Mạch cảm biến hồng ngoại phát hiện người – Giới Thiệu :
Mạch cảm biến hồng ngoại phát hiện người không chỉ được sử dụng làm cảnh báo kẻ gian mà còn được sử dụng trong nhiều ứng dụng như hệ thống tự động hóa gia đình, hệ thống tiết kiệm năng lượng, … mạch dò chuyển động sẽ phát hiện chuyển động của người hoặc đồ vật và đưa ra đầu ra phù hợp theo mạch.
Nhìn chung, Mạch dò chuyển động sử dụng các loại cảm biến khác nhau như cảm biến hồng ngoại thụ động (sẽ phát hiện chuyển động của người bằng cách sử dụng thân nhiệt của người đó), cảm biến vi sóng (Cảm biến vi sóng sẽ phát hiện chuyển động của người bằng cách đo sự thay đổi tần số từ sản phẩm chùm tia), cảm biến siêu âm (Nó tạo ra tín hiệu âm thanh sẽ phát hiện chuyển động của một người) v.v … Có một số thiết bị phát hiện chuyển động sẽ sử dụng công nghệ khác và bao gồm số lượng cảm biến (PIR, cảm biến vi sóng, cảm biến siêu âm, v.v.) để giảm kích hoạt sai và tăng độ chính xác trong phát hiện chuyển động.
Đây là mạch đơn giản và đáng tin cậy sử dụng cảm biến IR để truyền chùm tia hồng ngoại và bóng bán dẫn quang để nhận chùm tia hồng ngoại. Nếu có bất kỳ sự xáo trộn hoặc can thiệp nào giữa việc truyền và nhận chùm tia, nó sẽ biện minh rằng có sự xâm nhập và làm cho cảnh báo thông qua báo động. Đây là mạch dễ xây dựng và chi phí của mạch rất thấp khi so sánh với mạch dò chuyển động thông thường.
Sơ đồ khối của mạch Mạch cảm biến hồng ngoại phát hiện người:
Cảm biến IR sẽ tạo ra chùm tần số cao được chiếu trên bóng bán dẫn quang với sự trợ giúp của 555 timer ở bộ phát . Khi chùm tần số cao này bị gián đoạn, bóng bán dẫn ảnh sẽ kích hoạt bộ định thời 555 của bộ phận thu và đưa ra cảnh báo thông qua cảnh báo.
Sơ đồ mạch cảm biến hồng ngoại phát hiện người:
Giải thích về mạch phát hiện chuyển động:
- Cảm biến IR sẽ tạo ra chùm tần số cao 5 kHz với sự trợ giúp của 555timer được đặt ở chế độ đa điều khiển đáng kinh ngạc tại phần máy phát.
- Cảm biến IR sẽ tạo ra chùm tần số cao được nhận bởi điện trở quang ở phần máy thu. Tần số này sẽ ở một pha khi không có sự gián đoạn giữa cảm biến IR và bóng bán dẫn quang. Mạch tổng sẽ không đưa ra bất kỳ đầu ra nào trong giai đoạn này. Khi có sự gián đoạn giữa cảm biến hồng ngoại và bóng bán dẫn quang ảnh, chùm tia do cảm biến hồng ngoại tạo ra sẽ ở pha khác nhau. Pha khác nhau này sẽ được phát hiện ngay lập tức bởi điện trở quang và làm cho bộ hẹn giờ 555 đưa ra cảnh báo qua loa.
- Khi không có sự xâm nhập, bóng bán dẫn quang ảnh sẽ làm cho pin2 cao của 555timer được đặt ở chế độ ổn định và sẽ không có đầu ra nào được đưa ra trong cấu hình này. Khi có đột nhập, chân 2 của bộ đếm thời gian ổn định được đặt ở mức thấp sẽ làm cho chuông báo động. Thời gian báo động phụ thuộc vào tụ C1 và biến trở POT.
Các thành phần chính trong mạch phát hiện chuyển động:
Cảm biến hồng ngoại: khái niệm chính của cảm biến hồng ngoại là tạo ra một chùm ánh sáng hồng ngoại (có bước sóng sóng dài hơn tia nhìn thấy và ngắn hơn vi sóng, ở thông thường độ dài sóng hồng ngoại phải lớn hơn 6µm). Cảm biến hồng ngoại dựa trên ba định luật khác nhau, chúng là định luật bức xạ ván, định luật Stephan Boltzmann và định luật dịch chuyển Wien.
- Ván Luật bức xạ khẳng định rằng năng lượng của bức xạ điện từ được giới hạn trong các gói dữ liệu bất khả phân (lượng tử), mỗi trong số đó có năng lượng tương đương với sản phẩm của hằng số Planck và tần số của bức xạ (ván liên tục = 6,62606957 × 10 -34 m 2 kg /S).
- Định luật Stephan Boltzmann phát biểu rằng tổng năng lượng bức xạ trên một đơn vị vật đen sử dụng tất cả các bước sóng trong một đơn vị thời gian J * tỷ lệ thuận với lũy thừa thứ tư của nhiệt độ nhiệt động của vật đen T :
- Định luật dịch chuyển Wien: bước sóng phát xạ cực đại của bất kỳ vật thể nào tỷ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối của nó (đo bằng Kelvin). Kết quả là, khi nhiệt độ tăng, cực đại (đỉnh) của năng lượng bức xạ dịch chuyển về phía cuối của quang phổ có bước sóng ngắn hơn (tần số và năng lượng cao hơn).
Cường độ đỉnh xảy ra ở bước sóng này ƛ = (0,0029 mét.K) / Nhiệt độ tính bằng Kelvin
Trong cảm biến IR, nguồn hồng ngoại và đường truyền của tia hồng ngoại là hai phần quan trọng. Trong nguồn hồng ngoại, có các nguồn khác nhau như bộ tản nhiệt thân đen, đèn vonfram, cacbua silicon trong cảm biến IR. Chúng sẽ sử dụng đèn LED bước sóng hồng ngoại làm nguồn hồng ngoại. Trong các phương tiện truyền dẫn nó sẽ khác như không khí, cáp quang, v.v.
Bóng bán dẫn hình ảnh: Bóng bán dẫn hình ảnh là thiết bị phát hiện bức xạ IR hoặc bất kỳ bức xạ ảnh nào. Chúng sẽ chuyển đổi bức xạ IR này thành dòng điện hoặc điện áp.
Các ứng dụng của Phát hiện chuyển động:
- Thiết bị phát hiện chuyển động có thể được sử dụng như một thiết bị báo động đột nhập trong nhà, văn phòng, ngân hàng, trung tâm mua sắm, v.v.
- Chúng có thể được sử dụng như máy đếm, điều khiển ánh sáng tự động, v.v.
- Chúng có thể được sử dụng trong các hệ thống tiết kiệm năng lượng, hệ thống tự động hóa gia đình và hệ thống điều khiển.
