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人体红外感应传感器 示例教程 适用于Arduino平台

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3. 产品概述
红外热释电传感器是一款基于热释电效应的人体热释运动传感器,能检测到人体或动物身上发出的红外线,配合菲涅尔透镜能使传感器探测范围更远更广。可在控制器上编程应用,通过3P传感器连接线插接到专用传感器扩展板上使用,可以轻松实现人体或动物检测的相关的互动效果。
基于红外线技术的自动控制产品,当有人进入开关感应范围时,专用传感器探测到人体红外光谱的变化,自动输出高电平,人不离开感应范围,将持续输出高电平;人离开后,开关延时自动关闭负载。灵敏度高,可靠性强,广泛应用于各类自动感应电器设备。延时时间(0.3秒~18秒可调,厂家理论参数,以实测为主):也可根据客户要求订做,订做范围零点几秒至30分钟。

根据厂家的反馈,目前的人体红外传感器进行了改良,上电需要预热30-60秒,随后模块进行检测。当检测范围内感应到人体,模块会进行检测,随后模块会进入自锁状态(7-8秒左右,在自锁状态中,模块不会再次触发),自锁结束后,继续触发人体感应。

4. 产品参数
工作电压范围:4.5-20V
静态电流:小于50uA
输出:有信号输出高电平(3.3V左右),无信号输出低电平(0.4V左右)
触发方式:L不可重复触发/H重复触发(默认重复触发)
电路板外形尺寸:32mm*24mm
感应角度:<100度锥角
感应透镜尺寸:直径:23mm(默认)
触发时间、灵敏度可调
常用于做防盗器等设备

5. 工作原理
人体都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10UM左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生报警信号。

热释电效应:当一些晶体受热时,在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷。这种由于热变化而产生的电极化现象称为热释电效应。

菲涅耳透镜:根据菲涅耳原理制成,菲涅耳透镜分为折射式和反射式两种形式,其作用一是聚焦作用,将热释的红外信号折射(反射)在PIR上;二是将检测区内分为若干个明区和暗区,使进入检测区的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号,这样PIR就能产生变化电信号。使热释电人体红外传感器(PIR)灵敏度大大增加。

6. 模块特性
1、这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。
2、为了仅仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。
3、被动红外探头,其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。
4、一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警。
5、菲泥尔滤光片根据性能要求不同,具有不同的焦距(感应距离),从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密。

7. 安装说明
红外线热释电人体传感器只能安装在室内,其误报率与安装的位置和方式有极大的关系,正确的安装应满足下列条件:
  1.红外线热释电传感器应离地面2.0-2.2米。
  2.红外线热释电传感器远离空调, 冰箱,火炉等空气温度变化敏感的地方。
  3.红外线热释电传感器探测范围内不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。
  4.红外线热释电传感器不要直对窗口,否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报,有条件的最好把窗帘拉上。红外线热释电传感器也不要安装在有强气流活动的地方。
  红外线热释电传感器对人体的敏感程度还和人的运动方向关系很大。热释电红外传感器对于径向移动反应最不敏感, 而对于横切方向 (即与半径垂直的方向)移动则最为敏感. 在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环。

8. 接口定义

注意事项:
1、可重复触发:当人体红外传感器检测到人体后,如果人体一直在传感器检测范围内,那么发光模块常亮。如果人不在传感器检测范围内,人体红外传感器回到未检测状态,发光模块熄灭,模块此时进入自锁状态(自锁7-8秒,自锁中模块不会检测),自锁结束后,人体红外传感器再次运行检测。
2、不可重复触发:当人体红外传感器检测到人体后,按照设定的延时(最低3秒),人体红外传感器检测到人体,发光模块亮3秒,随后熄灭,模块进入自锁(自锁7-8秒,自锁中模块不会检测),自锁结束后,人体红外传感器再次运行检测。

9. 影响范围

10. 示例程序

//中贝斯特UltiRobot人体红外模块示例教程
//程序效果:检测到人体后,LED灯亮起。
//淘宝店地址:zhongbest.taobao.com
//专业Arduino资料网站:www.arduino365.com

int PIR  =9;              //定义DIGITAL 9为PIR(红外热释电传感器)
int led  =13;             //定义DIGITAL 13为led(发光模块)
int time =0;

void setup()
{
pinMode(led,OUTPUT);       //设置led为数字输出
pinMode(PIR,INPUT);        //设置PIR为数字输入
}

void loop()
{
if(digitalRead(PIR))        //如果有人通过
digitalWrite(led,HIGH);       //发光模块点亮
else
digitalWrite(led,LOW);       //发光模块熄灭
}

11. 影响因素
容易受各种热源、光源干扰,被动红外穿透力差,人体的红外辐射容易被遮挡,不易被探头接收。
易受射频辐射的干扰,环境温度和人体温度接近时,探测和灵敏度明显下降,有时造成短时失灵。

12. 相关下载
百度网盘:点我下载

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