PIR sensora datu lapa, Pinout specifikācijas, darbs

Šajā ziņojumā mēs izpētīsim PIR vai piroelektriskā infrasarkanā radiālā sensora HC-SR501 datu lapu. Mēs sapratīsim, kādam nolūkam tiek izmantots PIR sensors? Tās pamata palaišanas darbības, kontaktdakšu detaļas, tehniskās specifikācijas un visbeidzot mēs aplūkosim dažus reālās dzīves lietojumus.

Mēs sāksim saprast faktisko PIR sensora bloku, kas ir uzstādīts iekšpusē standarta PIR moduļi un uzziniet tā iekšējās īpašības, detaļas un iekšējās darba detaļas.

Kas ir PIR sensors?

PIR nozīmē piroelektrisko infrasarkano staru sensoru vai pasīvo infrasarkano sensoru. PIR ir elektronisks sensors, kas nosaka infrasarkanās gaismas izmaiņas noteiktā attālumā un izejā izdod elektrisko signālu, reaģējot uz konstatēto IR signālu. Tas var noteikt jebkuru infrasarkano staru izstarojošo objektu, piemēram, cilvēkus vai dzīvniekus, ja tas atrodas sensora darbības diapazonā, attālinās no diapazona vai pārvietojas sensora darbības diapazonā.
PIR sensora moduli var sadalīt divās daļās ar infrasarkano staru jutīgo kristālu un apstrādes ķēdi.

PIR jutīga kristāla ilustrācija:

Metāla tumšā daļa, kur atrodas IR jutīgais kristāls, jutīgais kristāls var noteikt infrasarkano staru līmeni apkārtnē. Tajā faktiski atrodas divi piroelektriskie sensori kustīgu objektu noteikšanai. Ja viens no jutīgajiem kristāliem nosaka infrasarkano staru izmaiņas (pieaugums vai samazinājums) nekā otrs jutīgais kristāls, izeja tiek aktivizēta.

Parasti virs šī jutīgā kristāla tiek uzlikta kupola formas plastmasas konstrukcija, kas darbojas kā objektīvs, lai infrasarkano staru fokusētu uz sensoriem.

Kā darbojas PIR

Piroelektriskā infrasarkanā sensora sensora darbība balstās uz īpašību vai īpašību, kas kļūst atbildīga par tā materiāla polarizācijas maiņu, reaģējot uz temperatūras izmaiņām.

Šie sensori infrasarkano signālu uztveršanai divos vai divos sensoru elementos izmanto divus soļus, kas nodrošina drošu noteikšanu, atceļot nevēlamās temperatūras svārstības esošajā EMI posmā. Šis divpakāpju sensora process uzlabo sensora vispārējo stabilitāti un palīdz noteikt infrasarkanos signālus tikai no cilvēka klātbūtnes.

Kad cilvēks vai attiecīgs infrasarkanais avots pārvietojas gar PIR sensoru, starojums alternatīvā veidā sadalās sensora elementu pārī, izraisot izeju, lai ģenerētu ON / OFF vai augstu un zemu impulsu pāri, kā parādīts attēlā. šāda viļņu forma:

Turpmākā aptuvenā Gif simulācija parāda, kā PIR sensors reaģē uz kustīgu cilvēku un izveido pāris īsus asus impulsus pāri izejas vadiem vajadzīgajai apstrādei vai attiecīgi konfigurēta releja posma iedarbināšanai.

PIR iekšējais izkārtojums

Šis attēls parāda iekšējo izkārtojumu vai konfigurāciju standarta PIR sensora iekšpusē.

Kreisajā pusē mēs varam redzēt virkni savienotu IR sensoru elementu. Šīs sērijas augšējais gals ir savienots ar iebūvēta FET vārtiem, kas darbojas kā mazs IR signāla pastiprinātājs. Rg nolaišanās rezistors nodrošina nepieciešamo gaidīšanas režīmā nulles loģiku FET, lai pārliecinātos, ka tas paliek pilnībā izslēgts, ja nav IR signāla.

Kad kustīgo IR signālu nosaka uztverošo elementu pāris, tas ģenerē atbilstošu hi un zemu loģisko signālu pāri, kā tika apspriests iepriekš:

Šos impulsus atbilstoši pastiprina FET un tie tiek atkārtoti pie tā izejas tapas, lai tos varētu tālāk apstrādāt ar pievienotu shēmu.

Saistītie EMI posmi kopā ar kondensatoru nodrošina procesa papildu filtrēšanu, lai izveidotu tīru impulsu kopu pie norādītās PIR izejas tapas.

PIR sensora iestatīšanas pārbaude

Šajā attēlā parādīts standarta PIR sensora testa iestatījums. PIR izejas un Vss tapas (negatīvā tapa) ir savienotas ar ārēju pretestības pretestību, Vdd tapa tiek piegādāta ar 5 V barošanu.

Kancelejas preču melns korpuss ar smalcinātāja mehānismu rada nepieciešamo ekvivalentu infrasarkano starojumu PIR sensoram. Smalcinātāja plāksne pārmaiņus sagriež infrasarkanos signālus, imitējot kustīgu IR mērķi.

Šis sasmalcinātais infrasarkanais signāls trāpa PIR sensoram, ģenerējot norādītos impulsus visā tā izejas tapā, kuru atbilstoši pastiprina, izmantojot opamp, lai veiktu analīzi darbības jomā.

Ideālie testa nosacījumi iepriekš izveidotajai iekārtai ir redzami zemāk:

Sensējošā elementa izejas līdzsvarošana

Tā kā PIR tiek izmantots divējāds sensora mehānisms, ir jānodrošina, lai apstrāde caur objektīvu pāri būtu pareizi līdzsvarota.

Sensorelementi tiek pārbaudīti un atbilstoši konfigurēti, novērtējot attiecīgo viena signāla izejas spriegumu (SSOV), izmantojot šādu formulu:

Svari: | Va - Vb | / (Va + Vb) x 100%
Kur, Va = sānu A jutīgums (mV smaile līdz smaile)
Vb = jutīguma puse B (mV smaile līdz maksimums)

Galvenās specifikācijas

PIR sensora galvenās tehniskās specifikācijas un izmēru parametrus var uzzināt, izmantojot šādu informāciju:

PIR iekšējo moduļu izmantošana

Šodien jūs atradīsit PIR moduļus ar PIR sensoru, kas integrēts specializētā apstrādes ķēdē un objektīvā. Tas uzlabo PIR daudzo kroku darbību un ļauj galalietotājam iegūt precīzi definētu optimizētu, pastiprinātu moduļa izvadi.

Šī izeja tagad ir jākonfigurē tikai ar releja pakāpi vajadzīgajai slodzes ieslēgšanai / izslēgšanai, reaģējot uz cilvēka klātbūtni visā paredzētajā zonā.

Ķēde standarta moduļu iekšpusē sastāv no IC BISS0001, kas īpaši izstrādāts kustību noteikšanas lietojumiem. Ir paredzētas divas pogas, viena moduļa jutības pielāgošanai, otra poga ir laika garuma pielāgošanai, cik ilgi pēc moduļa iedarbināšanas izejai vajadzētu palikt AUGSTAI.

Tagad izpētīsim PIR sensora HC-SR501 tehnisko informāciju.

Darba spriegums:

HC-SR501 ir no 5 V līdz 20 V, kas nodrošina lielu elastību ķēžu dizaineriem.

Pašreizējais patēriņš:

HC-SR501 ir akumulatoriem draudzīga ierīce, kuras pašreizējais patēriņš ir 65 mA, kad tā atklāj jebkādas izmaiņas IR gaismā.

Izejas spriegums:

Kad modulis atklāj infrasarkano staru kustību, izeja iziet HIGH pie 3,3 V, ja modulis nenosaka kustību, pēc noteikta perioda tā ir LOW vai 0 V.

Kavēšanās laiks:

Tiek nodrošināta poga, lai pielāgotu laiku, kad izeja pēc IR noteikšanas paliek augsta. Šo laika periodu var noregulēt no 5 sekundēm līdz 5 minūtēm.

Jutības diapazons:

Atklāšanas zonas leņķis ir aptuveni 110 grādu konuss. Tiek dota poga, lai pielāgotu jutību, kuru mēs varam mainīt no 3 metriem līdz 7 metriem perpendikulāri senoram. Jutība samazinās, pārvietojot sensora abas puses.

Darbības temperatūra:

HC-SR501 ir iespaidīga darba temperatūra, kas svārstās no -15 līdz +70 grādiem pēc Celsija.

Mierīga strāva:

Mierīgā strāva ir strāva, kas patērēta no barošanas avota, kad sensors nenosaka kustību vai kad tas ir dīkstāvē. Tas patērē mazāk nekā 50 uA, kas padara sensora akumulatoru draudzīgu.

PIR pinouts un trigera režīmi

Aktivizēšanas režīmi:

PIR modulim ir divi aktivizēšanas režīmi: viena sprūda / neatkārtojuma režīms un atkārtota sprūda. Šiem diviem režīmiem var piekļūt, mainot džempera pozīciju, kas norādīta modulī.

Viena trigera režīms / neatkārtojuma režīms:

Kad PIR sensors ir iestatīts viena sprūda režīmā (un taimera poga / aizkaves laiks ir iestatīts uz 5 sekundēm (teiksim)), kad tiek atklāts cilvēks, izeja pagriežas HIGH uz 5 sekundēm un pagriežas LOW.

Atkārtot trigera režīmu:

Kad PIR sensors ir iestatīts atkārtota aktivizēšanas režīmā, kad tiek atklāts cilvēks, izeja pagriežas HIGH, taimeris tiek skaitīts 5 sekundes, bet, kad šajās 5 sekundēs tiek atklāts cits cilvēks, taimeris tiek atiestatīts uz nulli un pēc sekundes tiek skaitīts vēl 5 sekundes. cilvēks tiek atklāts.

Bloķēšanas laiks:

Bloķēšanas laiks ir laika intervāls, kurā sensors ir atspējots vai neatklās kustību. HC- bloķēšanas laiks

SR501 pēc noklusējuma ir 3 sekundes.

Tas notiek pēc kavēšanās laika (kas tika iestatīts ar taimera pogu) izeja 3 sekunžu laikā iziet LOW (Zemu) laikā kustība netiks konstatēta. Pēc 3 sekundēm (LOW) sensors būs gatavs atkal noteikt kustību.
Citiem vārdiem sakot, kad sensors uztver kustību, izeja kļūst HIGH, izeja paliek HIGH atbilstoši taimera pogai (teiksim, 5 sekundes), pēc 5 sekundēm PIR sensors iet LOW, LOW signāls paliks 3 sekundes neatkarīgi no jaunā kustība, ja tāda ir.

Moduļa izmēri:

Sensors ir pietiekami kompakts, lai paslēptu no cilvēku redzesloka, lai tas neietekmētu dekorus utt. Tā izmērs ir 32 mm x 24 mm.

Objektīva izmērs:

Balto kupola struktūru, kas aptver piroelektrisko sensoru, sauc par Fresnel lēcām, kas palielina noteikšanas diapazonu un izskatās necaurspīdīga. Tā diametrs ir 23 mm.

Pielietojums:

• Drošības sistēmas.
• Automātiskās gaismas.
• Rūpnieciskā automātiskā vadība.
• Automātiskās durvis.

Šajā vietnē varat atrast dažus projektus, izmantojot PIR sensoru.

Tipiska PIR moduļa shēma

Tiem entuziastiem, kuri plāno būvēt pilnu PIR moduli kopā ar sensoru un pilnvērtīgu pastiprinātāju, var izmantot šādu standarta shēmu un izmantot jebkurai attiecīgajai PIR sensora lietojumprogrammas iedarbināšanai.

Vai jums ir vēl kādas šaubas vai jautājumi? Lūdzu, nekautrējieties tos ievietot, izmantojot tālāk sniegto komentāru lodziņu