Что такое инфракрасные датчики. Как работают ИК-датчики. Какие бывают виды ИК-датчиков. Где применяются инфракрасные датчики. Преимущества и недостатки ИК-датчиков.
Что такое инфракрасные датчики и как они работают
Инфракрасные (ИК) датчики — это электронные устройства, которые обнаруживают инфракрасное излучение в окружающей среде. Принцип их работы основан на способности регистрировать тепловое излучение объектов.
Основные компоненты ИК-датчика:
- ИК-светодиод (излучатель)
- Фотодиод (приемник)
- Линза или фильтр
- Электронная схема обработки сигнала
Как работает ИК-датчик:
- ИК-светодиод излучает инфракрасный свет определенной длины волны
- Этот свет отражается от объектов в зоне действия датчика
- Отраженный ИК-свет улавливается фотодиодом
- Фотодиод преобразует ИК-излучение в электрический сигнал
- Электронная схема обрабатывает сигнал и формирует выходной сигнал датчика
Таким образом, ИК-датчик способен обнаруживать присутствие, движение или температуру объектов по их тепловому излучению.
Основные виды инфракрасных датчиков
Существует несколько основных типов ИК-датчиков:
1. Пассивные ИК-датчики (PIR)
Пассивные инфракрасные датчики только принимают ИК-излучение от объектов, не излучая его сами. Они реагируют на изменение теплового фона в зоне обнаружения.
Применение PIR-датчиков:
- Датчики движения для охранных систем
- Автоматическое включение освещения
- Обнаружение присутствия людей
2. Активные ИК-датчики
Активные датчики сами излучают ИК-свет и регистрируют его отражение. Это позволяет более точно определять расстояние до объектов.
Где применяются активные ИК-датчики:
- Измерение расстояния в робототехнике
- Системы предотвращения столкновений
- Автоматические двери
3. Тепловизионные ИК-датчики
Тепловизионные датчики создают тепловое изображение объектов, измеряя интенсивность их ИК-излучения. Это позволяет визуализировать распределение температуры.
Области применения тепловизоров:
- Диагностика оборудования
- Поиск утечек тепла в зданиях
- Ночное видение
Применение инфракрасных датчиков
ИК-датчики нашли широкое применение в различных сферах:
Системы безопасности и охраны
В охранных системах ИК-датчики используются для:
- Обнаружения движения и проникновения
- Определения присутствия людей в помещении
- Подсчета посетителей
- Активации систем видеонаблюдения
Умный дом и энергосбережение
В системах «умный дом» ИК-датчики позволяют:
- Автоматически управлять освещением
- Регулировать работу климатического оборудования
- Оптимизировать энергопотребление
Промышленность и производство
На производстве ИК-датчики применяются для:
- Контроля технологических процессов
- Мониторинга состояния оборудования
- Обнаружения дефектов и неисправностей
- Измерения температуры объектов
Медицина
В медицине инфракрасные датчики используются в:
- Тепловизионной диагностике
- Измерении температуры тела
- Мониторинге физиологических показателей
Преимущества и недостатки ИК-датчиков
Инфракрасные датчики имеют ряд преимуществ:
- Бесконтактное измерение
- Высокая чувствительность
- Широкий диапазон применения
- Возможность работы в темноте
- Низкое энергопотребление
Однако у них есть и некоторые недостатки:
- Чувствительность к помехам (солнечный свет, тепловые потоки)
- Ограниченная дальность действия
- Сложность различения объектов с близкой температурой
- Зависимость от погодных условий при работе на улице
Как выбрать подходящий ИК-датчик
При выборе инфракрасного датчика следует учитывать несколько факторов:
- Тип датчика (пассивный, активный, тепловизионный)
- Дальность действия
- Угол обзора
- Чувствительность
- Скорость отклика
- Устойчивость к помехам
- Условия эксплуатации (температура, влажность)
- Интерфейс подключения
Правильный выбор ИК-датчика зависит от конкретной задачи и условий применения. Для точного подбора рекомендуется проконсультироваться со специалистом.
Перспективы развития ИК-датчиков
Технологии инфракрасных датчиков продолжают активно развиваться. Основные направления развития:
- Повышение чувствительности и разрешающей способности
- Миниатюризация датчиков
- Снижение энергопотребления
- Интеграция с системами искусственного интеллекта
- Расширение спектрального диапазона
- Создание мультиспектральных датчиков
Эти улучшения позволят расширить области применения ИК-датчиков и повысить их эффективность в существующих приложениях.
Заключение
Инфракрасные датчики являются важным элементом современных систем автоматизации, безопасности и мониторинга. Они обладают уникальными возможностями бесконтактного обнаружения объектов и измерения температуры. Несмотря на некоторые ограничения, ИК-датчики находят все более широкое применение в различных сферах. Дальнейшее развитие технологий позволит создавать еще более совершенные и эффективные инфракрасные датчики.
Инфракрасные (ИК) датчики присутствия человека в помещении внутренние
Наличие зоны высокой чувствительности
Распознавание мельчайших движений
Решаемые задачи
Практическое применение
В сегодняшней статье мы разберемся, чем отличается датчик движения от датчика присутствия и в каких случаях используется то или иное устройство.
Максимально сэкономить средства, затрачиваемые на потребляемую электроэнергию, помогут энергосберегающие технологии, применяемые при строительстве и реконструкции зданий.
В энергосберегающих системах используют комплексные автоматизированные датчики управления освещением. Комплексная система автоматизации здания (BMS), состоит из диспетчеризации и управления всеми имеющимися инженерными системами и подсистемами.
Также существуют локальные решения и системы управления освещением, составными элементами которых являются датчики присутствия и движения.
Они предназначены для включения, выключения и регулирования искусственного освещения в зависимости от естественного света.
Датчики регистрируют движение или присутствие в разных зонах обнаружения.
Каким же образом это происходит? Здесь в работу вступает PIR-сенсор, который способен «видеть» через линзу френеля перемещение инфракрасного излучения, которое имеет каждое тело температура которого выше абсолютного нуля (-273 гр.)
Задаваясь вопросом, на чем остановить свой выбор, нужно рассмотреть особенности каждого вида датчиков.
Наличие зоны высокой чувствительности
Датчик присутствия человека имеет зону высокой чувствительности, которая способна распознавать мельчайшие движения. Датчик движения, в свою очередь, как правило не имеет зону высокой чувствительности и поэтому фиксирует более крупные движения.
В отличии от других производителей, датчики движения B.E.G. имеют зону присутствия, которая имеет регулировки чувствительности.
Такие различия нужно учитывать, ведь при отсутствии движения свет может отключаться. Для бодрствующего человека в помещении полная неподвижность – редкое явление.
Тем не менее, подобные ситуации случаются при неправильной настройке инфракрасных датчиков.
Используя специальную временную настройку можно задать время задержки на отключение. Отсчет её начинается с момента регистрации последних движений, в зоне действия ИК-датчика. Правильная настройка позволяет избавиться от несвоевременных отключений световых приборов.
Распознавание мельчайших движений
Датчик движения, способен распознавать крупные движения и имеет уличное исполнение. Он способен управлять освещением в зависимости от наличия движения в его зоне и от естественного света.
Более сложным устройством с одной стороны и многофункциональным с другой, является датчик присутствия. При его использовании в помещениях с большим количеством естественного света, возможно не только управлять искусственным освещением по сценарию включения и выключения в зависимости от присутствия и количества естественного света, а так же, регулировать яркость ламп по разным протоколам.
Это означает, что свет включится или выключится при наступлении определенного порога освещенности в помещении.
Где используют датчик движения и датчик присутствия
В связи с разными возможностями, датчик движения целесообразно применять для управления освещением в проходных помещениях и помещениях с малым количеством естественного света или без него. А датчики присутствия – в помещениях, где люди находятся постоянно.
Решаемые задачи
Безусловно, все датчики в независимости движения или присутствия, имеют сенсор освещенности, который измеряет текущую освещенность при регистрации движения, различие состоит только в том, что датчики движения измеряют освещенность при обнаружении первого движения, а датчики присутствия каждое движение, поэтому они способны выключать освещение при установке в офисе.
Датчик присутствия в помещении способен выполнять более сложные и комплексные задачи, управлять освещением и дополнительными нагрузками, с разными временными задержками.
Например, по основному каналу управлять освещением в кабинете, а с помощью дополнительного канала включить кондиционер. В тоже время при достаточной освещенности, освещение может выключится, а кондиционер будет продолжать свою работу, так как дополнительный канал не имеет привязки к сенсору освещенности.
Практическое применение
Представленные устройства, могут быть установлены как самостоятельные элементы управления или в качестве оконечных устройств в системах управления (например, в комплексных системах автоматизации зданий «умный» дом).
Дизайнерские серии датчиков, чаще всего применяются в помещениях частного сектора, уличные серии датчиков предназначены для управления освещением дворов и подъездов, в складских, офисных и производственных помещениях применяются профессиональные серии датчиков которые, способны решать самые сложные задачи.
Инновационные технологии и технологические разработки в области управления освещением делают жизнь современного человека более комфортной, облегчая многие задачи.
Использование систем управления или локальных решений в отдельных помещениях или во всем здании, дает ряд неоспоримых преимуществ, среди которых удобство использования, безопасность и экономичность.
Подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропускать полезные материалы о датчиках движения и присутствия.
comments powered by HyperComments
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| | | | | | | | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
По вопросам сотрудничества обращайтесь: |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ru
При этом датчик охраны периметра не будет реагировать на быстродвижущиеся мелкие объекты, оказавшиеся в зоне его действия. В то же время, при использовании устройства на открытом пространстве время прерывания лучей должно быть ниже, иначе нарушитель, перемещающийся быстрым шагом или бегом, сможет пересечь охраняемую зону незамеченным.
Они способны работать при температуре от -25°С до +60°С, а опция обогрева оптических элементов позволяет сдвинуть нижнюю температурную границу этого диапазона до -40°С. Кроме того, за счет использования алгоритма автоматической адаптации к условиям окружающей среды, эти датчики охраны периметра имеют высокую устойчивость к ложным тревогам и бесперебойно работают при дожде, снеге и при сильных порывах ветра.
Для получения дополнительной информации на датчики охраны периметра и другое оборудование Smartec для систем охранной сигнализации, обращайтесь по эл. почте 
Основное конкурентное преимущество оборудования Smartec – это функциональность, высокое качество и надежность при доступной цене, а также наличие профессиональной технической поддержки и сервиса в России.Тепловые инфракрасные датчики | Excelitas
Excelitas «Тепловые ИК-датчики» представляет широкий спектр пироэлектрических детекторов, детекторов на термоэлементах и модулей ИК-датчиков. Наши передовые технологии ИК-датчиков используются для обнаружения движения, мониторинга присутствия, измерения температуры и обнаружения газа, чтобы сделать дома более умными, повысить энергоэффективность, улучшить здоровье, повысить безопасность дома и сделать Интернет вещей более масштабным и подключенным.
В дополнение к нашему широкому предложению готовых устройств, мы также специализируемся на индивидуальных решениях для ваших конкретных потребностей.
Дополнительные ресурсы
Почему вам следует выбрать Excelitas в качестве поставщика тепловых инфракрасных датчиков?
В Excelitas мы предлагаем широкий спектр решений для ИК-датчиков, которые обеспечивают превосходную производительность, высокую надежность и инновационные функции. Стабильное качество нашей продукции является результатом нашей приверженности строгим передовым процессам и мерам обеспечения качества. Благодаря нашей приверженности высочайшим стандартам качества, вы можете положиться на наши передовые решения с ИК-датчиками, которые помогут защитить ваши дома, сэкономить энергию и обеспечить комфорт и безопасность.
Какие типы тепловых инфракрасных датчиков вы предлагаете?
Каталог продукции Excelitas содержит три типа ИК-датчиков, которые подходят для различных применений во всех жилых, коммерческих, промышленных или общественных помещениях.
Например, наши модули ИК-датчиков идеально подходят для современного дома, предлагая творческие способы интеграции технологии обнаружения движения в осветительные приборы, интеллектуальные устройства, оборудование для наблюдения и другие элементы вашего дома. Наши пироэлектрические детекторы имеют высокочувствительные поверхности, которые позволяют точно обнаруживать объекты в различных средах. Благодаря этим качествам наши пироэлектрические детекторы хорошо подходят для мониторинга технологического оборудования, систем безопасности, оборудования для наблюдения, выбросов газов и движений тела, а также для многих других целей. Наконец, наши высокочувствительные детекторы на термобатареях поставляются с рядом специально разработанных датчиков, которые идеально подходят для любых форм бесконтактного измерения температуры, термометрии или мониторинга газа.
Каково применение тепловых инфракрасных датчиков?
В Excelitas мы делаем ставку на превосходное качество и отличную производительность при производстве наших пироэлектрических детекторов, детекторов на термоэлементах и модулей ИК-датчиков.
Благодаря непревзойденному качеству наши технологии ИК-датчиков могут обеспечить то, что вам нужно в ряде передовых приложений. Вот некоторые из них:
- Внутренний жилой : датчики движения могут вызывать реакции от ряда электронных устройств, таких как электронный гараж, зонированное освещение и системы ОВКВ.
- На открытом воздухе Жилой дом : функции, активируемые движением, могут повысить безопасность и безопасность на открытом воздухе с помощью интеллектуальных сигналов тревоги, которые могут обнаруживать движение или запускать аварийное освещение для освещения проездов, дорожек и входов.
- Кухня : ИК-технологии играют важную роль в улучшении функций безопасности на современных кухнях с расширенными возможностями измерения температуры и газа для большей безопасности и комфорта на кухне.
- Общественные объекты : светочувствительные технологии позволяют использовать интеллектуальные световые решения, которые помогают экономить энергию, уменьшать световое загрязнение и сокращать расходы на коммунальные услуги.
- Коммерческие помещения : офисы могут получить много преимуществ от обнаружения движения и возможностей мониторинга присутствия с помощью ИК-технологий, которые обеспечивают функции, управляемые датчиками, такие как светочувствительные светильники, последовательность отключения компьютерных терминалов на основе присутствия и динамическая температура. контролирует.
- Промышленные комплексы : ИК-технологии в промышленных условиях создают более эффективные процессы и повышают безопасность за счет лучшего мониторинга оборудования, упрощенного сбора данных и улучшенного обнаружения выхлопных газов, что приводит к повышению производительности труда.
Можно ли настроить наши тепловые инфракрасные датчики?
Конечно! Помимо наших готовых ИК-решений, Excelitas Technologies также специализируется на индивидуальных инфракрасных решениях, отвечающих вашим потребностям. Взгляните на наше портфолио для конкретных приложений, которые мы можем предложить вам для удовлетворения ваших конкретных требований.
Вы также можете связаться с нами напрямую, чтобы изучить ваши варианты.
Каталог решений Excelitas для теплового инфракрасного зондирования
Обзор | ИК-датчик | Система обучения Adafruit
Обзор
Сохранить Подписаться
Пожалуйста, войдите, чтобы подписаться на это руководство.
После входа в систему вы будете перенаправлены обратно к этому руководству и сможете подписаться на него.
ИК-детекторы — это маленькие микрочипы с фотоэлементом, которые настроены на прослушивание инфракрасного света. Они почти всегда используются для обнаружения пульта дистанционного управления — каждый телевизор и DVD-плеер имеет один из них на передней панели для прослушивания ИК-сигнала от кликера. Внутри пульта дистанционного управления находится соответствующий ИК-светодиод, который излучает ИК-импульсы, сообщая телевизору о включении, выключении или переключении каналов. ИК-свет не виден человеческому глазу, а это означает, что для проверки установки требуется немного больше усилий.
Есть несколько отличий между ними и фотоэлементами CdS:
- ИК-детекторы специально фильтруются для инфракрасного света, они плохо обнаруживают видимый свет. С другой стороны, фотоэлементы хорошо обнаруживают желтый/зеленый видимый свет, но плохо реагируют на инфракрасный свет . ИК-детекторы
- имеют внутри демодулятор , который ищет модулированное ИК-излучение на частоте 38 кГц. Просто светящийся ИК-светодиод не будет обнаружен, это должно быть мигание ШИМ с частотой 38 кГц. Фотоэлементы не имеют демодулятора и могут обнаруживать любую частоту (включая постоянную) в пределах скорости отклика фотоэлемента (около 1 кГц) ИК-детекторы
- имеют цифровой выход — либо они обнаруживают ИК-сигнал 38 кГц и выдают низкий уровень (0 В), либо не обнаруживают его и выдают высокий уровень (5 В). Фотоэлементы действуют как резисторы, сопротивление меняется в зависимости от того, сколько света на них воздействует
В этом уроке мы покажем, как
- Протестировать ваш ИК-датчик, чтобы убедиться, что он работает
- Чтение необработанных ИК-кодов в микроконтроллер
- Создать интервалометр камеры
- Слушайте «команды» с пульта дистанционного управления на микроконтроллере
Некоторые статистические данные
Эти статистические данные относятся к ИК-детектору в магазине Adafruit, также известному как PNA4602.
Почти все фотоэлементы будут иметь немного разные характеристики, хотя все они в значительной степени работают одинаково. Если есть техническое описание, вам нужно обратиться к нему
- Размер: квадратных, площадь детектора 7 мм х 8 мм
- Выход: 0 В (низкий уровень) при обнаружении несущей 38 кГц, 5 В (высокий уровень) в противном случае
- Диапазон чувствительности: От 800 до 1100 нм с пиковым откликом на 940 нм. Диапазон частот от 35 кГц до 41 кГц с обнаружением пика на частоте 38 кГц
- Источник питания: 3–5 В пост. тока, 3 мА
- PNA4602 Спецификация (снято с производства) или GP1UX311QS или TSOP38238 (совместимые по выводам замены)
Что можно измерить
Как видно из этих графиков, обнаружение пиковой частоты составляет 38 кГц , а пиковый цвет светодиода – 9.
