Cảm biến hồng ngoại là gì ? Cảm biến hồng ngoại thụ động PIR hoạt động như thế nào ?

Cảm biến chuyển động hồng ngoại là gì ?

Cảm biến hồng ngoại có tên tiếng Anh là Infrared Sensor được nhà thiên văn học William Herschel vô tình phát hiện vào năm 1800 trong một lần đo nhiệt độ của từng mẫu ánh sáng thấy ánh sáng đỏ vượt ra ngoài ánh sáng cao nhất. Là một thiết bị điện tử phát hoặc nhận bức xạ hồng ngoại trong môi trường xung quanh. Khi vật thể phát ra nhiệt độ trên 35 độ C thì sẽ phát ra bức xạ hồng ngoại con người không thể nhìn thấy được. Có hai loại loại cảm biến hồng ngoại được phân ra thành 2 loại chính là cảm biến hồng ngoại thụ động và cảm biến hồng ngoại chủ động

- Cảm biến hồng ngoại thụ động "passive infrared sensor (PIR sensor)" hoạt động theo nguyên lý chỉ thu các ánh sáng hồng ngoại từ con người hay động vật phát ra.

- Cảm biến hồng ngoại chủ động "active infrared sensor":  hoạt động theo nguyên lý tự động phát ra tia hồng ngoại, khi có thiết bị đến gần sẽ tia hồng ngoại phát ra sẽ đụng vào vật thể đó rồi phản xạ lại. Việc hoạt động như vậy sẽ giúp cảm biến nhận diện được vật thể.

Ở trong bài viết này mình sẽ cùng tìm hiểu về loại Cảm biến hồng ngoại thụ động "passive infrared sensor (PIR sensor) nhé, cách hoạt động của cảm biến chuyển động ra sao và tại sao chúng lại phổ biến nhất hiện nay.

Cảm biến chuyển động hồng ngoại PIR là gì ?

Đầu dò hồng ngoại thụ động hay còn gọi là PIR (Hồng ngoại thụ động) là thiết bị phát hiện sự biến đổi của bức xạ hồng ngoại trong vùng phủ sóng, nên chúng đặc biệt hữu ích trong việc phát hiện sự hiện diện của người hoặc động vật thông qua nhiệt tỏa ra từ cơ thể.

Khái niệm thụ động của tên PIR đề cập đến thực tế là chúng không chủ động tạo ra bất kỳ tín hiệu hồng ngoại nào mà chỉ nhận bức xạ khi hoạt động. Cảm biến PIR chủ yếu bao gồm một thành phần (cảm biến nhiệt điện) chịu trách nhiệm phát hiện các biến thể trong bức xạ hồng ngoại mà nó nhận được và xử lý chúng dưới dạng tín hiệu điện.

Cảm biến chuyển động hồng ngoại thụ động hoạt động như thế nào?

Cảm biến nhiệt điện hoặc PIR hoạt động bằng cách so sánh nhiệt độ do vật thể tỏa ra với nhiệt độ xung quanh nó, để nó có thể phát hiện chính xác sự hiện diện ở một nơi nhất định.

Hai thành phần chính của loại cảm biến này là:

Cảm biến nhiệt điện

Chúng là những cảm biến chịu trách nhiệm đo lường sự thay đổi của bức xạ hồng ngoại nhận được. Chúng có một bóng bán dẫn bên trong mạch để tăng cường và khuếch đại tín hiệu điện được tạo ra khi thiết lập sự biến đổi bức xạ.

Thấu kính Fresnel

Loại thấu kính quang học đặc biệt này mỏng và nhẹ, được tạo thành từ các vòng đồng tâm lắp ráp trên một bề mặt phẳng. Bức xạ hồng ngoại phát ra trong trường phủ sóng đi qua thấu kính fresnel trước khi đến cảm biến nhiệt để phân tích các đặc tính khác nhau của nó (bước sóng, thời lượng, biên độ, tần số…).

Khi được kích hoạt, cảm biến loại này sẽ thực hiện hiệu chuẩn hoặc kiểm tra môi trường, xác định mức độ bức xạ khác nhau của các vật thể hiện diện. Bằng cách này, nó có thể phát hiện sự biến đổi đáng kể trong bức xạ hồng ngoại, chẳng hạn như biến thể do con người hoặc động vật phát ra.

Cảm biến chuyển động thực hiện một xung mỗi lần nhất định (thông số có thể điều chỉnh) để kiểm tra xem các điều kiện có thay đổi hay không. Nếu trong quá trình này, nó phát hiện ra sự thay đổi đáng kể về mức độ biến đổi của bức xạ, nó sẽ kích hoạt cảnh báo rằng nó đã phát hiện ra một người hoặc động vật.

Công dụng chính của cảm biến chuyển động PIR là gì ? 

Cảm biến chuyển động PIR rất phổ biến hiện nay và là một trong những loại cảm biến chuyển động toàn diện và chính xác nhất trên thị trường. Chúng ta có thể thấy một số ứng dụng thực tế chính của nó là gì.

• Hệ thống chiếu sáng tự động. Chúng được sử dụng trong hệ thống chiếu sáng tự động để bật đèn khi phát hiện chuyển động hoặc sự hiện diện của một người. Nó rất hữu ích trong các hệ thống chiếu sáng tự động để tiết kiệm năng lượng vì hệ thống chỉ được kích hoạt khi cần thiết.
• Hệ thống mở tự động. Chúng được triển khai trong các hệ thống mở để kích hoạt chúng tự động khi phát hiện chuyển động. Trong loại hệ thống này, chúng ta có khả năng mở cửa và rào chắn, vòi nước, cửa thang máy và những thứ tương tự.
• Hệ thống an ninh. Để kích hoạt báo động hoặc bắt đầu ghi hình camera an ninh chỉ khi chúng phát hiện chuyển động của người hoặc động vật.

Cách lắp đặt cảm biến chuyển động PIR đúng cách

Để lắp đặt cảm biến chuyển động PIR đúng cách và để nó hoạt động tốt nhất, cần phải tính đến một số khía cạnh nhất định:

• Điều quan trọng là đặt thiết bị đầu dò ở khu vực không có rào cản hoặc chướng ngại vật cản trở hoạt động của nó (chẳng hạn như tường).
• Hiệu chỉnh góc lắp đặt cảm biến để đạt được độ bao phủ tối đa. Xác định đúng khoảng cách giữa cảm biến chuyển động PIR và khu vực cần phát hiện.
• Khi lắp đặt hãy tận dụng trần nhà hoặc các vị trí trên cao để đặt cảm biến chuyển động PIR như vậy khu vực giám sát lớn hơn.
• Thông thường trên mọi cảm biến PIR đều phần cài đặt độ nhạy hay còn gọi là điều chỉnh số lượng xung (chính khoảng thời gian mà cảm biến phát ra xung phát hiện) hay chỉnh phù hợp với khoảng cách cần phát hiện.

Kết Luận

Bây giờ bạn đã biết cảm biến chuyển động PIR là gì, bạn có thể ứng dụng cảm biến vào các mục đích như tự động bật/tắt đèn khi vào nhà vệ sinh, ban công, hiên nhà, sân vườn, hoặc có thể kiểm soát an ninh báo động bằng cách kích hoạt đèn ngăn chặn khi phát hiện sự hiện diện trong khu vực được giám sát.

Liên hệ với Behome ở đây chúng tôi có rất nhiều sản phẩm hữu ích được tính hợp cảm biến hồng ngoại PIR. Mọi thông tin hỗ trợ về kỹ thuật, cung cấp và lắp đặt sản phẩm liên hệ theo hotline: 058222.66.88 để được hỗ trợ và tư vấn một cách tốt nhất.