τόσο καλές όσο τα ραντάρ.

Ενεργοί αισθητήρες υπέρυθρων (αέρα)

Οι ενεργοί αισθητήρες υπέρυθρης ακτινοβολίας (αέρα) χρησιμοποιούν υπέρυθρη ακτινοβολία LED σε φως, το οποίο ανιχνεύεται από έναν δέκτη.Όταν ένα αντικείμενο σπάει τη δέσμη, ενεργοποιεί ενέργειες όπως οι πόρτες ανοίγματος, οι ήχοι συναγερμοί ή η ανάβτηση των φώτων.Χρησιμοποιούνται σε συστήματα αυτόματης πόρτας, συστήματα ασφαλείας και βιομηχανικά περιβάλλοντα.Η αποτελεσματικότητά τους εξαρτάται από την ευθυγράμμιση των εξαρτημάτων, την αντανάκλαση του φωτός και τις περιβαλλοντικές συνθήκες.

Παθητικοί αισθητήρες υπέρυθρων (PIR)

Οι αισθητήρες παθητικών υπέρυθρων (PIR) ανιχνεύουν θερμότητα που εκπέμπονται από αντικείμενα και ανθρώπους.Δεν στέλνουν σήματα, αλλά ανιχνεύουν αλλαγές στα πρότυπα θερμότητας, προκαλώντας τον αισθητήρα να ενεργοποιήσει μια συνδεδεμένη συσκευή.Οι αισθητήρες PIR χρησιμοποιούν έναν πυροηλεκτρικό αισθητήρα και φακό για να εστιάσουν τη θερμότητα στον αισθητήρα, επιτρέποντάς του να καλύψει μεγαλύτερες περιοχές.Χρησιμοποιούνται συνήθως σε συστήματα ασφαλείας και αυτόματα φώτα λόγω της ενεργειακής απόδοσης και της ευαισθησίας τους.

Η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότι οι αισθητήρες αέρα εκπέμπουν και ανιχνεύουν υπέρυθρες δοκούς, καθιστώντας τους ιδανικούς για την ανίχνευση συγκεκριμένων εμποδίων.Οι αισθητήρες PIR ανιχνεύουν φυσική υπέρυθρη ακτινοβολία, καθιστώντας τους κατάλληλους για ευρύτερη ανίχνευση κίνησης.Η επιλογή μεταξύ τους εξαρτάται από το αν πρέπει να ανιχνεύσετε συγκεκριμένες μπλοκαρίσματα ή να παρακολουθείτε ευρύτερες περιοχές για κίνηση.

Το μέλλον των υπέρυθρων αισθητήρων με ασφάλεια και ασφάλεια

Οι υπέρυθροι αισθητήρες είναι χρήσιμοι για την ασφάλεια και την ασφάλεια, προσφέροντας ευέλικτη και ακριβή παρακολούθηση, ανιχνεύοντας υπέρυθρο φως που εκπέμπεται ως θερμότητα από αντικείμενα.Αυτό τους καθιστά πολύτιμους σε περιοχές χαμηλής ορατότητας.

Υπάρχουν δύο τύποι υπέρυθρων αισθητήρων: ενεργός και παθητικός.Οι ενεργοί αισθητήρες εκπέμπουν το δικό τους υπέρυθρο φως, το οποίο αναπηδά αντικείμενα και επιστρέφει στον αισθητήρα, βοηθώντας στην ανίχνευση κίνησης και τη μέτρηση απόστασης.Αυτό είναι χρήσιμο σε αυτοματοποιημένα συστήματα κατασκευής και προηγμένης ασφάλειας.Οι παθητικοί αισθητήρες, από την άλλη πλευρά, ανιχνεύουν το υπέρυθρο φως που εκπέμπεται φυσικά από ζεστά αντικείμενα όπως το ανθρώπινο σώμα, καθιστώντας τους ιδανικούς για κάμερες ασφαλείας και ανιχνευτές κίνησης καθώς παρέχουν διακριτική επιτήρηση.

Το μέλλον των υπέρυθρων αισθητήρων με ασφάλεια και ασφάλεια φαίνεται πολλά υποσχόμενο.Οι εξελίξεις στην τεχνολογία θα κάνουν αυτούς τους αισθητήρες πιο ευαίσθητους, μικρότερους και ενεργειακά αποδοτικούς.Αυτό θα οδηγήσει σε περισσότερες εφαρμογές, όπως τα προηγμένα συστήματα επιτήρησης που διακρίνουν μεταξύ διαφορετικών πηγών θερμότητας, καλύτερη πλοήγηση για αυτο-οδήγηση οχημάτων σε διάφορες συνθήκες και βελτιωμένα συστήματα ανίχνευσης πυρκαγιάς που εντοπίζουν γρήγορα πηγές θερμότητας.

Καθώς αυτά τα προηγμένα συστήματα γίνονται πιο ενσωματωμένα στην καθημερινή ζωή, ο ρόλος των υπέρυθρων αισθητήρων στη διατήρηση της ασφάλειας και της ασφάλειας θα αυξηθεί.Θα γίνουν πιο διαδεδομένες τόσο στους δημόσιους όσο και στους ιδιωτικούς χώρους, ενισχύοντας την ικανότητά μας να προστατεύουμε την ιδιοκτησία και τις ζωές, καθιστώντας τα περιβάλλοντα ασφαλέστερα και ασφαλέστερα.

Σύναψη

Οι αισθητήρες υπέρυθρων, τόσο ενεργών όσο και παθητικών τύπων, διαδραματίζουν μεγάλο ρόλο στις σύγχρονες ρυθμίσεις ασφάλειας και ασφάλειας.Τους βρίσκετε σε πολλά κοινά αντικείμενα και μεγάλες βιομηχανικές ρυθμίσεις.Οι ενεργοί αισθητήρες, οι οποίοι εκπέμπουν και ανιχνεύουν υπέρυθρο φως, είναι πραγματικά χρήσιμοι για εργασίες όπου πρέπει να βρείτε συγκεκριμένα μπλοκαρίσματα ή εμπόδια.Οι παθητικοί αισθητήρες είναι πιο κατάλληλοι για την παρακολούθηση μεγαλύτερων περιοχών για κάθε κίνηση, γεγονός που τους καθιστά χρήσιμες για τη διατήρηση των περιοχών ασφαλή και εξοικονόμηση ενέργειας.Ως τεχνολογική πρόοδο, αυτοί οι αισθητήρες είναι πιθανό να γίνουν πιο ακριβείς, μικρότερες και πιο ενεργειακές αποδοτικές.Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν με νέους τρόπους, όπως σε πιο σύνθετα συστήματα ασφαλείας που μπορούν να διακρίνουν μεταξύ διαφορετικών πηγών θερμότητας, καλύτερη πλοήγηση για αυτο-οδήγηση αυτοκινήτων και ταχύτερα συστήματα ανίχνευσης πυρκαγιάς.Καθώς αυτές οι τεχνολογίες διαδραματίζουν μεγαλύτερο ρόλο στη ζωή μας, ο ρόλος των υπέρυθρων αισθητήρων για να μας κρατήσει ασφαλείς και ασφαλείς θα αναπτυχθούν.Θα γίνουν πιο συνηθισμένοι τόσο στους δημόσιους όσο και στους ιδιωτικούς χώρους, βοηθώντας μας να προστατεύσουμε τα ακίνητά μας και να εξασφαλίσουμε την ασφάλεια των ανθρώπων με πιο έξυπνους και αποτελεσματικότερους τρόπους.

Συχνές ερωτήσεις [FAQ]

1. Ποια είναι η κατασκευή ενός παθητικού αισθητήρα υπέρυθρων;

Ένας παθητικός υπέρυθρος αισθητήρας αποτελείται από έναν αισθητήρα που ανιχνεύει τη θερμότητα, έναν φακό που εστιάζει τα σήματα θερμότητας στον αισθητήρα και δύο ευαίσθητες περιοχές που μετρούν την ποσότητα θερμότητας.Συνήθως τοποθετείται μέσα σε μια πλαστική θήκη που την προστατεύει από εξωτερικές πηγές θερμότητας εκτός από εκείνες που έρχονται από το φακό.

2. Τι είναι μια παθητική κάμερα υπέρυθρης ακτινοβολίας;

Μια παθητική υπέρυθρη κάμερα χρησιμοποιεί αισθητήρες για να πάρει θερμότητα από αντικείμενα όπως άτομα και ζώα κατά την άποψή της.Αυτές οι κάμερες χρησιμοποιούνται συχνά σε συστήματα ασφαλείας για να τραβήξουν φωτογραφίες ή να καταγράφουν βίντεο με βάση τη θερμότητα που προέρχεται από αυτά τα αντικείμενα, ειδικά σε μέρη που δεν είναι καλά φωτισμένα.

3. Γιατί ονομάζεται παθητικός αισθητήρας υπέρυθρης ακτινοβολίας;

Ονομάζεται ένας παθητικός αισθητήρας υπέρυθρης ακτινοβολίας επειδή παίρνει μόνο φυσική θερμότητα που προέρχεται από αντικείμενα γύρω από αυτό.Δεν στέλνει καμία θερμότητα ή φως, σε αντίθεση με τους ενεργούς αισθητήρες που στέλνουν φως και στη συνέχεια μετρούν πώς αναπηδά πίσω.

4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενεργών και παθητικών υπέρυθρων αισθητήρων;

Οι ενεργοί αισθητήρες υπέρυθρης ακτινοβολίας στέλνουν το δικό τους φως και μετρούν τον τρόπο με τον οποίο αναπηδά από αντικείμενα για να μάθετε πού βρίσκονται ή πόσο μακριά είναι, σαν ένα ραντάρ λειτουργεί.Οι παθητικοί αισθητήρες υπέρυθρης ακτινοβολίας δεν στέλνουν κανένα φως.Αντ 'αυτού, ανιχνεύουν απλώς τη φυσική θερμότητα που δίνεται από ζεστά αντικείμενα όπως οι άνθρωποι και τα ζώα.

5. Ποιος είναι ο σκοπός του αισθητήρα υπέρυθρων;

Ο σκοπός ενός υπέρυθρου αισθητήρα είναι να αισθανθεί και να μετρήσει την αόρατη θερμική ενέργεια που τα αντικείμενα εκπέμπουν.Αυτό το χαρακτηριστικό βοηθά να εντοπίζει αντικείμενα ή άτομα κοντά χωρίς να χρειάζεται να τα αγγίξει ή να τα δει με φως, καθιστώντας το πολύ χρήσιμο για τη διατήρηση των θέσεων ασφαλών, τον έλεγχο του περιβάλλοντος και τη βοήθεια των μηχανών να λειτουργούν αυτόματα.