Cảm biến hồng ngoại phát hiện người có mấy loại và ứng dụng của chúng trong cuộc sống

Cảm biến hồng ngoại phát hiện người là gì?

Cảm biến hồng ngoại phát hiện người là thiết bị sử dụng cảm biến IR để phát hiện tia hồng ngoại do môi trường xung quanh phát ra, thường là cơ thể người (nhiệt độ cơ thể 37 độ C), động vật hoặc bất cứ thứ gì, cái gì có thể phát ra ánh sáng hồng ngoại?

Khi mà khoa học công nghệ ngày càng phát triển, cảm biến thân nhiệt ngày càng được sử dụng phổ biến trong hệ thống cửa tự động, có thể tự động phát hiện người (hay cảm biến người ra vào) và tự động đóng / mở mà không cần tác động của con người.

Ứng dụng được trong nhiều môi trường khác nhau, giúp nâng cao chất lượng cuộc sống, đạt hiệu quả công việc cao, tạo nên một môi trường chuyên nghiệp, sang trọng và tiện nghi.

Các loại cảm biến phát hiện người

Hiện nay, có 2 loại cảm biến hồng ngoại phát hiện người:

Cảm biến phát hiện người chủ động (IR): Khi một đối tượng đến gần, tín hiệu hồng ngoại do thiết bị phát ra sẽ chiếu vào đối tượng và phản xạ trở lại, đồng thời cảm biến nhận dạng đối tượng từ đó.

Cảm biến phát hiện người thụ động (PIR): không tự phát ra tia hồng ngoại mà tự động dò và nhận tia hồng ngoại từ vật khác.

Ưu nhược điểm của cảm biến hồng ngoại phát hiện người

Cũng giống như những sản phẩm khác, các loại cảm biến hồng ngoại dùng để phát hiện người cũng có những ưu điểm và hạn chế riêng. Bạn có thể cân nhắc thêm về cảm biến hồng ngoại phát hiện người bằng cách tham khảo một số ưu nhược điểm dưới đây.

Ưu điểm:

• Thiết bị sử dụng cảm biến hồng ngoại để phát hiện người có mức tiêu thụ điện năng thấp và giá thành rẻ.
• Chuyển động có thể được phát hiện chính xác trong điều kiện có hoặc không có ánh sáng.
• Thiết bị có thể phát hiện người mà không cần tiếp xúc với vật thể.
• Các thiết bị cảm biến người này miễn nhiễm với quá trình oxy hóa và ăn mòn
• Cảm biến có người sở hữu khả năng chống ồn rất mạnh

Nhược điểm:

• Phạm vi giới hạn
• Chúng có thể bị ảnh hưởng bởi sương mù, mưa, bụi, v.v.
• Tốc độ truyền dữ liệu thấp hơn

Kinh nghiệm chọn mua công tắc & cảm biến không phải ai cũng biết!

Ứng dụng cảm biến người phát hiện chuyển động hoặc hiện diện

Những loại cảm biến chuyển động này thường được tìm thấy xung quanh bạn. Trong hệ thống siêu thị, bạn có thể thấy đèn tự động bật khi bạn bước vào nhà vệ sinh công cộng và tự động mở cửa. Thay vì chủ động phát ra ánh sáng hồng ngoại, nó sẽ nhận những tín hiệu hồng ngoại từ bên ngoài.

Ứng dụng của cảm biến hồng ngoại thân nhiệt rất phổ biến trong cuộc sống. Cảm biến hồng ngoại phát hiện người được sử dụng phổ biến nhất để phát hiện dựa trên chuyển động, chẳng hạn như hệ thống an ninh trong nhà. Khi một đối tượng chuyển động như người hoặc vật đi vào phạm vi nhận diện của cảm biến, sự khác biệt về mức hồng ngoại giữa hai phần tử nhiệt sẽ được đo. Sau đó, cảm biến sẽ gửi một tín hiệu kích hoạt cảnh báo.

Cảm biến phát hiện người bằng tia hồng ngoại được sử dụng làm thiết bị báo động kẻ xâm nhập trong nhà, văn phòng, ngân hàng hoặc trung tâm mua sắm. Chúng cũng có thể được sử dụng làm bộ đếm, điều khiển ánh sáng tự động, v.v. Công tắc hồng ngoại có thể được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa gia đình và hệ thống điều khiển nhắn mục đích tiết kiệm tối đa năng lượng và chi phí.

Ngoài ra, loại cảm biến này cũng rất thông dụng trong hệ thống tự động xả toilet, ứng dụng trong trong cuộc sống hàng ngày. Cảm biến có thể được lắp tại tầng hầm hay những khu vực để xe có mái che tránh nguy cơ xảy ra tai nạn.

Cùng tham khảo một số loại cảm biến phát hiện người

• Công tắc cảm biến hồng ngoại Homematic HS50 phát hiện chuyển động 2 vùng góc rộng.
• Cảm biến PIR thân nhiệt hồng ngoại bật tắt đèn Homematic MS680.
• Cảm biến bật tắt đèn khi có người radar Homematic MS600.
• Công tắc hồng ngoại lắp nổi gắn trần Homematic HP003.
• Công tắc cảm biến hồng ngoại 220V lắp trần nổi Homematic SP-S08A.
• Công tắc cảm biến vi sóng radar lắp trần siêu mỏng Homematic MS500.

Tham khảo thêm một số dòng sản phẩm công tắc thông minh tại đây!

Sơ đồ mạch cảm biến hồng ngoại phát hiện người

Ở sơ đồ trên, bóng đèn trong sơ đồ mạch cảm biến thông minh phát hiện người có thể được thay thế bằng bất kỳ thiết bị gia dụng nào hoạt động trên nguồn điện xoay chiều khoảng 220V.

Dựa trên sơ đồ này, bạn cũng có thể thêm công tắc ở giữa phần chân cung cấp vào đầu của bộ điều chỉnh để thực hiện tắt bật cảm biến hồng ngoại phát hiện người thủ công bằng tay thay vì 100% tự động.

Mạch cảm biến người nâng cao

Cảm biến hồng ngoại thân nhiệt phát ra chùm tần số cao 5kHz được tiếp 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 thân nhiệt và bóng bán dẫn quang. Mạch tổng sẽ không đưa ra bất kỳ tín hiệu nào trong giai đoạn này. Khi có vật thể cắt qua chùm tia do cảm biến IR tạo ra sẽ làm lệch pha. Pha khác nhau này sẽ được phát hiện ngay lập tức bởi điện trở quang sau đó bộ hẹn giờ 555 sẽ đưa cảnh báo ra loa.

Nếu không có chuyển động hồng ngoại, bóng bán dẫn quang sẽ làm cho pin2 cao của 555 timer ở chế độ ổn định và sẽ không có đầu ra nào được đưa ra. Nếu có chuyển động hồng ngoại, chân 2 của bộ đếm thời gian được đặt ở mức thấp sẽ làm cho chuông báo động. Thời gian báo động phụ thuộc vào biến trở POT và tụ C1.

Cảm biến phát hiện người chủ động

Nó bao gồm điốt phát sáng (đèn LED) và bộ thu. Khi một đối tượng ở gần cảm biến, thiết bị sẽ chủ động phát ra ánh sáng hồng ngoại từ đèn LED và phản xạ lại đối tượng mà máy thu có thể cảm nhận được. Ứng dụng này thường được sử dụng cho các hệ thống phát hiện chướng ngại vật như trong rô bốt.

Cảm biến người thụ động – Cảm biến hồng ngoại thụ động

Thiết bị không phát ra bức xạ hồng ngoại và chỉ có thể phát hiện bức xạ phát ra từ các đối tượng khác như người, động vật hoặc nguồn nhiệt. Cảm biến hồng ngoại thụ động phát hiện vật thể phát ra bức xạ hồng ngoại và chuyển tín hiệu thành báo động. Đó là lý do tại sao nó được gọi là thụ động vì chỉ phát hiện, không phát ra tia hồng ngoại.

Có thể bạn quan tâm

• Cách dùng cảm biến hồng ngoại arduino
• Cảm biến hồng ngoại là gì? Ứng dụng trong smarthome và smartbuilding