Инфракрасный датчик — ИК-датчик: разновидности, принцип работы, подключение, применение, особенности

Использование электронных устройств регистрирующих изменения каких-либо физических параметров, позволяет в автоматическом режиме контролировать работу многих приборов и механизмов. Инфракрасные датчики применяются именно для этих целей, но с появлением «умных» устройств, сфера применения изделий значительно расширилась.

В этой статье будет подробно рассмотрен принцип работы сенсора, реагирующего на ИК-излучение, а также приборов, в которые устанавливаются изделия этого типа.

Что представляет собой ИК-датчик

Ик датчики — это устройства, способные реагировать на фоновое инфракрасное излучение. Прибор регистрирует любое тепловое излучение. Это значит, что сработать такое устройство может не только при нахождении в зоне действия датчика теплокровных животных или человека, но и даже на перемещающийся неодушевлённый предмет.

Инфракрасный тепловой датчик может использоваться в различных условиях. Если эксплуатация осуществляется в местах, где устройство может подвергнуться физическому воздействию, то его изготавливают в защищённом корпусе. В различных гаджетах, например в смартфонах, ИК-детектор размещается на передней панели, чтобы обеспечить возможность реагирования сенсора на движение рук владельца телефона.

Принцип работы ИК датчика

Инфракрасные датчики могут иметь различную конструкцию, а принцип работы таких устройств может отличаться в зависимости от способа регистрации инфракрасного излучения. В такие приборы могут устанавливаться активные или пассивные ИК-элементы, а также комбинация этих двух типов детекторов ИК-излучения.

Активные

Работа активных датчиков похожа на систему радарного обнаружения самолётов, но только в инфракрасном диапазоне. Система этого типа состоит из двух основных элементов: генератора и приёмника ик-излучения.  Первый элемент излучает сигнал в инфракрасном диапазоне, а второй — обрабатывает отражённый сигнал.

Если в зоне действия системы этого типа появляется какое-либо движение, то происходит доплеровский сдвиг частоты, на который и реагирует приёмник сигнала. Благодаря высокой степени чувствительности таких сенсоров они получили большее распространение, но по этой же причине такие устройства часто срабатывают ложно, например, при качании ветвей деревьев во время сильного ветра.

Пассивные

Пассивные устройства состоят только из приёмников сигнала. Излучателя в таких приборах нет, но благодаря высокой чувствительности сенсоров и применению линзы Френаля, удаётся добиться высоких результатов по обнаружению инфракрасного излучения, как в помещениях, так и на открытых площадках. Оптическая система разбивает детектируемое пространство на большое количество отдельных частей, что позволяет электронной системе сопоставлять уровень ИК излучения, исходящего из разных точек пространства. При обнаружении значительных расхождений в уровне излучения прибор срабатывает, и сигнал о наличии движения передаётся в систему звукового оповещения.

В качестве сенсора в пассивных устройствах используются пироэлектрические преобразователи. В приборе применяется чётное количество полупроводниковых элементов. Это необходимо, чтобы разделить между собой сигнал, поступающий от различных секторов линзы.

Комбинированные

В комбинированных инфракрасных системах применяются одновременно активный и пассивный датчики. Таким образом значительно снижается количество ложных срабатываний, ведь для включения электрического света, сирены сигнализации или других устройств необходимо получить «добро» от обоих сенсоров.

Комбинированные инфракрасные детекторы не лишены недостатков. Если по тем или иным причинам, какой либо датчик не сработает при наличии движения в зоне действия устройства, то подобные действия не приведут к срабатыванию охранной или пожарной системы.

Применение в охранных и пожарных сигнализациях

Наиболее часто инфракрасные датчики применяются в охранных системах. Наличие движения легко определяется как пассивными, так и активными устройствами. Сигнализации этого типа являются достаточно надёжными, что позволяет оперативно передавать информацию о возможном нарушении периметра на звуковое устройство или на пульт охраны. Аналогичным образом действуют приборы, установленные перед раздвижными дверьми супермаркетов. При выявлении движения детектор включает электрическое реле привода электродвигателя.

Способность эффективно регистрировать инфракрасное излучение является незаменимым в противопожарных системах. При обнаружении открытого огня или значительного нагрева, такая система также начинает подавать тревожный сигнал либо включает автоматическую установку пожаротушения. Противопожарные ИК-устройства широко используются в заводских залах, на объектах, где хранятся взрывоопасные и легковозгораемые вещества.

Противопожарные устройства этого типа имеют серьёзные недостатки. Ложное срабатывание датчика может произойти в результате воздействия прямых или отражённых солнечных лучей, а также тепловых приборов. По этой причине инфракрасные детекторы пламени часто объединяются в системы, в которых используются иные принципы обнаружения возгораний.

Как известно, не бывает дыма без огня. По этой причине, установить факт возгорания можно с помощью миниатюрные инфракрасных устройств, с помощью которых регистрируется наличие газообразных продуктов горения. Приборы этого типа также имеют излучатель и приёмник ИК-излучения, но только в этом случае они располагаются напротив. Дым, проходя через инфракрасный луч, отражает большую часть сигнала. Приёмник, в свою очередь, регистрируют «недостачу» и включает электрическую цепь звукового устройства или системы пожаротушения.

Применение ИК-датчиков в быту и на производстве

В современных приборах и на производственных установках инфракрасные датчики используются для дистанционного управления, передачи информации, измерения расстояния, скорости и температуры.

Для регулировки температуры

При организации многих технологических процессов важно поддерживать температуру в заданных пределах. Механические устройства имеют значительные погрешности, поэтому если необходимо регулировать нагрев или охлаждение веществ с точностью до 0.1˚С, применяются специальные инфракрасные устройства. Такие приборы, объединённые в электрическую цепь с микропроцессорной платой, могут изменять температурный режим в автоматическом режиме.

Основное достоинство таких устройств заключается в возможности дистанционного измерения тепловых показателей. Например, при выплавке стали благодаря использованию инфракрасных пирометров можно точно определить температуру без непосредственного контакта с жидким металлом.

Температурные инфракрасные датчики могут быть выполнены в виде портативного устройства. Благодаря наличию низкого уровня искажения, такие изделия используются, в том числе, в качестве медицинских приборов для моментального определения температуры тела человека.

Инфракрасные ПДУ

Принцип работы пульта дистанционного управления также основан на инфракрасном излучении. На передающем сигнал устройстве устанавливается передатчик, который, при нажимании какой-либо кнопки, посылает зашифрованный сигнал на приёмник. Принявшее сигнал устройство обрабатывает полученную информацию и выполняет необходимое действие.

В современных устройствах принимающий сигнал от ПДУ датчик представляет собой объединённый в одном корпусе чувствительный элемент и усилитель. Таким образом экономится место на печатной плате, а также решается проблема, при необходимости, быстрой замены приёмного устройства.

Инфракрасные датчики в системах дистанционного управления позволяют организовать эффективный способ передачи информации на небольшом расстоянии. Среди основных плюсов такого способа можно назвать высокие показатели помехоустойчивости. Направленность системы в одну сторону является её серьёзным недостатком, но, при необходимости, можно увеличить угол эффективного использования ПДУ с помощью отражения от зеркальных поверхностей.

Датчик расстояния

Излучая и улавливая инфракрасный луч можно достаточно точно измерить расстояние от датчика к неподвижному объекту. Специальные устройства, выполняющие такую функцию состоят из ИК-светодиода и принимающего отражённое излучение сенсора.

Чувствительный элемент генерирует электрическое напряжение, величина которого зависит от угла падения отражённого инфракрасного луча. Эта зависимость, при измерении расстояния в определённых значениях, линейна. При удалении ИК-приёмника от объекта, напряжение уменьшается. Процессор обрабатывает сигнал от приёмника и выводит на дисплей значение расстояния либо активирует какую-либо электрическую систему.

Приобрести инфракрасные датчики  можно в Москве, а также на Алиэкспресс либо других аналогичных торговых площадках.

Счётчик оборотов двигателя

Во многих системах оборудованных двигателями возникает необходимость вести подсчёт оборотов вращения подвижных частей силовых агрегатов. Механические устройства для этой цели уже давно не используются по причине отсутствия устойчивости к износу.

Инфракрасные датчики являются отличной заменой таким приборам.

Принцип работы бесконтактного устройства подсчёта оборотов очень прост:

• Инфракрасный луч направляется на вращающееся колесо, в котором имеется прорезь.
• После совершения полного оборота луч свободно проходит через отверстие и регистрируется приёмником.
• Процессор осуществляет подсчёт частоты электрических импульсов и выводит значение на цифровой дисплей.

Если по каким либо причинам такую конструкцию инфракрасного подсчёта частоты вращения невозможно реализовать на практике, то на валу размещают светоотражающий материал, который будет возвращать ИК-луч после каждого полного оборота.

Подключение датчика

Если монтаж инфракрасного датчика осуществляется своими руками, то прежде чем организовать подключение, необходимо ознакомиться с основными правилами установки таких устройств. Наиболее часто такие устройства устанавливаются самостоятельно для автоматического включения света в комнате либо для автоматического запуска уличных светильников, работающих от солнечных батарей.

Работа по подключению ИК датчика выполняется в такой последовательности:

• Правильно подобрать место для установки. Чувствительный элемент лучше регистрирует движения, осуществляемые поперёк контролируемой области. Высота монтажа зависит от модели датчика (2.5–4.0 м).
• Отключить электричество в доме и подвести провода от щитка или распределительной коробки к месту подсоединения датчика.
• Снять защитную пластиковую оболочку детектора.
• Подключить проводники к устройству согласно схеме указанной в инструкции или на самом приборе.
• Установить датчик на заранее подготовленное место, используя встроенный пружинный фиксатор.
• Проверить и настроить инфракрасный выключатель.

Большая часть производимых датчиков имеет встроенные элементы регулировки времени свечения лампы и порога срабатывания. На плате переменные резисторы обозначаются соответственно TIME и LUXE.

Чувствительность устройства следует настроить в первую очередь. Для этой цели необходимо установить регулировку времени свечения лампы на минимальное значение. Затем, вращением регулятора чувствительности в различные положения, подобрать наиболее подходящий режим работы осветительного прибора.

Когда чувствительность датчика будет настроена, следует установить реле времени на наиболее подходящий промежуток работы осветительного прибора.

Установку сигнализаций и пожарного оборудования следует доверить квалифицированным специалистам. Ошибки в монтаже таких устройств могут обойтись значительно дороже стоимости услуг профессионального монтажника.

Вывод

Инфракрасные датчики являются недорогими, надёжными устройствами, с помощью которых можно сделать свою жизнь более безопасной и комфортной. Покупка таких изделий в проверенных местах и правильный монтаж оборудования позволят прослужить системам этого типа в течение многих лет без необходимости проведения ремонта и замены основных компонентов.

Видео по теме

Хорошая реклама

 

что это такое и как работает, сравнение с микроволновым

Содержание статьи:

В основе охранной системы лежат разного рода фиксирующие устройства: измерители звука, регистраторы движения. Инфракрасный датчик – самый популярный прибор, предназначенный для фиксации перемещающихся тепловых объектов. Они просты в обслуживании, надежны и довольно чувствительны.

Принцип работы устройства

ИК датчики движения обычно используют в системах освещения

Любой объект, температура которого не ниже температуры воздуха, излучает тепло. Задача инфракрасного датчика – выделить его на общем тепловом фоне и при перемещении в заданной зоне подать сигнал.

Человек – тепловой объект достаточно «горячий» по сравнению со стенами квартиры или дома, землей или деревьями. Это и позволяет сенсору выделить его на общем фоне. Это же приводит к сбоям в работе сигнализации, если тепловой фон в здании сильно повышен.

Когда тепловой объект подходящего размера и температуры пересекает обслуживаемый сектор, измеритель регистрирует движение. Затем датчик подает сигнал на блок управления. В зависимости от того, для чего предназначен рабочий прибор с датчиком, управляющий модуль включает свет, активирует охранную сигнализацию и прочее.

Зона работы регистратора ограничена. Радиус обнаружения должен дотягиваться до всех углов помещения либо до конца зоны в саду. Если это не так, монтируют 2 или больше измерителей. Если устройство подает сигнал на блок включения света, радиус может быть меньше.

Устройство и конструкция инфракрасного датчика

Устройство датчика движения

Конструкция большинства устройств от разных производителей уникальна. Однако общая схема обязательно включает несколько элементов.

Оптическая система

Чаще всего это линза Френеля. Она представляет собой совокупность призматических фасеток – микролинз, закрепленных на выпуклую пластинку – цилиндр. Каждая линза фиксирует ИК-излучение на своем участке и передает данные на пирочувствительный элемент. Таким образом создается определенная конфигурация теплового объекта. Если последний не перемещается, она не изменяется. Но если объект движется, тот же ИК-поток при перемещении попадает уже на следующую микролинзу, и конфигурация изменяется. То есть, на пироприемник свет то падает, то нет. Это и есть условие срабатывания датчика: устройство реагирует на перемещение человека в поле действия.

Чем больше сегментов в линзе и чем выше их чувствительность, тем точнее работает ИК-датчик.

Если человек в зоне работы датчика перемещается медленно, устройство может не сработать, так как рассматривает колебания ИК-потока как случайные изменения фона.

Пирочувствительные элементы

Сигнал с линзы идет на пироэлемент – преобразователь на полупроводниках. Он включает 2 сенсора, каждый из них получает сигнал от своей линзы. Если поток на обоих элементах одинаков – сенсор бездействует, если сигнал разный – срабатывает.

В современных моделях используют счетверенные сенсоры, обслуживающие 4 линзы. Они точнее отфильтровывают случайные световые помехи и исключают ложные срабатывания.

Обрабатывающий модуль

Блок обработки воспринимает информацию со всех пироэлементов и анализирует. Его задача – отделить данные о перемещающемся тепловом объекте от помех: движения воздуха, солнечных лучей, конвекции, возникающей при работе кондиционера или обогревателя, вибрации. Датчик должен срабатывать только на появление человека, а не на животных, что требует дополнительной настройки.

Обрабатывающий модуль оценивает форму и длительность сигнала, его амплитуду. Обычные помехи вызывают несимметричные двухполярные импульсы, нарушитель – симметричные. Если характер сигнала совпадает с пороговым значением, датчик срабатывает и подает импульс на управляющую панель. Последний обрабатывается аналоговыми или цифровыми устройствами и активирует какую-либо программу: включить свет, увеличить интенсивность, включить сирену.

В современных моделях датчик дополнительно измеряет длительность сигнала, количество превышений порога. Это позволяет снизить число ложных срабатываний и зафиксировать объект при медленной скорости движения.

Технические характеристики и особенности

Правильно выбрать ИК-датчик помогут его технические характеристики. Данные представлены в паспорте прибора:

• Сетевое напряжение – обычное 230 В. Любая из моделей работает от обычной сети.
• Потребляемая мощность – в пределах 0,5 кВт. Это позволяет оснастить даже большой дом достаточным количеством датчиков.
• Диапазон обнаружения – угол обзора прибора. Измеряется в градусах. У настенных устройств он составляет диапазон от 120 до 280 градусов, у потолочного – 360.
• Дальность действия – измеряется в метрах. Это расстояние, на котором датчик фиксирует движение. Показатель оценивают по 3 параметрам. Перпендикулярное – самая большая зона, определяется при движении объекта по касательной к сектору. Фронтальная измеряется при перемещении прямо на датчик, дальность присутствия находят, когда человек оказывается под датчиком.
• Степень защиты – IP. Первая цифра обозначит защиту от пыли, вторая – от воды. Минимальный показатель 20. Прибор защищен от касания пальцами, но не защищен от воды. Самый высокий показатель – 65, такой датчик монтируют во влажных помещениях.
• Защита от подкрадывания – стандартная слепая зона датчика – пространство под ним. В современных моделях система исключает такую возможность.
• Температура воздуха – от -25 до +50°С. При более высокой температуре возможны сбои.
• Коммутационная способность – указывает на число подключаемых осветительных приборов – до 40 до 3000 Вт.
• Настройки – вручную в зависимости от места монтажа настраиваются показатели чувствительности, освещенности и времени. Для разных зон рекомендуются разные значения: для проходной время отключения составляет 5 минут, для рабочей зоны – 15. Чувствительность тоже определяется в соответствии с местом установки.

Есть и другие менее значимые параметры – материал корпуса, размеры и прочее.

Сравнение с микроволновым датчиком

Принцип работы микроволнового датчика

В качестве сенсора движения используют также микроволновый датчик. Он работает по радиолокационному принципу: прибор излучает сигнал, тот отражается и улавливается чувствительным элементом датчика. Если отраженный сигнал выше порогового, включается световое или звуковое устройство.

Отличия микроволнового датчика:

• работает в диапазоне сверхвысоких частот, что гарантирует очень высокую чувствительность;
• обнаруживает объект через диэлектрические препятствия: стекло, тонкую стену, деревянную дверь;
• независим от температуры среды или степени освещенности рабочего участка;
• улавливает медленное и незначительное перемещение.

Есть и недостатки:

• высокая цена – приборы устанавливают на важных хозяйственных объектах;
• работа устройства влияет на самочувствие людей и животных.

Для слежения за обычным частным домом ИК-датчиков вполне достаточно.

Схема подключения

Датчики инфракрасного излучения подключается просто – нужно организовать лишь включение и выключение цепи. Подсоединение устройства к подсветке или контуру безопасности происходит по одинаковому принципу.

Схема подключения есть в инструкции к любому прибору:

• Ток приходит на ИК-датчик от сети по нулевому и фазному проводу. Чтобы подключить устройство к электролампочке, фазный провод подсоединяют к одному из выводов осветительного прибора. Второй вывод крепят к нулевому кабелю.
• Кабели от устройств подключают к распределительному щитку: 2 провода от светильника, 2 от сети питания и 3 от ИК-регистратора. Фазу питающего провода соединяют с фазным кабелем датчика, а нулевой провод от питания и нулевой кабель от датчика – к нулевому от светильника.
• Фазный кабель от ИК-датчика соединяют с проводом от светильника. Все кабели окрашены в соответствующие цвета, что облегчает соединение.

Если некоторое время освещение должно поддерживаться независимо от движения человека, в схему включают также выключатель параллельно ИК-устройству.

Сфера применения инфракрасного датчика

Сфера применения

Регистраторы движения используют для организации систем освещения и охраны. Монтаж допускается как внутри постройки, так и снаружи:

• в офисных, публичных и частных зданиях;
• на лестничных клетках многоквартирных домов и в подъездах;
• в помещениях любого типа;
• на складах;
• на любой охраняемой территории с ограниченной площадью.

Приборы, предназначенные для работы в тяжелых погодных условиях, оснащаются дополнительными защитными устройствами.

Особенности и критерии выбора

Параметры, по которым выбирают датчик, определяются его техническими характеристиками. Важно оценить, какие именно показатели нужны для устройства, работающего в доме, вне дома или на открытой территории:

• Для обширных помещений или двора подбирают устройства с большой зоной обнаружения. В небольшую комнату или на лестничную площадку покупают простые модели с дальностью работы 10, 6 и 4 м.
• Для жилых комнат годятся варианты с невысокой защитой от влаги. Для улицы или влажных помещений (бассейнов, лечебниц) нужны изделия с высоким IP.
• Если устройство будут монтировать на стену, лучше купить модель с защитой от подкрадывания. Иначе, двигаясь вдоль стены, злоумышленник сможет проникнуть в дом.
• Уровень чувствительности – определяет, насколько медленные и незначительные движения может уловить датчик. Для защиты квартиры от воров или для включения освещения в комнате, когда в нее заходят, достаточно «грубых» приборов. На склады, где хранится дорогостоящая или опасная продукция, покупают чувствительные датчики.

Оценивают стоимость приборов, особенно если для системы безопасности их требуется несколько.

Достоинства и недостатки инфракрасного датчика движения

ДД экономит электричество, так как свет включается только в присутствии людей

Популярность ИК-моделей обусловлена их преимуществами:

• устройство работает как внутри здания, так и снаружи;
• угол наблюдения и дальность можно довольно точно регулировать;
• ИК-датчик, особенно пассивного типа, безопасен для здоровья, работа системы охраны не пугает домашних животных;
• низкая стоимость;
• обширный ассортимент: выпускаются приборы в напольном и настенном исполнении, аналоговые, цифровые, и прочее.

Главные недостатки:

• при попадании прямых солнечных лучей чувствительность падает – при выборе места установки это надо учитывать;
• при близком размещении кондиционера или обогревателя возникают существенные помехи;
• стекло блокирует прохождение сигнала, так появляются слепые зоны, которыми может воспользоваться злоумышленник;
• синдром паутинки – опутанный паутиной датчик срабатывает постоянно.

Единственный датчик движения не гарантирует безопасность помещения. Однако в качестве элемента системы защиты ИК-устройства незаменимы. Для загородного дома или квартиры такие устройства предпочтительнее.

Охранный датчик ИК: как работает инфракрасный детектор

В наши дни ИК-датчики используются практически во всех сферах жизни. Они встречают нас при входе в здания, раскрывая нам двери. Провожают нас из туалета, и в целом регулярно следят за нами и оберегают. Широкое применение детекторы получили в охранных сигнализационных системах.

 Загрузка …

Оптико-электронные инфракрасные (ИК) детекторы являются самыми популярными на текущий момент. Следят они и за защитой помещений от вторжения, и за защитой периметров. Широкий выбор моделей подходящего внешнего вида и характеристик, делают их такими популярными средствами обнаружения.

Охранный датчик ИК” width=”489″ height=”290″ />

ИК датчики движения обнаруживают сам факт проникновения нарушителя на вверенную им зону. Как только вторжение произошло, прибор немедленно посылает тревожный сигнал на средство оповещения. Такими средствами становятся оконченные устройства, системы передачи извещений или охранно-пожарные приемно-контрольные приборы. В свою очередь системы могут передавать сигнал дальше, на пульты наблюдения или охраны.

Как работает ИК-детектор?

ИК аппарат воспринимает изменения уровня инфракрасного излучения температурного фона. Иными словами он создает тепловую карту охраняемой области и следит за ее изменением. Так если там появляется новый объект с отличной температурой, а температура человека значительно отличается от температуры табуретки или столба, да еще когда этот объект начинает передвигаться по этой карте, сразу срабатывает сигнал.

Чувствительный сенсор устройства определяет излучение в диапазоне 5-15 мкм. С легкостью определяет излучение человеческого тела или тела животного. В данный рабочий диапазон попадают температуры тел двадцати-сорока градусов Цельсия. Соответственно чем горячее объект, тем сильнее его излучение. Если сравнивать работу датчика с работой телевизионного пульта, то тот воспринимает волны короче 1мкм при видимом человеку спектре в области 0.45-0.65 мкм.

Пассивными извещателями называют те, которые ничего не излучают и только воспринимают температуру от живого существа. Проблемы устройства возникают от того, что любой объект даже при нуле градусов излучает много в ИК-диапазоне. Хуже того что излучает даже сам прибор и его корпус.

Охранный датчик

ИК” width=”520″ height=”293″ /> Устройство датчика ИК

Раньше такие приборы могли работать только при сильном охлаждении, и были непрактичными. Нынешние детекторы не способны получить точные измерения объекта, однако для их эффективной работы достаточно просто отследить передвижение, основываясь на изменении разности излучения, чем они успешно и занимаются.

Для срабатывания ИК-пассивного устройства необходимо следующее:

• предполагаемый преступник должен передвигаться поперечно лучу детектора;
• двигаться нарушитель должен в определенном моделью устройства скоростном интервале;
• чувствительности устройства должно хватать, чтобы различать температуру объекта сквозь одежду и на фоне пола и стен.

Инфракрасные детекторы состоят из трех основополагающих элементов:

1. оптическая система, формирующая зону обнаружения;
2. пироприемник, фиксирующий тепловое излучение;
3. блок обработки, реагирующий на сигналы передвижений объектов в зоне контроля.

Монтаж устройства

Инфракрасный прибор имеет ряд преимуществ перед другими, и одним из них является простота монтажа. Формат крепления прибора практически неограничен. Потолок, стены, углы, всё доступно для него. Зависит это лишь от конкретно взятой модели.

Для грамотного определения, сколько необходимо приобретать датчиков и как их размещать, надо разобраться с планом охраняемого помещения. Необходимо заранее продумать, как может попасть нарушитель на объект. Какие проходы следует обеспечить наблюдением, и под каким углом следить. Важно не забывать о том, что движения преступника должны быть перпендикулярны работающему датчику для больше точности.

Определив сколько входов нужно накрыть детекторами, и справляется ли один прибор, избегая слепых зон, можно приступать к приобретению и монтажу. При монтаже важно соблюдать предельно допустимые высоты, и размещать строго в отведенном интервале и с учетом характеристик прибора.

Приборы с объемным обнаружением желательно размещать в углу помещения на расстоянии, до двух с половиной метров от пола. Так область будет покрываться наиболее плотно.

На потолке размещают модели с требованиями к соблюдению интервала высоты, от двух с половиной до трех с половиной метров.

Приборы поверхностного обнаружения применяют для охраны периметров окон, дверей, или подходов к определённым ценным объектам.

Линейные детекторы применяют для обеспечения безопасности в длинных и нешироких коридорах.

Как обмануть ИК-прибор?

Если знать все слабости прибора, обмануть его становиться несложно. Так нагрев помещение до температуры тела, датчик перестанет различать нарушителя на общем фоне. Такой обман сам по себе подразумевает плохую работу устройств в летнее время или в жарких климатических зонах.

Распространённым обманом становиться и заграждение своего тела за щитом комнатной температуры. Так прикрывшись ширмой, или толстой шкурой комнатной температуры и передвигаясь достаточно медленно, можно беспрепятственно преодолеть охраняемую зону.

Не так давно можно было поступить и проще, сломав прибор или выведя его из строя ИК-лампой. Однако на текущий момент почти все устройства обладают защитой от такого рода помех, и отправляют сигнал тревоги при любой своей неисправности.

Простым способом является и простое загораживание предмета. Но для этого приходится быть рядом с ним, желательно в то время когда он отключен. А значит нужно заранее знать, где он расположен, заблаговременно загородить и только потом воспользоваться этой лазейкой.

Существуют специальные способы защиты от таких хитростей:

• комбинированные датчики, в которых совмещены ИК и микроволновые технологии. Они лишены недостатков только инфракрасного аналога. Тревожный сигнал в таком случае будет подан сразу же, если устройство будет чем-то перегорожено, и это будет мешать его нормальной работе;
• функция под названием «Ближняя зона» также позволяет при помощи дополнительной линзы заглядывающая под другим углом. Эта линза позволяет заметить возможного преступника в своей мертвой зоне, из которой он собирается загородить прибор.

Ложные вызовы

Охранный датчик ИК, как и все его аналоги, имеет неприятную особенность в виде ложных срабатываний. С этим активно борются разработчики устройств. Они создают особые настройки, создают хитрые системы контроля, дополнительные защиты.

Ложняки вызваны срабатыванием устройства от помех, засветок, вибраций. Срабатывают на животное даже когда это совершенно не нужно. Для защиты от всех этих проблем существуют особые рекомендации.

Аппарат необходимо защищать от проникновения в него потоков воздуха и пыли. А значит, размещение его должно быть вдали от сквозняков или систем вентиляции, а корпус в свою очередь не должен иметь трещин и повреждений.

Чтобы избежать засветок, достаточно просто размещать устройство в тени. Избегать попадания в него прямых солнечных лучей, а также бликов от иных источников.

Охранный датчик

ИК” width=”392″ height=”426″ /> Строение датчика ИК

Избавиться от электромагнитных помех поможет отключение всех возможных источников или хотя бы большинства из них, на время постановки устройства на охрану. К таким помехам могут относиться лампы, не работающие на основе накаливания.

От вибраций прибор защитит установка его на несущую стену или иной капитальной конструкции неподверженной сильной вибрации.

Не стоит направлять устройство на работающий обогреватель или заведомо находящиеся в движении объекты (шторы, ветки). От влияния животных прибор защитит только глубокая настройка определенных моделей.

Всего помехи существуют трех основных типов – тепловые, электромагнитные и посторонние. Влияние каждого из них нужно учитывать, выбирая устройство для себя. Заранее необходимо продумать, как будет обустроена защита устройства от ложных срабатываний. Обдумать монтирование устройства и возможное поведение преступника. Наилучшим решение остается приобретение комбинированного с ИК устройства, оно исключает влияние на слабые места того или иного типа устройства, перекрывая их сильными сторонами другого.

Рекомендуем купить

Итог

Безопасность, предоставляемая устройством перекрывает возможные расходы на него. ИК в этом плане обладает преимуществом по цене и качеству. При этом он безопаснее для самого человека по сравнению с любым аналогом. ИК устройствами можно не только обеспечить охрану своего жилища, но и автоматизировать работу многих систем в доме. Технология имеет бешеную популярность, и пока что достойных конкурентов у нее нет.

YouTube responded with an error: The provided API key has an IP address restriction. The originating IP address of the call (87.236.20.136) violates this restriction.

Датчики движения | Основные виды и их особенности, области применения

В повседневной жизни датчики движения чаще всего используются в:

1. Охранных системах, сигнализациях, системах контроле доступа (в том числе автомобильных)

2. Управлении освещением

3. Системах умного дома, для управления различными устройствами вентиляции, кондиционирования, автоматического открывания дверей и т.п.
Под понятием «датчик движения» или «датчик присутствия», часто скрываются устройства совершенно разного принципа действия, выполняющие единую задачу, только различными способами.

 

В настоящее время наибольшее распространение получили следующие виды датчиков движения:

1.Инфракрасные датчики движения (ИК)

2. Ультразвуковые датчики движения (УЗ)

3. Микроволновые датчики движения (СВЧ)

4. Комбинированные датчики движения  

 
Каждый из этих типов датчиков движения имеет свои сильные и слабые стороны и используется в различных ситуациях и условиях. Основные характеристики свойственные всем датчикам движения такие как: способы установки, подключения, форм-фатор и другие, мы описывали в статье:

 

 

А теперь давайте рассмотрим подробнее каждый из типов датчиков движения, принцип их действия, особенности эксплуатации, варианты использования и области применения.

Инфракрасные (ИК) датчики движения

Принцип Действия Инфракрасного датчика движения

Принцип работы инфракрасных датчиков движения заключается в обнаружении изменений инфракрасного (теплового) излучения окружающих объектов.

Каждый объект имеющий температуру испускает инфракрасное излучение, которое через систему линз или специальных вогнутых сегментированных зеркал, попадает на расположенный внутри датчика движения чувствительный сенсор, регистрирующий это.

Как работает инфракрасный датчик движения?

Когда объект движется, его ИК излучение поочередно фокусируется различными линзами системы на сенсоре (количество линз обычно варьируется от двадцати до шестидесяти штук), это и является сигналом к выполнению заложенной в датчике функции. Чем больше линз в системе датчика движения – тем выше его чувствительность. Так же, чем больше площадь поверхности системы линз – тем шире зона охвата у датчика движения.

 

Основные недостатки инфракрасных датчиков движения:

— Возможность ложных срабатываний. Из-за того, что датчик реагирует на любые ИК (тепловые) излучения, могут случаться ложные срабатывания даже на теплый воздух, поступающий из кондиционера, радиаторов отопления и т.п.

— Снижена точность работы на улице. Из-за воздействия окружающих факторов, таких как прямой солнечный свет, осадки и т.п.

— Относительно небольшой диапазон рабочих температур

— Не обнаруживает объекты облаченные/покрытые не пропускающими ИК — излучение материалами

 

Плюсы инфракрасных датчиков движения:

— Возможность довольно точной регулировки дальности и угла обнаружения движущихся объектов

— Удобен в использовании вне помещений т.к. реагирует лишь на объекты имеющие собственную температуру.

— При работе абсолютно безопасны для здоровья человека или домашних питомцев, т.к. работает как «приемник», ничего не излучая

 Подробное описание установки и подключения инфракрасного датчика движения описано в нашей статье :

RozetkaOnline.ru

 

Ультразвуковые (УЗ) датчики движения

 

 

Принцип действия ультразвукового датчика движения

Принцип работы ультразвукового датчика движения заключается в исследовании окружающего пространства с помощью звуковых волн, частотой находящейся за пределами слышимости человеческим ухом – ультразвуком. При обнаружении изменения частоты отраженного сигнала, в следствии движения объектов, датчик запускает заложенную в нее функцию. 

 

Как работает ультразвуковой датчик движения?

Внутри ультразвукового датчика движения расположен генератор звуковых волн (в зависимости от производителя и модели обычно генерируется частота звуковой волны 20-60 кГц), которые излучаются в зоне действия датчика и отражаясь от окружающих объектов поступают обратно в приемник.

Когда в зоне обнаружения ультразвукового датчика движения появляется движущийся объект, частота отраженной от объекта волны изменяется (эффект Доплера), что регистрируется приемником датчика и от него поступает сигнал на выполнение заложенной в ультразвуковой датчик движения функции, это может быть включение освещения или разрыв сигнальной сети охранной системы.

Особо широкое применение ультразвуковые датчики движения получили в автомобильной промышленности: в системах автоматической парковки, в так называемых «парктрониках», а также системах контроля за «слепыми» зонами. В доме хорошо проявляют себя в обнаружении движений в достаточно длинных коридорах, на лестницах и т.п.

 

Основные недостатки ультразвуковых датчиков движения:

— Многие домашние животные слышат ультразвуковые частоты, на которых работает датчик движения, что зачастую вызывает у них сильный дискомфорт

— Относительно невысокая дальность действия

— Срабатывает только на достаточно резкие перемещения, если двигаться совсем плавно – возможно обмануть ультразвуковой датчик движения

Преимущества ультразвуковых датчиков движения:

— Относительно невысокая стоимость

— Не подвергаются влиянию окружающей среды

— Определяют движение вне зависимости от материала объекта

— Имеют высокую работоспособность в условиях высокой влажности или запылённости

— Не зависят от влияния температуры окружающей среды или объектов

Микроволновые (СВЧ) датчики движения

 

 

Принцип действия микроволнового датчика движения

Микроволновый датчик движения излучает высокочастотные электромагнитные волны (частота волн может быть различной в зависимости от производителя, обычно она составляет 5,8ГГц), которые отражаясь от окружающих объектов регистрируются сенсором и в случае обнаружения малейших изменений отраженных электромагнитных волн, микропроцессор устройства приводит в действие заложенную в него функцию.

 

Как работает микроволновой датчик движения?

Работа ультразвукового датчика движения во многом схожа с описанным выше ультразвуковым датчиком движения и основана на взаимодействии микроволновых волн с материалом и использовании эффекта Доплера — изменение частоты волны, отраженной от движущихся объектов. Само название «микроволновый» говорит о том, что он работает в диапазоне сверхвысоких частот, его длина волны в приблизительном диапазоне от одного миллиметра до одного метра.

Когда в зоне обнаружение микроволнового датчика движения появляется перемещающийся токопроводящий объект, это регистрируется им и сразу поступает сигнал на выполнение встроенной в него функции.

 

Основные недостатки ультразвуковых датчиков движения:

— Имеет более высокую стоимость относительно датчиков других типов с аналогичными показателями

— Возможность ложных срабатываний, из-за движений вне необходимой зоны наблюдения, за окном и т.п.

— СВЧ излучение небезопасно для здоровья человека, необходимо выбирать микроволновые датчики движения с малой мощностью излучения. Согласно заключениям организаций, изучающих влияния СВЧ излучения на организм человека (Всемирная Организация Здравоохранения, Международная Комиссия по Защите от Неионизирующего Излучения и некоторых других), безопасным для человека является непрерывное излучение с плотностью мощности до 1 мВт/см2.

Преимущества микроволновых датчиков движения:

— Датчик способен обнаруживать объекты за разнообразными диэлектрическими или слабо проводящими ток препятствиями: тонкими стенами, дверьми, стеклами и т.п.

— Работоспособность датчика не зависит от температуры окружающей среды или объектов

— Микроволновый датчик движения способен реагировать на самые незначительные движения объекта

— Датчик обладает более компактными размерами

— Может иметь несколько независимых зон обнаружения

 

Комбинированные датчики движения

Принцип действия комбинированных датчиков движения

Комбинированные датчики движения совмещают в себе сразу несколько технологий обнаружения движений, например, инфракрасный датчик и микроволновой. Это наиболее удачное решение если требуется наиболее точное определение перемещений в зоне действия датчика. Несколько параллельно работающих каналов обнаружения движений, делают работу такого датчика максимально продуктивной, ведь они дополняют друг друга, замещая недостатки одних технологий – достоинствами других.

Цепь инфракрасного датчика

и работа с приложениями

Инфракрасный датчик — это электронное устройство, которое излучает, чтобы ощущать некоторые аспекты окружающей среды. Инфракрасный датчик может измерять тепло объекта, а также обнаруживать движение. Эти типы датчиков измеряют только инфракрасное излучение, а не излучают его, что называется пассивным ИК-датчиком. Обычно в инфракрасном спектре все объекты излучают тепловое излучение в той или иной форме. Эти типы излучения невидимы для наших глаз и могут быть обнаружены инфракрасным датчиком.Излучатель — это просто ИК-светодиод (светоизлучающий диод), а детектор — это просто ИК-фотодиод, чувствительный к ИК-свету той же длины волны, что и ИК-светодиод. Когда инфракрасный свет падает на фотодиод, сопротивление и выходное напряжение изменяются пропорционально величине принимаемого инфракрасного света.

ИК-датчик

Схема и принцип работы ИК-датчика

Цепь инфракрасного датчика является одним из основных и популярных сенсорных модулей в электронном устройстве.Этот датчик аналогичен зрительным чувствам человека, которые можно использовать для обнаружения препятствий, и он является одним из распространенных приложений в режиме реального времени. Эта схема состоит из следующих компонентов:

• LM358 IC 2 Пара ИК-передатчика и приемника
• Резисторы с диапазоном килоомов.
• Резисторы переменные.
• Светодиод (светоизлучающий диод).

Схема ИК-датчика

В этом проекте секция передатчика включает ИК-датчик, который непрерывно передает ИК-лучи, которые принимаются модулем ИК-приемника.Выходной ИК-разъем приемника различается в зависимости от приема ИК-лучей. Поскольку это изменение не может быть проанализировано как таковое, этот выход может быть подан на схему компаратора. Здесь в качестве схемы компаратора используется операционный усилитель (ОУ) LM 339.

Когда ИК-приемник не принимает сигнал, потенциал на инвертирующем входе становится выше, чем на неинвертирующем входе компаратора IC (LM339). Таким образом, выходной сигнал компаратора становится низким, но светодиод не светится.Когда модуль ИК-приемника получает сигнал, потенциал на инвертирующем входе понижается. Таким образом, выходной сигнал компаратора (LM 339) становится высоким, и светодиод начинает светиться. Резисторы R1 (100), R2 (10 кОм) и R3 (330) используются для обеспечения прохождения минимального тока 10 мА через ИК-светодиодные устройства, такие как фотодиоды и обычные светодиоды соответственно. Резистор VR2 (предустановка = 5 кОм) используется для регулировки выходных клемм. Резистор VR1 (предустановка = 10к) используется для настройки чувствительности схемы. Узнать больше об ИК-датчиках.

Различные типы ИК-датчиков и их применение

ИК-датчики подразделяются на различные типы в зависимости от области применения. Некоторые из типичных применений различных типов датчиков:

Датчик скорости используется для синхронизации скорости нескольких двигателей. Датчик температуры используется для промышленного контроля температуры. Датчик PIR используется для системы автоматического открывания дверей, а ультразвуковой датчик используется для измерения расстояния.

Применение ИК-датчиков

ИК-датчики используются в различных проектах на основе датчиков, а также в различных электронных устройствах, которые измеряют температуру, которые обсуждаются ниже.

Радиационные термометры

Инфракрасные датчики используются в радиационных термометрах для измерения температуры в зависимости от температуры и материала объекта, и эти термометры обладают некоторыми из следующих функций

• Измерение без прямого контакта с объектом
• Более быстрый отклик
• Простые измерения по образцу

Мониторы пламени

Эти типы устройств используются для обнаружения света, излучаемого пламенем, и для наблюдения за тем, как горит пламя.Свет, излучаемый пламенем, распространяется от ультрафиолетового до инфракрасного диапазона. PbS, PbSe, двухцветный детектор, пироэлектрический детектор — вот некоторые из наиболее часто используемых детекторов, используемых в мониторах пламени.

Анализаторы влажности

Анализаторы влажности используют длины волн, которые поглощаются влагой в ИК-диапазоне. Объекты облучают светом с этими длинами волн (1,1 мкм, 1,4 мкм, 1,9 мкм и 2,7 мкм), а также с эталонными длинами волн. Свет, отраженный от объектов, зависит от содержания влаги и обнаруживается анализатором для измерения влажности (отношение отраженного света на этих длинах волн к отраженному свету на эталонной длине волны).В GaAs-PIN-фотодиодах фотопроводящие детекторы Pbs используются в схемах анализаторов влажности.

Газоанализаторы

ИК-сенсоры используются в газоанализаторах, которые используют характеристики поглощения газов в ИК-области. Для измерения плотности газа используются два типа методов: дисперсионный и недисперсный.

Газоанализатор

Дисперсия: Излучаемый свет спектроскопически разделяется, и его характеристики поглощения используются для анализа ингредиентов газа и количества пробы.

Недисперсия: Это наиболее часто используемый метод, в котором используются характеристики поглощения без разделения излучаемого света. В недисперсионных типах используются дискретные оптические полосовые фильтры, аналогичные солнцезащитным очкам, которые используются для защиты глаз, чтобы отфильтровать нежелательное УФ-излучение.

Этот тип конфигурации обычно называют технологией недисперсионного инфракрасного излучения (NDIR). Этот тип анализатора используется для газированных напитков, тогда как недисперсионный анализатор используется в большинстве коммерческих ИК-приборов для утечек топлива из выхлопных газов автомобилей.

Устройства формирования ИК-изображений

Устройство формирования ИК-изображений — одно из основных применений ИК-волн, в первую очередь благодаря своему невидимому свойству. Он используется для тепловизоров, приборов ночного видения и т. Д.

Устройства ИК-изображения

Например, вода, камни, почва, растительность, атмосфера и ткани человека излучают ИК-излучение. Тепловые инфракрасные детекторы измеряют это излучение в инфракрасном диапазоне и отображают пространственное распределение температуры объекта / области на изображении.Тепловизоры обычно состоят из сенсоров Sb (антимонит индия), Gd Hg (германий, легированный ртутью), Hg Cd Te (теллурид ртути).

Электронный детектор охлаждается до низких температур с помощью жидкого гелия или жидкого азота. Затем Охлаждение детекторов гарантирует, что лучистая энергия (фотоны), регистрируемая детекторами, исходит от местности, а не от температуры окружающей среды объектов внутри самого сканера или электронных устройств, формирующих инфракрасные изображения.

Итак, речь идет о схеме ИК-датчика с работающими и приложениями.Эти датчики используются во многих проектах электроники на основе датчиков. Мы полагаем, что вы могли лучше понять этот ИК-датчик и принцип его работы. Кроме того, любые сомнения относительно этой статьи или проектов, пожалуйста, дайте свой отзыв, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вопрос для вас, может ли инфракрасный термометр работать в полной темноте?

Фото:

.Принципиальная схема модуля инфракрасного датчика

DIY

Датчики

являются очень важной частью электроники, особенно в робототехнике и автоматике. Датчики в электронных устройствах упрощают нашу жизнь, автоматически обнаруживая устройства и управляя ими без вмешательства человека. Существует много видов датчиков, таких как датчик пожара, датчик влажности, датчик движения, датчик температуры, ИК-датчик и т. Д. В этой статье мы расскажем о ИК-датчике (инфракрасный датчик), как он работает и как построить ИК-датчик . Модуль датчика .

ИК-датчик — очень популярный датчик, который используется во многих приложениях в электронике, например, в системах дистанционного управления, детекторах движения, счетчиках продуктов, роботах-повторителях линий, сигнализации и т. Д.

ИК-датчик

в основном состоит из ИК-светодиода и фотодиода , эта пара обычно называется ИК-пара или Фотопара . ИК-датчик работает по принципу, по которому ИК-светодиод излучает ИК-излучение, а фотодиод воспринимает это ИК-излучение.Сопротивление фотодиода изменяется в зависимости от количества падающего на него ИК-излучения, следовательно, падение напряжения на нем также изменяется, и с помощью компаратора напряжения (например, LM358) мы можем определить изменение напряжения и соответственно сгенерировать выходной сигнал.

Размещение ИК-светодиода и фотодиода может быть выполнено двумя способами: Прямой и Косвенный . В Прямое падение , ИК-светодиод и фотодиод расположены друг напротив друга, так что ИК-излучение может напрямую попадать на фотодиод.Если мы поместим между ними какой-либо объект, то он прекратит попадание инфракрасного света на фотодиод.

И в Indirect Incidence , как ИК-светодиод, так и фотодиод расположены параллельно (бок о бок), обращены в одном направлении. Таким образом, когда объект находится перед парой инфракрасных лучей, инфракрасный свет отражается от объекта и поглощается фотодиодом. Обратите внимание, что объект не должен быть черным, поскольку он будет поглощать весь ИК-свет, а не отражать его. Обычно ИК-пара размещается в модуле ИК-датчика таким образом.

Для сборки ИК-модуля нам в основном нужна пара ИК-сигналов (ИК-светодиод и фотодиод) и LM358 с некоторыми резисторами и светодиодом.

ИК-светодиод

ИК-светодиод излучает свет в диапазоне инфракрасных частот. ИК-свет невидим для нас, так как его длина волны (700 нм — 1 мм) намного превышает диапазон видимого света. Все, что производит тепло, излучает инфракрасное излучение, как, например, наше человеческое тело. Инфракрасное излучение имеет те же свойства, что и видимый свет, например, его можно фокусировать, отражать и поляризовать, как видимый свет.

ИК-светодиод выглядит как обычный светодиод, а также работает как обычный светодиод, потребляет ток 20 мА и мощность 3 точки. ИК-светодиоды имеют угол испускания света прибл. 20-60 градусов и диапазон прибл. от нескольких сантиметров до нескольких футов, это зависит от типа ИК-передатчика и производителя. Некоторые передатчики имеют дальность действия в километрах.

Фотодиод

Фотодиод

считается светозависимым резистором (LDR), что означает, что он имеет очень высокое сопротивление в отсутствие света и становится низким, когда на него падает свет.Фотодиод — это полупроводник, который имеет переход P-N, , работающий в режиме обратного смещения , что означает, что он начинает проводить ток в обратном направлении, когда на него падает свет, и величина протекающего тока пропорциональна количеству света. Это свойство делает его полезным для обнаружения ИК-излучения.

Фотодиод выглядит как светодиод с черным покрытием на внешней стороне. Он используется с обратным смещением, как показано на принципиальной схеме ниже.

LM358

LM358 — это операционный усилитель (операционный усилитель), и в этой схеме мы используем его в качестве компаратора напряжения .LM358 имеет внутри два независимых компаратора напряжения, которые могут питаться от одного PIN-кода, поэтому мы можем использовать одну микросхему для создания двух модулей ИК-датчиков. Здесь мы использовали только один компаратор, который имеет входы на PIN 2 и 3 и выход на PIN 1. Компаратор напряжения имеет два входа, один инвертирующий вход, а второй неинвертирующий вход (PIN 2 и 3 в LM358). Когда напряжение на неинвертирующем входе (+) выше, чем напряжение на инвертирующем входе (-), тогда на выходе компаратора (PIN 1) высокий уровень.И если напряжение инвертирующего входа (-) выше, чем неинвертирующего конца (+), то выходное напряжение НИЗКОЕ.

Модуль ИК-датчика

Компоненты

• ИК-пара (ИК-светодиод и фотодиод)
• IC LM358
• Резистор 100, 10к, 330 Ом
• Резистор переменный — 10к
• светодиод

Подключения можно увидеть на принципиальной схеме инфракрасного датчика .Фотодиод подключен с обратным смещением, инвертирующий конец LM358 (PIN 2) подключен к переменному резистору, для регулировки чувствительности датчика. А неинвертирующий конец (PIN 3) подключен к стыку фотодиода и резистора.

Когда мы включаем схему, на фотодиод не поступает ИК-излучение, а выход компаратора — НИЗКИЙ. Когда мы берем какой-то объект (не черный) перед парой ИК-излучения, ИК-свет, излучаемый ИК-светодиодом, отражается объектом и поглощается фотодиодом.Теперь, когда отраженное ИК-излучение падает на фотодиод, напряжение на фотодиоде падает, а напряжение на последовательном резисторе R2 увеличивается. Когда напряжение на резисторе R2 (который подключен к неинвертирующему концу компаратора) становится выше, чем напряжение на инвертирующем конце, тогда выход становится ВЫСОКИМ и загорается светодиод.

Напряжение на инвертирующем конце, которое также называется Пороговое напряжение , можно установить, вращая ручку переменного резистора. Чем выше напряжение на инвертирующем конце (-), тем меньше чувствительность датчика, а чем ниже напряжение на инвертирующем конце (-), тем чувствительнее датчик.

Вся эта схема может быть размещена на печатной плате для создания надлежащего профессионального модуля ИК-датчика .

,Распиновка, характеристики и техническое описание модуля инфракрасного датчика

Конфигурация контактов

Имя контакта	Описание
VCC	Вход источника питания
GND	Заземление источника питания
ВЫХ	Активный высокий выход

Характеристики модуля ИК-датчика

Краткое описание модуля ИК-датчика

Модуль ИК-датчика состоит в основном из ИК-передатчика и приемника, операционного усилителя, переменного резистора (подстроечного резистора) и выходного светодиода.

ИК-светодиодный передатчик

ИК-светодиод излучает свет в диапазоне инфракрасных частот. ИК-свет невидим для нас, так как его длина волны (700 нм — 1 мм) намного превышает диапазон видимого света. ИК-светодиоды имеют угол испускания света прибл. 20-60 градусов и диапазон прибл. от нескольких сантиметров до нескольких футов, это зависит от типа ИК-передатчика и производителя. Некоторые передатчики имеют дальность действия в километрах. ИК-светодиод белого или прозрачного цвета, поэтому он может излучать максимальное количество света.

Фотодиодный приемник

Фотодиод действует как ИК-приемник, поскольку проводит, когда на него падает свет. Фотодиод — это полупроводник, который имеет P-N переход, работающий в режиме обратного смещения, что означает, что он начинает проводить ток в обратном направлении, когда на него падает свет, и величина протекающего тока пропорциональна количеству света. Это свойство делает его полезным для обнаружения ИК-излучения. Фотодиод выглядит как светодиод с покрытием черного цвета на внешней стороне, черный цвет поглощает наибольшее количество света.

LM358 Операционный усилитель

LM358 — это операционный усилитель (ОУ), используемый в качестве компаратора напряжения в ИК-датчике. компаратор будет сравнивать пороговое напряжение, установленное с использованием предустановки (вывод 2), и напряжение последовательного резистора фотодиода (вывод 3).

Падение напряжения на последовательном резисторе фотодиода> пороговое напряжение = высокий выход операционного усилителя

Падение напряжения на последовательном резисторе фотодиода <пороговое напряжение = низкий выходной сигнал операционного усилителя

Когда выходной сигнал операционного усилителя высокий , светодиод на выходной клемме операционного усилителя загорается (указывая на обнаружение объекта).

Переменный резистор

Переменный резистор, используемый здесь, предварительно установлен. Он используется для калибровки диапазона расстояний, на котором должен быть обнаружен объект.

Как использовать модуль ИК-датчика?

Вход питания 5 В постоянного тока подается на вывод VCC, а отрицательный вывод питания подключается к контакту GND модуля. Если в зоне действия ИК-приемника не обнаружено никаких объектов, выходной светодиод остается выключенным.

При обнаружении объекта в зоне действия ИК-датчика загорается светодиод.

Приложения

• Обнаружение препятствий
• Устройства промышленной безопасности
• Кодировщик колеса

2D-модель

,