حسگر (PIR (Passive Infrared Sensor حسگری برای تشخیص حرکت از طریق بررسی تغییرات گرمایی محیط استفاده می‌شوند. به عبارت دیگر حرکت اجسام در میدان دید حسگر PIR، تغییراتی گرمایی را در محیط تولید میکند که توسط این حسگر شناسایی می شود.
از حسگرهای PIR در سیستم‌های امنیتی، بررسی شی جنبنده در ساختمان، بررسی حرکت خودروها و … استفاده میشود. عملکرد این حسگر بر اساس تغییرات میدان گرمایی فعالیت میکند. پس اگر میدان گرمایی در دید این حسگر ثابت باشد، شی جنبده را شناسایی نمیکند.
حسگر PIR چگونه کار می کند؟
حسگرهای PIR برپایه تغییرات دما کار میکنند. درون این حسگر دو سنسور به شکل دورانی به کار رفته است. زمانی که اجسامی با دمای متفاوت از محیط شروع به حرکت میکند، تغییرات دمایی ایجاد میشود که این حسگرها میتوانند ضبط کنند.
به طور خلاصه هر جسمی که در دمای بالاتر از محیط وجود داشته باشد، توسط حسگر PIR رصد میشود. این حسگر ها هرگونه تغییر منبع دمایی را میتوانند شناسایی و به مرکز کنترل ارسال کنند. در نتیجه اگر یک شی با دمای نسبتا بالاتر از محیط باشد همانند انسان، حیوان و … و در میدان دید این حسگر باشد حرکت آن شناسایی میشود.
در شرایطی که حسگر فعال با استفاده از مدار الکتریکی، سیگنال خروجی را تولید میکنند. این سینگال در بخش‌های مختلف همانند فعال سازی سیستم خطر و … بستگی به برنامه ریزی که شده مورد استفاده قرار میگیرد.
کاربردهای حسگر PIR چیست؟
حسگر PIR به دلیل تشخیص حرکات در محیط بر اساس دمای آنها در مکان‌ها و موضوع مختلفی به کار میرود:
سیستم‌های امنیتی
حسگر PIR در سیستم‌های امنیتی مورد استفاده قرار میگیرد تا حرکت اجسام یا افراد در یک محیط را خیلی سریع شناسایی کنند. این حسگرها باعث فعال شدن آژیر خطر ساختمان و سایر اقدامات برنامه ریزی شده میشود.
روشنایی خودکار
حسگرهای PIR در سیستم‌های روشنایی خودکار بسیار کاربرد دارد. این حسگرها با تشخیص حرکت افراد در محیط و بررسی نور محیط باعث روشن شدن یا خاموش شدن لامپ متصل به این حسگر می شود. این کار باعث صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش هزینه‌های برق می شود. همچنین امنیت محیط را نیز افزایش می‌دهد.
کنترل دمایی خودکار
در این سیستم‌ها حسگر PIR با تشخیص حرکت افراد در محیط، دمای سیستم های گرمایی را نسبت به شرایط تنظیم میکند و باعث صرفه جویی در مصرف انرژی میشود.
چگونه میتوان حسگر PIR را برای تشخیص حرکت استفاده کرد؟
برای تشخیص حرکت با بکار گیری از حسگر های PIR می‌توانید از یک مدار الکترونیکی ساده استفاده کنید که شامل حسگرPIR، میکروکنترلر و برد توسعه باشد. مراحل استفاده از حسگر PIR به شرح زیر است:
1- حسگر PIR را به برد توسعه وصل کنید. این کار با اتصال سیم قرمز به پایهVC، سیم سیاه به پایه GND و سیم زرد به پایه خروجی حسگر انجام میشود.
2- مدار را به یک منبع تغذیه وصل کنید.
3- برنامه‌ای دلخواه متناسب با نیاز خودتان را در میکروکنترلر نوشته و برای خواندن خروجی حسگرPIR، از ورودی دیجیتال استفاده کنید.
4- با تشخیص حرکت، خروجی حسگر PIR به‌صورت دیجیتال تغییر میکند و میکروکنترلر می‌تواند بر اساس این تغییر، کارهای مختلفی را انجام دهد. به عنوان مثال، در سیستم امنیتی باعث فعال شدن سیستم خطر میشود.
توجه داشته باشید که برای استفاده از حسگر PIR به شکل بهینه، باید پارامترهای تنظیماتی مانند دوره تاخیر، حساسیت و محدوده تشخیص حرکت را در نظر بگیرید.
آیا حسگر PIR می‌تواند در سیستم‌های امنیتی استفاده شود؟
حسگر PIR در بسیاری از سیستم های امنیتی که شناسایی اجسام جنبده مهم است، بکار میرود. این حسگر از آنجا که می‌تواند تغییرات دما و حرکت افراد را در محیط تشخیص دهد در سیستم های امنیتی مورد استفاده قرار میگیرد.
از سیستم‌های امنیتی دارای حسگرهای PIR در بسیاری از محیط‌ها از جمله منازل، دفاتر، ساختمان‌های تجاری، انبارها، ساختمان‌های اداری و… استفاده می‌شوند. این حسگرها در این سیستم‌ها به عنوان یکی از عناصر اساسی برای تشخیص حرکت میباشد. در نتیجه با فعال شدن حسگر میتوان اطلاعات را در جهت فعال سازی سیستم خطر یا حتی ارسال اطلاعات حرکتی به دوربین های مدار بسته برای ضبط فیلم قوی تر و دقیق تر میباشد.
آیا حسگر PIR دارای خطاهایی است؟
تمامی حسگرها دارای ضریب خطایی میباشند. حسگر PIR نیز دارای خطاهایی است که باید در نظر گرفته شود. برخی از این خطاها عبارتند از:
خطای تشخیص: حسگر PIR ممکن است در شرایط خاصی مانند دمای بالا یا پایین، نور قوی یا تابش حرارتی ناشی از مصنوعاتی مانند شیشه، پلاستیک یا فلز دچار خطا شود و حرکاتی را تشخیص ندهد.
خطای تأخیر: حسگر PIR به دلیل داشتن تأخیر در پاسخ‌دهی به تغییرات دما، ممکن است برخی از حرکات را از دست بدهد.
خطای تداخل: هنگامی که دو یا بیشتر از حسگرهای PIR در یک فضا استفاده می‌شوند، ممکن است خطای تداخل ایجاد شود و در نتیجه به طور اشتباهی یا به صورت مکرر به حرکتی پاسخ داده شود.
خطای اعتبارسنجی: ممکن است حسگر PIR به دلیل خرابی در پردازشگر یا خطای سیستم، به طور اشتباهی به حرکتی پاسخ دهد یا حرکتی را از دست بدهد.
به طور کلی، برای کاهش خطاهای حسگر PIR با کیفیت استفاده کرد. همچنین شیوه تنظیم این حسگر در دقت عمل آن نیز اهمیت دارد.
چگونه میتوان حساسیت حسگر PIR را تنظیم کرد؟
برای تنظیم حساسیت حسگر PIR معمولاً دو پارامتر را در نظر میگیرند.
تنظیم زمان تاخیر
این پارامتر زمان تاخیر ارسال اطلاعات توسط میکروکنترل پس از تشخیص حرکت می باشد. در این زمان سیستم می‌تواند وظایفی مانند فعال‌سازی یک دوربین یا فرستادن اعلان به دستگاه‌های دیگر را انجام دهد. برای تنظیم زمان تاخیر باید به طور مستقیم به پارامترهای مربوطه در کد برنامه‌نویسی میکروکنترلر دسترسی داشته باشید.
تنظیم حساسیت
این پارامتر نشان دهنده میزان حساسیت حسگر به تغییرات در تابش حرارتی است. با افزایش حساسیت، حسگر به تغییرات کوچکتری در تابش حرارتی واکنش نشان خواهد داد. این پارامتر به صورت دیجیتالی و با استفاده از پتانسیومتر (مقاومت ولتاژی) تنظیم میشود.
برای تنظیم حساسیت، می‌توانید پتانسیومتر را به عنوان یک ولتاژ مرجع به میکروکنترلر وصل کنید. سپس با استفاده از کد برنامه‌نویسی، میکروکنترلر می‌تواند این ولتاژ را خوانده و مقدار حساسیت را تنظیم کند.
باید در نظر داشت که میزان بازه حساسیت حسگرها PIR مختلف، متفاوت است. همچنین تنظیم میزان حساسیت رابطه مستقیمی با عملکرد صحیح این حسگر دارد. زیرا که با افزایش یا کاهش بیش از حد ممکن است حرکاتی فرضی در محیط تشخیص یا حرکاتی را تشخیص ندهد.
بدون دیدگاه