Перейти к содержанию

PIR-датчик движения

Человек излучает тепло в инфракрасном диапазоне. PIR-датчик ничего не излучает сам — он только замечает, как меняется это излучение, когда тёплый объект пересекает его зоны. Поэтому он реагирует на движение, а не на присутствие.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

PIR-датчик (passive infrared, пассивный инфракрасный, или pyroelectric — пироэлектрический) — датчик движения, который реагирует на изменение инфракрасного излучения в поле зрения. Пассивный — потому что сам ничего не излучает, только принимает тепловое излучение людей, животных и предметов. Чувствительный элемент — пироэлектрик: кристалл, на поверхности которого возникает заряд при изменении его температуры, поэтому сигнал появляется только при изменении потока, а не от постоянного уровня.

Как устроен

  • Пироэлементы. У Panasonic PaPIRs их несколько, включённых так, что зоны чувствительности имеют разный знак — «+» и «−». По даташиту EKMB, если цель одновременно входит в зоны обоих знаков, сигналы гасятся.
  • Линза. Собирает слабое излучение тела на пироэлементы и делит поле зрения на много зон: у EKMB110111 их 64 при угле 94° по горизонтали и 82° по вертикали. Линза из мягкого полиэтилена прозрачна для ИК.
  • Оптический фильтр ослабляет влияние солнечного света и ламп.
  • Схема обработки усиливает слабый сигнал и выдаёт цифровой выход — у EKMB не больше 100 мкА.

Параметры на примере EKMB110111

ПараметрЗначение
Питание2,3–4,0 В
Потребление1,0 мкА (sleep), 1,9 мкА (standby), типично
Дальностьдо 7 м при разнице температур 8 °C, до 5 м при 4 °C
Время готовности после включения25 с типично, до 210 с

Ограничения

Panasonic перечисляет: датчик не заметит неподвижного человека и человека без разницы температур с фоном, может сработать от солнца, фар, потоков тёплого или холодного воздуха, от мелких животных; стекло и акрил между целью и датчиком почти не пропускают нужное излучение. Редкие ложные срабатывания свойственны самому пироэлементу — их отсекают подсчётом импульсов. Для измерения температуры, а не движения, используют другой приёмник ИК — термобатарею, как в ИК-термометрах и тепловизорах. Подключение PIR-датчиков к микроконтроллеру — в статье «PIR-датчики движения».

Частые вопросы

Что значит «пассивный» в названии PIR-датчика?

Что датчик ничего не излучает сам: он только принимает инфракрасное излучение окружающих тел. Panasonic расшифровывает PIR и как Passive Infrared, и как Pyroelectric — по типу чувствительного элемента. Поэтому потребление мало: у EKMB110111 — 1,9 мкА в режиме standby.

От чего зависит дальность PIR-датчика?

От разницы температур цели и фона и от скорости движения. У Panasonic EKMB110111 человек, идущий со скоростью 1 м/с, обнаруживается до 7 м при разнице 8 °C и только до 5 м при разнице 4 °C. Поэтому в жару, когда фон близок к температуре тела, дальность падает.

Что значат зоны «+» и «−» у PIR-датчика?

Зоны чувствительности у датчика имеют разный знак, а линза размножает их по полю зрения. Сигнал возникает, когда тепло переходит из одной зоны в другую. Panasonic предупреждает: если цель одновременно входит в зоны «+» и «−», сигналы взаимно гасятся, и на краю дальности её можно не заметить.

Источники

  1. Panasonic. PIR Motion Sensor «PaPIRs» EKMB110111, Specifications Ver. 6.1 (issued Jul. 1st, 2019) — питание 2,3–4,0 В, ток 1,0 мкА тип. (sleep) и 1,9 мкА (standby), выход не более 100 мкА; время установления после подачи питания 25 с тип., 210 с макс.; дальность при разнице температур 8 °C — до 7 м, при 4 °C — до 5 м (цель — человек, 1,0 м/с); зона 94° по горизонтали, 82° по вертикали, 64 зоны; разд. 4-6: зоны поляризованы, при одновременном входе в зоны «+» и «−» сигналы взаимно гасятся; разд. 6-1: пироэлектрический ИК-датчик реагирует на изменения ИК-излучения; не обнаруживает без движения или без разницы температур, срабатывает от других источников тепла, стекло и акрил мешают; редкие ложные срабатывания из-за природы пироэлемента — применять подсчёт импульсов; линза из мягкого полиэтилена
  2. Panasonic. PIR Motion Sensor Technology (интервью о PaPIRs, 2022) — PIR — Passive Infrared или Pyroelectric; датчик обнаруживает изменения инфракрасного излучения людей и животных; потребляет мало энергии; линза собирает слабое ИК-излучение тела на пироэлементы, оптический фильтр ослабляет влияние солнца и освещения

Нашли ошибку?

Смотрите также