Описание и устройство датчиков

Датчики движения и датчики присутствия реагируют на появление или исчезновение ИК-света на фотоэлементе, являющимся основой этих устройств. Эти факторы, прежде всего связаны с деятельностью человека, гораздо реже - воздействием тепловых излучений, вырабатываемые бытовыми приборами, что приводит к ошибочным срабатываниям датчиков. Например: распознать человека на фоне теплых полов датчик практически не может. По физической природе, ИК-излучение и видимый свет одинаковы. При попадании ИК-света на линзу, фотоэлемент меняет свои параметры. Яркость ИК-света зависит от температуры тела человека (чем горячее, тем светится ярче, чем холоднее - тем свечение становится слабее). Поэтому ИК-излучение человеческого тела самое значительное и распознается датчиком мгновенно. Датчики движения менее чувствительны, усилительный тракт фотоэлемента ограничен в тепловой восприимчивости. Поэтому, они реагируют только на движущегося человека.

В центре устройства, на котором размещена схема обработки сигналов (Рисунок 3), находится приемник ИК-света (точнее пироэлектрический ИК-датчик). Основная линза (линза Френеля) состоит из множества маленьких линз, каждая из которых фокусирует ИК-свет на плоскость фотоэлемента (Рисунок 4), а одна из них непосредственно на сам фотоэлемент и происходит регистрация сигналов. Во время движения человека, на какое-то время фокус линзы смещается с фотоэлемента и сигнал пропадает. Другая линза фокусирует ИК-свет человека и сигнал вновь появляется. Каждая из линз охватывает свой сегмент, поэтому сигнал пропадает при выходе человека из зоны этого сегмента. Поэтому чем больше линза, тем больше чувствительность этого датчика. При удалении от датчика размер сегмента увеличивается, все незначительные движения будут находится в зоне только одного сегмента.

(Рисунок 3 - Схема обработки сигналов)

Активная зона (выделена голубым цветом). Инфракрасное излучение из этой области регистрируется пиродетектором.

Пассивная зона (выделена серым цветом). Её пиродетектор не учитывает. Сегмент охвата (выделен фигурной скобкой): активная и пассивная зоны.

Для того, чтобы движение человека вызывало колебания инфракрасного излучения, воспринимаемого пиродетектором, область охвата должна быть разделена на отдельные зоны сегментными линзами. Детектор обнаруживает воздействующие на сегменты движение источника тепла как колебания ИК излучения на границе зон и посылает соответствующий импульс.

(Рисунок 4 - Линза Френнеля)

Статья в тему

Четырехканальный реограф на транзисторах
Реографией называется метод изучения состояния какой-либо системы и происходящих в ней процессов по изменению электрического сопротивления этой системы для постоянного или переменного тока. Реография - весьма точный метод, так как даже очень малые изменения сопротивления могут быть за ...