سنسور مادون قرمز ACTIVE  و PASSIVE  چه تفاوت هایی دارند ؟

سنسور مادون قرمز ACTIVE  و PASSIVE  چه تفاوت هایی دارند ؟

سنسور پسیو چیست ؟

سنسورهای پسیو PIR سنسورهایی هستندکه تشعشعات مادون قرمز  اجسام و تفاوت تشعشعات  آنها را اندازه گیری می کند و سیگنالی  به خروجی  سنسورهای PIR ارسال می کند. لازم به ذکر است هر جسمی  که در طبیعت وجود دارد مادون قرمز از خودش تشعشع می کند.

نحوه کارکرد سنسورهای پسیو PIR

بخشی از انرژی که خود جسم از خودش تولید میکند مادون قرمز است در حقیقت مربوط به بخش نامرئی جسم هستش.به عنوان مثال در یک محیط دفتر کاری سطح همه اجسام  مانند شیشه ، کف ، میز ، صندلی و همه اشیا مادون قرمز منشر می کند.از آنجایی که دمای سطحی این اجسام هر کدام  با هم متفاوت است وقتی که در محیط با هم همنوا می شوند و به هم نزدیک می شوند تقریبا طول موج خاصی را منتشر می کنند. به عبارتی دیگر وقتی در یک اتاق یا محیط بسته کسی به مدت محدودی وارد نمی شود و همه چیز ثابت می باشد  الگوی حرارتی تمام اشیا داخل اتاق یکسان می شود و طول موج  مادون قرمز  تقریبا یکسانی را  منتشر  می کنند. به محض اینکه درب اتاق باز می شود و  شئی یا صندلی یا فردی وارد اتاق می شود الگوی حرارتی تغییر می کند و  طول موج ها عوض می شود که  باعث  شناسایی فردی یا شئی توسط مادون قرمز سنسورهای پسیو می شود.

با پیشرفت تکنولوژی و گذر زمان بهبودهایی که در صنعت سنسورهای PIR (    ( Passive  Infrared شکل گرفته به شرح زیر است :

مشخصات زمینه :

• دمای سطوح غیر مهم
• شدت تغییرات لازم برای فعال شدن آلارم
• طول زمان لازم برای تغییرات
• یکسان کردن اثر تغییرات در تمام زاویه دید

مشخصات هدف :

• طول موج مادون قرمز تولید شده توسط تجهیزات معمولی درون اتاق در دمای ۱۲ درجه سانتیگراد برابر با یک میلیمتر ،  طول موج نورخورشید ۲٫۷ میلیمتر و یک انسان بین ۱۰ تا ۱۴ میلیمتر یا بیشتر است.
• ابعاد واقعی جهت تحریک آلارم و حذف اثر پرسپکتیو
• اختلاف دمای بین انسان و سطوح گرمازای دیگر
• سرعت جا به جا شدن در مقابل PIR
• تمام سنسورهای PIR برای تشخیص حرکت از یک مفهوم اختلاف بین حضور و عدم حضور استفاده میکنند که سبب می شود بین حضور یک انسان یا جسم با امواج RFI و EMI ( امواجی که باعث اختلال در عملکرد سنسور می شود ) منتشر شده از منابع دیگر تفکیک قائل شود.

نحوه عملکرد لنزها در سنسورهای پسیو

در مقابل سنسورهای پسیو صفحه ای به رنگ سفید با الگوی خاصی قرار دارد و تحت زوایای خاصی ، امواج مادون قرمز از فرد یا اجسام مقابل دستگاه ،  به سنسور نمی رسد اما تحت زوایای دیگر این امواج  مستقیما به سنسور می رسد . برای واضح تر شدن مسئله ،  شما فرض کنید که یک ورقه کاغذ که در آن روزنه هایی  با رعایت فاصله یکسانی از هم  ایجاد شده است مقابل چشم خود قرار داده اید در این حالت اگر فردی از مقابل شما عبور کند در بعضی از محل ها یا زوایا او را نمی بینید اما در برخی دیگر از زوایا او را می توانید مشاهده کنید. زوایایی که در آن فرد قابل مشاهده نمی باشد  زون مرده و زوایایی که فرد در آن مشاهده می شود  را زون نامیده میشود.

به عبارت دیگر وقتی فرد در یک زون مرده قرار می گیرد نور تابشی از بدن وی به سنسور نمی رسد ولی وقتی در مقابل زون  قرار می گیرد گرمای تابشی بدن او توسط لنز احساس  می شود.

زون ها دارای انواع گوناگونی از ساده تا پیچیده جهت کاربردهایی با حساسیت بالا می باشند.

• زون تک واحدی
• زون دوقلو
• زون دولبه
• زون چهارلبه
• زون هشت لبه

انواع یک و دو امروزه غیر متداول بوده و ممکن است در ارزانترین نوع سنسورها جهت مناطقی که از درجه امنیتی بسیار پایینی برخوردارند ، مناسب باشد.. زیرا برای ایجاد آلارم ،  فرد باید حتما و حداقل از مقابل یک زون مرده و دو زون معمولی در زمان معینی عبور کند.

در زون نوع دو وجهی هر زون فعال به دو بخش به صورت عمودی تقسیم میشود . که یک بخش با لبه مثبت و بخش دیگر با لبه منفی نامیده میشود. برای تحریک کافیست فرد در زمان معینی در یک زون از لبه مثبت به لبه منفی برود و یا برعکس ، این وضعیت منجر به بالا رفتن حساسیت سنسور میشود.

ناحیه یا زونهای zone  چهار لبه و هشت لبه :

در این زون ها هر زون به چهار یا هشت بخش تقسیم میشود. در زون چهار لبه  هر زون به چهار بخش مستطیلی دوتا در بالا و دوتا در پایین تقسیم می شود. دو بخش بالائی را A  و دو بخش پایین را B نام گذاری می کنند .A  به دو بخش A+  و -A و B به دو بخش +B و -B متناظر با هر بخش تقسیم میشود. در حالت عددی یک پروسنسور نور مادون قرمز جذب شده در هر بخش را که با دو شرط بالاتر بودن از یک میزان حداقل در یک بازه زمانی معینی صورت می گیرد را آشکار می کند و از معادله زیر استفاده می کند. بنابراین هیچ آلارمی ایجاد نمی شود.

یک پردازشگر در حال محاسبه معادله مذکور است و تعیین می کند که :

• در کدامیک از بخش های چهارگانه حضور شیء تشخیص داده می شود.
• مقدار معادله در مورد آن قابل توجه است یا خیر.
• آیا ثابت ایستاده یا به زون بعدی تغییر مکان داده است.

در زون های هشت گانه هر زون به هشت بخش یا چهار زوج تقسیم می شود که هر زوج یک محدوده ورودی در مقابل فرد را می پوشاند. این وضعیت اجازه پوشش ۳۶۰ درجه بدون پردازش پیچیده تر را می دهد.

سنسور مادون قرمز اکتیو

سنسورهای مادون قرمز اکتیو هم اشعه مادون قرمز ساطع می کنند و هم اشعه ی مادون قرمز بازتاب شده از جسم را تشخیص میدهند. سنسورهای مادون قرمز فعال دارای دوقسمت هستند : ۱- فرستنده نور نامرئی        (LED)

۲- گیرنده.

فرستنده ،  نور نامرئی را به یک گیرنده در فاصله کمی ارسال  میکند. اگر گیرنده ، سیگنال  را نگیرد سنسور نشان میدهد که یک شیئ  یا جسمی در مسیر خود قرار دارد. و فرمان را به برد صادر میکند ولی اگر گیرنده نور نامرئی را دریافت کند بدین معنی است که هیچ شئی ای توسط سنسور شناسایی نشده است.