“(SKU:RB-02S017)紅外熱釋電傳感器”的版本間的差異

2015年12月11日 (五) 10:50的最后版本

產(chǎn)品概述

紅外熱釋電傳感器是一款基于熱釋電效應(yīng)的人體熱釋運(yùn)動(dòng)傳感器，能檢測(cè)到人體或動(dòng)物身上發(fā)出的紅外線，配合菲涅爾透鏡能使傳感器探測(cè)范圍更遠(yuǎn)更廣。可在控制器上編程應(yīng)用，通過(guò)3P傳感器連接線插接到專用傳感器擴(kuò)展板上使用，可以輕松實(shí)現(xiàn)人體或動(dòng)物檢測(cè)的相關(guān)的互動(dòng)效果。
基于紅外線技術(shù)的自動(dòng)控制產(chǎn)品，當(dāng)有人進(jìn)入開(kāi)關(guān)感應(yīng)范圍時(shí)，專用傳感器探測(cè)到人體紅外光譜的變化，自動(dòng)輸出高電平，人不離開(kāi)感應(yīng)范圍，將持續(xù)輸出高電平；人離開(kāi)后，開(kāi)關(guān)延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載。靈敏度高，可靠性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于各類自動(dòng)感應(yīng)電器設(shè)備。延時(shí)時(shí)間(0.3秒～18秒可調(diào)）:也可根據(jù)客戶要求訂做,訂做范圍零點(diǎn)幾秒至30分鐘。

規(guī)格參數(shù)

1. 工作電壓范圍：4.5-20V
2. 靜態(tài)電流：小于50uA
3. 輸出：有信號(hào)輸出高電平（3.3V左右），無(wú)信號(hào)輸出低電平（0.4V左右）
4. 觸發(fā)方式：L不可重復(fù)觸發(fā)/H重復(fù)觸發(fā)(默認(rèn)重復(fù)觸發(fā))
5. 電路板外形尺寸：32mm*24mm
6. 感應(yīng)角度：<100度錐角
7. 感應(yīng)透鏡尺寸：直徑:23mm(默認(rèn))
8. 觸發(fā)時(shí)間、靈敏度可調(diào)
9. 常用于做防盜器等設(shè)備

接口定義

• S：信號(hào)輸出
• +：電源(VCC)
• -：地(GND)
• 可調(diào)電位計(jì)用來(lái)調(diào)節(jié)距離和靈敏度

使用方法

紅外熱釋電工作原理

熱釋電效應(yīng)同壓電效應(yīng)類似，是指由于溫度的變化而引起晶體表面荷電的現(xiàn)象。熱釋電傳感器是對(duì)溫度敏感的傳感器。它由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成，在元件兩個(gè)表面做成電極，在傳感器監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)溫度有ΔT的變化時(shí)，熱釋電效應(yīng)會(huì)在兩個(gè)電極上會(huì)產(chǎn)生電荷ΔQ，即在兩電極之間產(chǎn)生一微弱的電壓ΔV。由于它的輸出阻抗極高，在傳感器中有一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行阻抗變換。熱釋電效應(yīng)所產(chǎn)生的電荷ΔQ會(huì)被空氣中的離子所結(jié)合而消失，即當(dāng)環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時(shí)，ΔT=0，則傳感器無(wú)輸出。當(dāng)人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)，因人體溫度與環(huán)境溫度有差別，產(chǎn)生ΔT，則有ΔT輸出；若人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)后不動(dòng)，則溫度沒(méi)有變化，傳感器也沒(méi)有輸出了。所以這種傳感器檢測(cè)人體或者動(dòng)物的活動(dòng)傳感。
由實(shí)驗(yàn)證明，傳感器不加光學(xué)透鏡(也稱菲涅爾透鏡)，其檢測(cè)距離小于2米，而加上光學(xué)透鏡后，其檢測(cè)距離可大于7米。

注：模塊已經(jīng)強(qiáng)制設(shè)置為可重復(fù)觸發(fā)工作方式。

感應(yīng)范圍圖示：

紅外熱釋電模塊介紹

BISS0001是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器以及封鎖時(shí)間定時(shí)器等構(gòu)成的數(shù)模混合專用集成電路。

以下圖所示的不可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形，來(lái)說(shuō)明其工作過(guò)程。 不可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形。

首先，根據(jù)實(shí)際需要，利用運(yùn)算放大器OP1組成傳感信號(hào)預(yù)處理電路，將信號(hào)放大。然后耦合給運(yùn)算放大器OP2，再進(jìn)行第二級(jí)放大，同時(shí)將直流電位抬高為VM(≈0.5VDD)后，將輸出信號(hào)V2送到由比較器COP1和COP2組成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號(hào)Vs。由于VH≈0.7VDD、VL≈0.3VDD，所以，當(dāng)VDD=5V時(shí)，可有效抑制±1V的噪聲干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。 COP3是一個(gè)條件比較器。當(dāng)輸入電壓Vc<VR(≈0.2VDD)時(shí)，COP3輸出為低電平封住了與門(mén)U2,禁止觸發(fā)信號(hào)Vs向下級(jí)傳遞；而當(dāng)Vc>VR時(shí)，COP3輸出為高電平，進(jìn)入延時(shí)周期。 當(dāng)A端接“0”電平時(shí)，在Tx時(shí)間內(nèi)任何V2的變化都被忽略，直至Tx時(shí)間結(jié)束，即所謂不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。當(dāng)Tx時(shí)間結(jié)束時(shí)，Vo下跳回低電平，同時(shí)啟動(dòng)封鎖時(shí)間定時(shí)器而進(jìn)入封鎖周期Ti。在Ti時(shí)間內(nèi)，任何V2的變化都不能使Vo跳變?yōu)橛行顟B(tài)（高電平）,可有效抑制負(fù)載切換過(guò)程中產(chǎn)生的各種干擾。

可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”期間，信號(hào)Vs不能觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)。在Vc=“1”、A=“1”時(shí)，Vs可重復(fù)觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)，并可促使Vo在Tx周期內(nèi)一直保持有效狀態(tài)。 在Tx時(shí)間內(nèi)，只要Vs發(fā)生上跳變，則Vo將從Vs上跳變時(shí)刻起繼續(xù)延長(zhǎng)一個(gè)Tx周期；若Vs保持為“1”狀態(tài)，則Vo一直保持有效狀態(tài)；若Vs保持為“0”狀態(tài)，則在Tx周期結(jié)束后Vo恢復(fù)為無(wú)效狀態(tài)，并且，同樣在封鎖時(shí)間Ti時(shí)間內(nèi)，任何Vs的變化都不能觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)。

LH是工作方式選擇開(kāi)關(guān)，當(dāng)LH與H端連通時(shí)，芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式；當(dāng)LH與L端連通時(shí)，芯片則處于不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。輸出延遲時(shí)間Tx由外部的R17和C7的大小調(diào)整，值為T(mén)x≈24576xR17C7；觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti由外部的R10和C6的大小調(diào)整，值為T(mén)i≈24xR10C6。

編程原理

紅外熱釋電傳感器引出三個(gè)引腳，分別是信號(hào)S、電源Vcc、地GND，在實(shí)際應(yīng)用中，可以將紅外熱釋電連接到Arduino控制器的一個(gè)數(shù)字引腳，再利用 Arduino 控制器板載的D13引腳指示燈，當(dāng)紅外熱釋電傳感器檢測(cè)到有人經(jīng)過(guò)時(shí)，輸出高電平，同時(shí)數(shù)字13引腳LED燈點(diǎn)亮；當(dāng)紅外熱釋電傳感器沒(méi)有檢測(cè)到有人經(jīng)過(guò)時(shí)，紅外熱釋電輸出低電平，Arduino 控制器數(shù)字口13引腳燈不點(diǎn)亮。

連接示意圖

例子程序

int PIR  =9;              //定義DIGITAL 9為PIR（紅外熱釋電傳感器）
int led  =13;             //定義DIGITAL 8為led（發(fā)光模塊）
void setup()
{
  pinMode(led,OUTPUT);       //設(shè)置led為數(shù)字輸出
  pinMode(PIR,INPUT);        //設(shè)置PIR為數(shù)字輸入
}
void loop()
{
  if(digitalRead(PIR) == HIGH)     //如果有人通過(guò)
    digitalWrite(led,HIGH);       //發(fā)光模塊點(diǎn)亮
  else                           
    digitalWrite(led,LOW);        //發(fā)光模塊熄滅
}

程序效果

當(dāng)傳感器感應(yīng)到人體接近時(shí)，連接的LED燈會(huì)被點(diǎn)亮。

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