PIR jutiklio duomenų lapas, prisegimo specifikacijos, darbas

Šiame įraše mes nagrinėsime PIR arba piroelektrinio infraraudonųjų spindulių radialinio jutiklio HC-SR501 duomenų lapą. Mes suprasime, kokiam tikslui naudojamas PIR jutiklis? Jo pagrindinės trigerio operacijos, kontaktų duomenys, techninės specifikacijos ir galiausiai mes pažvelgsime į kai kurias realaus gyvenimo programas.

Pirmiausia suprasime tikrąjį viduje įmontuotą PIR jutiklio bloką standartiniai PIR moduliai ir sužinokite jo vidines charakteristikas, išsamią informaciją ir vidaus darbo detales.

Kas yra PIR jutiklis?

PIR reiškia piroelektrinį infraraudonųjų spindulių radiatorių arba pasyvų infraraudonųjų spindulių jutiklį. PIR yra elektroninis jutiklis, kuris nustato infraraudonosios spinduliuotės pokyčius tam tikru atstumu ir išleidžia elektrinį signalą atsakydamas į aptiktą IR signalą. Jis gali aptikti bet kurį infraraudonuosius spindulius skleidžiantį objektą, pvz., Žmones ar gyvūnus, jei jis yra jutiklio diapazone, tolsta nuo diapazono arba juda jutiklio diapazone.
PIR jutiklio modulį galima suskirstyti į dvi dalis infraraudoniesiems spinduliams jautrų kristalą ir apdorojimo grandinę.

PIR jautrių kristalų iliustracija:

Tamsioji metalo dalis, kurioje yra IR jautrūs kristalai, jautrus kristalas gali aptikti infraraudonųjų spindulių lygį aplinkoje. Jame iš tikrųjų yra du piroelektriniai jutikliai, skirti aptikti judančius objektus. Jei vienas iš jautrių kristalų nustato infraraudonųjų spindulių pokyčius (prieaugį ar sumažėjimą) nei kitas jautrusis kristalas, išvestis suveikia.

Kupolo formos plastikinė konstrukcija paprastai dedama ant šio jautraus kristalo, kuris veikia kaip objektyvas, kad sutelktų infraraudonųjų spindulių šviesą į jutiklius.

Kaip veikia PIR

Piroelektrinio infraraudonųjų spindulių jutiklio jutimo operacija yra pagrįsta savybe ar charakteristika, kuri tampa atsakinga už medžiagos poliarizacijos pakeitimą reaguojant į temperatūros pokyčius.

Šie jutikliai naudoja du jutimo elementus arba porą IR signalų jutimui dviem žingsniais, o tai užtikrina patikimą aptikimą, panaikinant nepageidaujamus temperatūros pokyčius esamoje EMI stadijoje. Šis dviejų pakopų jutimo procesas pagerina bendrą jutiklio stabilumą ir padeda aptikti IR signalus tik iš žmogaus buvimo.

Kai žmogus ar atitinkamas IR šaltinis juda pro PIR jutiklį, spinduliuotė pakaitomis įsijungia į jutimo elementų porą, sukeldama išvestį, kad generuotų ON / OFF arba didelių ir žemų impulsų porą, kaip parodyta tokia bangos forma:

Šis grubus „Gif“ modeliavimas parodo, kaip PIR jutiklis reaguoja į judantį žmogų ir sukuria porą trumpų aštrių impulsų per savo išvesties laidus reikalingam apdorojimui arba tinkamai sukonfigūruoto relės etapo paleidimui.

Vidinis PIR išdėstymas

Šiame paveikslėlyje parodytas standartinio PIR jutiklio vidinis išdėstymas arba konfigūracija.

Kairėje pusėje galime pamatyti nuosekliai sujungtus IR jutimo elementų pora. Viršutinis šios serijos galas yra sujungtas su įmontuoto FET vartais, kuris veikia kaip mažas IR signalo stiprintuvas. Rg ištraukimo rezistorius teikia reikiamą FET budėjimo būsenos nulinę logiką, kad būtų užtikrinta, jog jis be galo išjungtas, jei nėra IR signalo.

Kai jutimo elementų pora aptinka judantį IR signalą, jis sukuria atitinkamą aukštų ir žemų loginių signalų porą, kaip aptarta aukščiau:

Šiuos impulsus tinkamai sustiprina FET ir jie pakartojami jo išvesties kaište, kad juos būtų galima toliau apdoroti prijungta grandine.

Susiję EMI etapai kartu su kondensatoriumi suteikia papildomą filtravimą procesui, kad gautų švarų impulsų rinkinį nurodytame PIR išvesties kaište.

PIR jutiklio sąrankos testavimas

Šiame paveikslėlyje parodytas standartinis PIR jutiklio bandymas. PIR išvesties ir Vss kaiščiai (neigiamas kaištis) yra sujungti su išoriniu rezistoriumi, Vdd kaištis tiekiamas su 5 V maitinimu.

Kanceliarinis juodas korpusas sukuria reikiamą lygiavertę infraraudonąją spinduliuotę PIR jutikliui per smulkintuvą. Smulkintuvo plokštė pakaitomis nutraukia IR signalus, imituodama judantį IR taikinį.

Šis susmulkintas IR signalas pataiko į PIR jutiklį, generuodamas nurodytus impulsus per jo išvesties kaištį, kuris tinkamai sustiprinamas per opampą, kad būtų galima atlikti analizę.

Idealias pirmiau nustatytos bandymo sąlygas galima pamatyti žemiau:

Jutimo elemento išvesties subalansavimas

Kadangi PIR naudojamas dvigubas jutimo mechanizmas, būtina užtikrinti, kad apdorojimas per lęšių porą būtų tinkamai subalansuotas.

Jutimo elementai yra išbandomi ir tinkamai sukonfigūruojami įvertinant atitinkamą vieno signalo išėjimo įtampą (SSOV) pagal šią formulę:

Svarstyklės: | Va - Vb | / (Va + Vb) x 100%
Kur, Va = A pusės jautrumas (mV smailė iki smailės)
Vb = jautrumo pusė B (mV smailė iki smailės)

Pagrindinės specifikacijos

Pagrindines PIR jutiklio technines specifikacijas ir matmenų parametrus galima sužinoti iš šios informacijos:

PIR vidinių modulių naudojimas

Šiandien rasite PIR modulius su PIR jutikliu, integruotu į specializuotą apdorojimo grandinę ir objektyvą. Tai padidina PIR veikimą daugeliu kartų ir leidžia galutiniam vartotojui gauti tiksliai apibrėžtą optimizuotą, sustiprintą modulio išvestį.

Šį išėjimą dabar reikia sukonfigūruoti tik su relės pakopa, kad būtų galima įjungti / išjungti apkrovą, atsižvelgiant į žmogaus buvimą visoje nustatytoje zonoje.

Standartinių modulių grandinę sudaro IC BISS0001, specialiai sukurtas judesio aptikimo programoms. Pateikiamos dvi rankenėlės, viena modulio jautrumui reguliuoti, kita rankenėlė - laiko ilgio nustatymui, kiek laiko išvestis turėtų likti AUKŠTA, suveikus moduliui.

Dabar ištirkime PIR jutiklio HC-SR501 techninę informaciją.

Darbinė įtampa:

HC-SR501 yra nuo 5 V iki 20 V, todėl grandinių dizaineriai gali būti labai lankstūs.

Dabartinis suvartojimas:

„HC-SR501“ yra draugiškas akumuliatoriams prietaisas, kurio srovės sąnaudos yra 65 mA, kai jis aptinka bet kokius IR šviesos pokyčius.

Išėjimo įtampa:

Kai modulis aptinka infraraudonųjų spindulių judėjimą, išėjimas eina HIGH esant 3,3 V įtampai, jei modulis neaptinka jokio judesio, po nustatyto laikotarpio jis eina LOW arba 0 V.

Vėlavimo laikas:

Pateikiama rankenėlė, leidžianti sureguliuoti IR, kad išvestis liktų aukšta. Tai laikotarpis gali būti reguliuojamas nuo 5 sekundžių iki 5 minučių.

Jautrumo diapazonas:

Aptikimo srities kampas yra apie 110 laipsnių kūgio. Duodama rankenėlė jautrumui reguliuoti, mes galime svyruoti nuo 3 metrų iki 7 metrų statmenai senorui. Jautrumas sumažėja, kai judame abi jutiklio puses.

Darbinė temperatūra:

„HC-SR501“ darbinė temperatūra yra nuo -15 iki +70 laipsnių Celsijaus.

Ramybės srovė:

Ramybės srovė yra srovė, suvartojama iš maitinimo šaltinio, kai jutiklis neaptinka jokio judesio arba kai jis veikia tuščiąja eiga. Jis sunaudoja mažiau nei 50 uA, todėl jutiklio baterija yra draugiška.

PIR kištukai ir paleidimo režimai

Suaktyvinimo režimai:

PIR modulis turi du paleidimo režimus: vieno paleidimo / nekartojimo režimą ir pakartotinio paleidimo režimą. Šiuos du režimus galima pasiekti pakeitus jungiklio padėtį, pateiktą modulyje.

Vieno paleidimo režimas / nekartotinas režimas:

Kai PIR jutiklis nustatytas vieno paleidimo režimu (o laikmačio rankenėlė / uždelsimo laikas nustatomas 5 sekundėms (tarkim)), kai aptinkamas žmogus, išėjimas 5 sekundes pasuka HIGH ir pasuka žemai.

Pakartotinis suaktyvinimo režimas:

Kai PIR jutiklis nustatomas pakartotinio paleidimo režimu, kai aptinkamas žmogus, išėjimas pasuka HIGH, laikmatis skaičiuojamas 5 sekundes, tačiau kai per kitas tas 5 sekundes aptinkamas kitas žmogus, laikmatis nustatomas į nulį ir skaičiuojamas dar 5 sekundes po antrojo. aptinkamas žmogus.

Blokuoti laiką:

Blokavimo laikas yra laiko intervalas, kai jutiklis yra išjungtas arba neaptiks judesio. HC- blokavimo laikas

SR501 pagal numatytuosius nustatymus yra 3 sekundės.

Tai įvyksta po uždelsimo laiko (kurį nustatė laikmačio rankenėlė) išėjimas per 3 sekundes išnyksta LOW (žemas), joks judesys nebus aptiktas. Po 3 sekundžių (LOW) jutiklis bus pasirengęs vėl aptikti judesį.
Kitaip tariant, jutikliui aptikus judesį, išėjimas eina HIGH, išėjimas išlieka HIGH pagal laikmačio rankenėlę (tarkim, 5 sekundes), po 5 sekundžių PIR jutiklis eina LOW, LOW signalas išliks 3 sekundes, nepaisant naujo judesio, jei toks yra.

Modulio matmenys:

Jutiklis yra pakankamai kompaktiškas, kad paslėptų nuo žmonių žvilgsnio, kad nepaveiktų dekoracijų ir pan. Jo matmenys yra 32 mm x 24 mm.

Objektyvo dydis:

Balta kupolo konstrukcija, apgaubianti piroelektrinį jutiklį, vadinama Fresnel lęšiais, kurie padidina aptikimo diapazoną ir atrodo nepermatomi. Jo skersmuo yra 23 mm.

Programos:

• Apsaugos sistemos.
• Automatiniai žibintai.
• Pramoninis automatinis valdymas.
• Automatinės durys.

Kai kuriuos projektus, naudojančius PIR jutiklį, galite rasti šioje svetainėje.

Tipiška PIR modulio grandinė

Mėgėjams, ketinantiems sukurti pilną PIR modulį kartu su jutikliu ir pilnaverčiu stiprintuvu, gali būti naudojama ši standartinė schema ir naudojama bet kuriai atitinkamai PIR jutikliu pagrįstai programai suaktyvinti.

Turite daugiau abejonių ar klausimų? Nedvejodami pateikite juos žemiau pateiktame komentarų laukelyje