確立するため 無線通信 リモートデバイスでは、通常、電波、光放射、場合によっては音波を使用します。基本的に、これらのタイプの無線通信は周波数を変更します。これらの通信はすべて、HF、LF、VHF、UHF帯域などの帯域から始まる可変周波数を持っています。光放射は赤外線を使用し、スペクトルの可視部分を使用します。音波は周波数スペクトルの超音波部分を使用し、マイクロ波とミリ波は電波と呼ばれます。
パッシブ赤外線センサー
IR放射は、マイクロ波よりも短く、可視光の波長よりも長い波長を持つ電磁スペクトルのセクションです。赤外線領域は0.75umから1000umであり、IR波は小さすぎて人間の目で見ることができません。波長領域が0.75umから3umの場合、近赤外線と呼ばれ、3umから6umの領域は中間と呼ばれます。赤外線であり、領域が6umを超える場合は、遠赤外線と呼ばれます。
これらの放射線は、さまざまなセンサーや電子機器で広く使用されています。テレビのリモコンから暗視装置のような複雑なデバイスまで、IR波を使用します。次のセクションでは、 PIRセンサーの基本とその応用 。
パッシブ赤外線センサー（PIR）
PIRという用語は、PassiveInfraRedの短縮形です。 「パッシブ」という用語は、センサーがプロセスに積極的に参加しないことを示します。つまり、センサーは参照されたIR信号自体を放出せず、周囲の人体からの赤外線をパッシブに検出します。
PIRセンサー
検出された放射線は、検出された放射線のレベルに比例する電荷に変換されます。次に、この電荷は内蔵のFETによってさらに改善され、デバイスの出力ピンに供給されます。この出力ピンは、外部回路に適用可能になり、アラームステージをさらにトリガーおよび増幅します。PIRセンサーの範囲は、角度が最大10メートルです。 + 15oまたは-15o。
以下の画像は、PIRセンサーの一般的なピン構成を示しています。これは、ピン配置を理解するのが非常に簡単であり、次の点を利用して、それらを動作回路に簡単に配置できます。
PIRのピン配置
パッシブ赤外線センサーは、上の図に示すように3つのピンで構成されています。
- ピン1はデバイスのドレイン端子に対応し、正電源の5VDCに接続する必要があります。
- ピン2はデバイスのソース端子に対応し、100Kまたは47Kの抵抗を介してグランド端子に接続する必要があります。ピン2はセンサーの出力ピンであり、検出されたIR信号はセンサーのピン2からアンプに転送されます。
- センサーのピン3はアースに接続されています。
PIRセンサーの動作原理
PIRセンサーは、2つのスロットで構成されているため、他のセンサーよりも複雑です。これらのスロットは、IRに敏感な特殊な素材で作られています。フレネルレンズは、PIRの2つのスロットが一定の距離を超えて見えることを確認するために使用されます。センサーが非アクティブの場合、2つのスロットは同じ量のIRを感知します。周囲の量は、屋外、壁、または部屋などから放射されます。
人体または動物が通り過ぎると、PIRセンサーの最初のスロットを遮断します。これにより、2つの二等分線の間に正の微分変化が発生します。人体が検知領域を離れると、センサーは2つの二等分線の間に負の微分変化を生成します。赤外線センサー自体は、湿度/温度/ノイズ/耐性を向上させるために密閉された金属に収納されています。検知素子を保護するために、通常はコーティングされたシリコン材料で作られた窓があります。
PIRセンサーが機能している
PIRセンサーを使用した動き検出回路
上記のセグメントでは、PIRセンサーのピン配列を学習しました。次に、PIRセンサーの簡単なアプリケーションの研究に移りましょう。下の図は モーションディテクターPIRセンサー回路 。人間のIRエネルギーまたは放射線の存在下で、赤外線センサーはエネルギーを検出し、すぐにそれを微小な電気パルスに変換します。 トランジスタBC547 伝導し、コレクターを低くします。
PIRセンサーを使用したモーション検出回路
コンパレータとして、8ピンで構成されるIC741が設定されています。ここで、ピン3は基準入力として割り当てられ、ピン2は検出入力として割り当てられます。トランジスタのコレクタ端子がローになると、ICの電位ピン2が電位ピン3よりも低くなります。すぐにICの出力をハイにし、別のトランジスタとリレーで構成されるリレードライバをトリガーします。リレーは、回路に接続されているアラームデバイスをトリガーしてオンにします。
コンデンサ100uF / 25Vは、おそらく放射線源の出口が原因でパッシブ赤外線センサーがオフになった後でも、リレーがオンのままであることを確認します。 PIRセンサーデバイスは、効率が十分に向上するように、フレネルレンズカバーで適切に囲む必要があります。
アブストラクトを含むPIRセンサーベースのプロジェクト
センサーの使用と制限を理解することにより、プロジェクトを開発するための明確なアイデアを提供します。 SCADAなどの上級レベルのプロジェクト、 ファジー論理制御 、データ収集は通常採用します 組み込みシステム これらのプロジェクトには、ソフトウェアドメインの知識、特にC言語が必要です。ここでは、いくつかのパッシブ赤外線センサーベースのプロジェクトの詳細と説明を以下に示します。
PIRセンサーベースの自動ドア開放システム
このプロジェクトの主な目的は、ホテル、ショッピングモール、劇場など、人の立ち会いが義務付けられている場所でのドアの開閉です。このプロジェクトは、人体の存在を感知してパルスを送信するPIRセンサーで構成されています。 8051マイクロコントローラー 。このマイクロコントローラーは、適切なパルスを入力ピンとイネーブルピンに送信することにより、モータードライバーを制御します。
PIRセンサーに基づくセキュリティ警報システム
このプロジェクトの主な目的は、セキュリティを提供することです。このプロジェクトは、サイレンを生成する集積回路を備えたPIRセンサーに基づいています。このセンサーは、人間から放射される赤外線を感知し、デジタル出力を提供します。このデジタル出力はUM3561ICに適用されます。したがって、人体が検出されたときに音を生成します。 UM3561ICはROMICであり、消防車のサイレン、救急車のサイレン、機関銃の音、警察のサイレンなどのマルチサイレン音を生成します。
PIRセンサーを使用した人間検出ロボット
PIRセンサーを使用した人間検知ロボットは、主に人間を検知します。 8ビットマイクロコントローラー 。人間を検出するために使用されるパッシブ赤外線センサーとこのプロジェクトは、主に地震の際にがれきに閉じ込められた人々を救助するために使用されます。それは基本的に、破片の下に立ち往生している人間を表面に運び、それによってそれらを効果的に救います。
PIRセンサーベースのステッピングモーター制御
このプロジェクトの主な目標は、PIRセンサーを使用してステッピングモーターを制御することです。このプロジェクトは主に ロボット技術 。このテクノロジーは、主に高度なアプリケーションに使用されます。このプロジェクトでは、内部でPIRセンサーを使用して優れたパフォーマンスを実現しています-IRセンサーは 盗難警報システム 、ライトスイッチ、ビジタープレゼントモニタリング、ロボット。ロボット工学では、ステッピングモーターが広く使用されており、連続回転と驚くべき精度を提供します。
したがって、PIRセンサーの基本とそのアプリケーションの概要について説明しました。これらのセンサーは、身体の健康を含むリアルタイムの監視など、多くのアプリケーションで使用されています。 電子セキュリティシステム 、など。これとは別に、このトピックに関するヘルプまたは センサーベースのプロジェクトのアイデア 、下のコメント欄にコメントしてお問い合わせください。
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