Sensori a infrarossi attivi e passivi

I sensori a infrarossi fanno parte di molti dispositivi che utilizziamo ogni giorno e potremmo nemmeno notare.Puoi trovare questi sensori in cose come il tuo telecomando TV o i sistemi di sicurezza dettagliati.Funzionano usando un tipo di luce chiamata infrarossi.Conoscendo i sensori a infrarossi attivi e passivi, possiamo avere un'idea migliore di come operano i nostri gadget preferiti e apprezzano il loro ruolo nella tecnologia e nella sicurezza.

Catalogare

Figura 1: sensori a infrarossi attivi e passivi

Sensori a infrarossi nell'uso quotidiano

I sensori a infrarossi (IR) sono spesso usati in molte cose di tutti i giorni, anche se non li noti.Ad esempio, quando si cambia il canale TV con un telecomando, utilizza un sensore IR.Allo stesso modo, i sistemi di sicurezza che rilevano i movimenti usano la luce IR.I sensori IR sono anche ampiamente utilizzati nelle porte del garage automatizzate.

In una tipica configurazione del sensore IR, c'è una parte che invia una luce a infrarossi invisibili verso un ricevitore posizionato a una certa distanza.Il ricevitore rileva questa luce.Se qualcosa blocca la luce, il ricevitore non raccoglie il segnale, il che fa indicare il sensore che qualcosa è in mezzo.

Le parti principali di un sensore IR includono l'emettitore (di solito un LED a infrarossi), il ricevitore (in genere un fotodiodo o un fototransistore) e i circuiti necessari per elaborare il segnale.L'emettitore produce la luce a infrarossi, che viaggia in linea retta.Il ricevitore rileva la luce e la trasforma in un segnale elettrico.Se qualcosa blocca il percorso tra l'emettitore e il ricevitore, il segnale viene perso e il sensore risponde di conseguenza.

Questa tecnologia è utilizzata in molti modi pratici.Ad esempio, in un sistema automatizzato per le porte del garage, il sensore IR aiuta a impedire alla porta di chiudere se qualcosa è sulla sua strada.Questo mantiene le persone e le cose al sicuro impedendo alla porta di causare danni o danni.

I sensori IR sono anche utilizzati nei sistemi di sicurezza per rilevare il movimento.Quando qualcuno si sposta all'interno della gamma del sensore, la loro presenza interrompe il raggio di luce a infrarossi, innescando un allarme o un avviso.Questo è ampiamente utilizzato nei sistemi di sicurezza domestica e aziendale.

Sensori a infrarossi attivi

Figura 2: sensore a infrarossi attivo

Come funzionano i sensori IR attivi?

I sensori a infrarossi attivi (IR) usano due parti principali: un emettitore e un ricevitore.L'emettitore fa un raggio di luce a infrarossi e lo punta al ricevitore.Il ricevitore viene posizionato in modo da affrontare direttamente l'emettitore, permettendogli di vedere sempre il raggio IR.

Ecco come funziona:

• L'emettitore crea e invia un raggio di luce IR.Questo raggio viaggia in linea retta verso il ricevitore;

• Il ricevitore è allineato con l'emettitore, quindi normalmente vede sempre la luce della luce IR;

• Quando qualcosa ostacola il raggio IR, blocca la luce di raggiungere il ricevitore;

• Il ricevitore nota che il raggio IR è sparito.Ciò significa che qualcosa sta bloccando la luce IR.

Questo semplice modo di rilevare se il raggio IR è lì o meno rende i sensori IR attivi affidabili per molti usi.Sono utilizzati in cose come apri delle porte automatiche, sistemi che rilevano ostacoli e alcuni sistemi di sicurezza.

Figura 3: variazioni e usi di sensori a infrarossi attivi

Un modo diverso di utilizzare il sensore a infrarossi attivo (IR) standard implica avere sia l'emettitore che il ricevitore affrontano la stessa direzione.Quando qualcosa entra nell'area di rilevamento, il segnale IR che viene inviato viene riflesso al ricevitore.Ciò consente al sensore sapere che qualcosa è lì basato sul segnale riflesso.

Un altro modo utilizza un riflettore fisso per rimbalzare il segnale inviato al ricevitore.Questa configurazione semplifica il sistema perché rimuove la necessità di una parte elettrica remota nel punto di rilevamento.Questo rende più semplice l'installazione e la cura.

I sensori IR attivi sono comunemente usati nelle fabbriche, in particolare per tenere traccia degli oggetti sulle cinture del trasporto.Questi sensori aiutano a garantire un funzionamento regolare ed efficiente rilevando se gli articoli ci sono o meno, consentendo un controllo preciso e l'automazione del processo di produzione.

Sensori a infrarossi passivi (PIR)

Figura 4: sensori a infrarossi passivi (PIR)

Cosa significa PIR?

Un sensore a infrarossi passiva (PIR) è un tipo di sensore che rileva il calore emesso dagli oggetti che lo circondano.È noto come "passivo" perché non emette alcuna luce a infrarossi;Invece, rileva solo i cambiamenti nei livelli di calore nel suo ambiente.Questa funzione rende i sensori PIR popolari nei sistemi di sicurezza e nelle configurazioni di illuminazione automatizzata, dove aiutano a rilevare il movimento.

I componenti principali di un sensore PIR includono un sensore piroelettrico, che è sensibile alla luce a infrarossi, e una lente Fresnel che concentra questa luce sul sensore.Il sensore ha due slot di rilevamento.Normalmente, entrambi gli slot raccolgono la stessa quantità di radiazioni a infrarossi da ciò che li circonda.Tuttavia, quando un oggetto caldo, come un essere umano, si sposta nella gamma del sensore, interrompe questo equilibrio.Uno slot quindi rileva più radiazioni dell'altro.Questa differenza viene rilevata dall'elettronica del sensore, che può quindi scatenare un allarme o attivare una luce.

I sensori PIR sono molto apprezzati nelle applicazioni di sicurezza per rilevare l'ingresso non autorizzato e i sistemi di illuminazione per accendere automaticamente le luci quando qualcuno entra in una stanza e si spegne quando se ne va, risparmiando così energia.Ciò li rende scelte efficienti ed ecologiche per la gestione del consumo di energia negli edifici.

Come funzionano i sensori IR passivi?

Figura 5: come funzionano i sensori IR passivi

I sensori a infrarossi passivi (PIR) rilevano il calore emesso da cose calde come umani o animali.

Ecco come funziona:

• Al centro del sensore PIR c'è una parte speciale che rileva il calore da ciò che circonda.È sintonizzato per notare i cambiamenti di calore causati dal movimento di oggetti caldi;

• Il sensore è diviso in due parti, ciascuna sensibile al calore.Normalmente, entrambe le parti rilevano la stessa quantità di calore, quindi non viene generato alcun segnale;

• Quando un oggetto caldo come una persona si sposta nell'area, il sensore osserva, cambia l'equilibrio termico.Una parte rileva più calore dell'altra, creando una differenza di tensione (un tipo di segnale elettrico);

• Il sensore esamina questo cambiamento di tensione.Se il cambiamento è abbastanza grande rispetto a un livello prestabilito, significa che c'è movimento;

• Dopo aver rilevato il movimento, il sensore attiva dispositivi collegati, come luci o allarmi.Questo può aiutare a migliorare la sicurezza o risparmiare energia accendendo le luci solo quando necessario;

• Il sensore utilizza una lente speciale per focalizzare i segnali di calore su di essa e per rendere più grande la sua area di visualizzazione.Questo aiuta il sensore a coprire efficacemente un'area più ampia.

Questi sensori sono fantastici per i luoghi in cui è necessario rilevare il movimento senza essere ovvi, come nei sistemi di sicurezza domestica o negli edifici per aiutare a risparmiare energia.

Confrontare i sensori IR attivi e passivi

Confronto della tabella tra sensori IR attivi e sensori IR passivi.

Sensore IR (infrarossi) attivo (infrarosso) sensore passivo (infrarossi)

Questi sensori emanano la propria luce.Questi sensori non emettono la propria luce.

Possono misurare direttamente la distanza e la velocità degli oggetti.Hanno problemi a misurare la distanza e la velocità.

Funzionano bene durante il giorno, di notte e con oggetti freddi.Non funzionano bene di notte o con oggetti freddi.

Possono essere facilmente trovati dai sistemi di rilevamento nemici.Non sono facilmente trovati dai sistemi di rilevamento nemici.

Sono sensori piccoli e leggeri.Sono sensori piccoli e leggeri.

Sono economici.Sono economici.

Le capacità di rilevamento e misurazione non sono buone come i radar.Le capacità di rilevamento e misurazione non sono buone come i radar.

Sensori a infrarossi attivi (aria)

I sensori a infrarossi attivi (AIR) usano un LED a infrarossi per emettere luce, che viene rilevato da un ricevitore.Quando un oggetto rompe il raggio, innesca azioni come l'apertura di porte, il suono di allarmi o l'accensione delle luci.Sono utilizzati nei sistemi di porte automatiche, nei sistemi di sicurezza e nelle impostazioni industriali.La loro efficacia dipende dall'allineamento di componenti, riflessione della luce e condizioni ambientali.

Sensori a infrarossi passivi (PIR)

I sensori a infrarossi passivi (PIR) rilevano il calore emesso da oggetti e persone.Non inviano segnali ma rilevano cambiamenti nei modelli di calore, causando l'attivazione del sensore di un dispositivo collegato.I sensori PIR usano un sensore piroelettrico e lenti per focalizzare il calore sul sensore, consentendolo di coprire aree più grandi.Sono comunemente usati nei sistemi di sicurezza e nelle luci automatiche a causa della loro efficienza energetica e sensibilità.

La differenza principale tra i due è che i sensori d'aria emettono e rilevano raggi a infrarossi, rendendoli ideali per rilevare ostacoli specifici.I sensori PIR rilevano le radiazioni a infrarossi naturali, rendendoli adatti a un rilevamento più ampio del movimento.La scelta tra di loro dipende dal fatto che sia necessario rilevare blocchi specifici o monitorare aree più larghe per il movimento.

Il futuro dei sensori a infrarossi in sicurezza e sicurezza

I sensori a infrarossi sono utili per la sicurezza, offrendo un monitoraggio flessibile e accurato rilevando la luce a infrarossi emessa come calore dagli oggetti.Questo li rende preziosi nelle aree a bassa visibilità.

Esistono due tipi di sensori a infrarossi: attivo e passivo.I sensori attivi emettono la propria luce a infrarossi, che rimbalza sugli oggetti e ritorna al sensore, aiutando nella rilevazione del movimento e nella misurazione della distanza.Ciò è utile nella produzione automatizzata e nei sistemi di sicurezza avanzati.I sensori passivi, d'altra parte, rilevano la luce infrarossa emessa naturalmente da oggetti caldi come il corpo umano, rendendoli ideali per le telecamere di sicurezza e i rilevatori di movimento in quanto forniscono una sorveglianza discreta.

Il futuro dei sensori a infrarossi in sicurezza e la sicurezza sembra promettente.I progressi della tecnologia renderà questi sensori più sensibili, più piccoli ed efficienti dal punto di vista energetico.Ciò porterà a più applicazioni, come sistemi di sorveglianza avanzati che distinguono tra diverse fonti di calore, migliore navigazione per veicoli a guida autonoma in varie condizioni e migliorati sistemi di rilevamento del fuoco che individuano rapidamente le fonti di calore.

Man mano che questi sistemi avanzati diventano più integrati nella vita quotidiana, il ruolo dei sensori a infrarossi nel mantenere la sicurezza e la sicurezza crescerà.Diventeranno più diffusi negli spazi sia pubblici che privati, migliorando la nostra capacità di proteggere proprietà e vite, rendendo gli ambienti più sicuri e più sicuri.

Conclusione

I sensori a infrarossi, sia tipi attivi che passivi, svolgono un ruolo importante nelle moderne configurazioni di sicurezza e sicurezza.Li trovi in ​​molti articoli comuni e grandi configurazioni industriali.I sensori attivi, che emettono e rilevano la luce a infrarossi, sono davvero utili per le attività in cui è necessario trovare blocchi o ostacoli specifici.I sensori passivi sono più adatti per il monitoraggio di aree più grandi per qualsiasi movimento, il che li rende utili per proteggere le aree e il risparmio di energia.Con l'avanzare della tecnologia, è probabile che questi sensori diventi più accurati, più piccoli e più efficienti dal punto di vista energetico.Ciò significa che potrebbero essere utilizzati in nuovi modi, come in sistemi di sicurezza più complessi che possono distinguere tra diverse fonti di calore, migliore navigazione per auto a guida autonoma e sistemi di rilevamento del fuoco più veloci.Poiché queste tecnologie svolgono un ruolo più ampio nella nostra vita, il ruolo dei sensori a infrarossi nel mantenerci al sicuro crescerà.Diventeranno più comuni in spazi sia pubblici che privati, aiutandoci a proteggere le nostre proprietà e garantire la sicurezza delle persone in modi più intelligenti e più efficaci.

Domande frequenti [FAQ]

1. Qual è la costruzione di un sensore a infrarossi passiva?

Un sensore a infrarossi passiva è costituito da un sensore che rileva il calore, una lente che focalizza i segnali di calore sul sensore e due aree sensibili che misurano la quantità di calore.Di solito viene posizionato all'interno di una custodia in plastica che la protegge da fonti di calore esterne, tranne quelle che attraversano l'obiettivo.

2. Che cos'è una fotocamera a infrarossi passiva?

Una fotocamera a infrarossi passiva utilizza sensori per raccogliere calore da oggetti come persone e animali a suo avviso.Queste telecamere sono spesso utilizzate nei sistemi di sicurezza per scattare foto o registrare video in base al calore che proviene da questi oggetti, specialmente in luoghi che non sono ben illuminati.

3. Perché si chiama sensore a infrarossi passiva?

Si chiama sensore a infrarossi passiva perché raccoglie solo calore naturale proveniente da oggetti intorno a esso.Non invia alcun calore o luce stessa, a differenza dei sensori attivi che inviano la luce e quindi misurano come rimbalza indietro.

4. Qual è la differenza tra sensori a infrarossi attivi e passivi?

I sensori a infrarossi attivi inviano la propria luce e misurano il modo in cui rimbalza dagli oggetti per scoprire dove sono o quanto sono lontani, proprio come funziona un radar.I sensori a infrarossi passivi non inviano luce.Invece, rilevano semplicemente il calore naturale emesso da oggetti caldi come persone e animali.

5. Qual è lo scopo del sensore a infrarossi?

Lo scopo di un sensore a infrarossi è per rilevare e misurare l'energia termica invisibile che gli oggetti emanano.Questa funzione lo aiuta a individuare oggetti o persone nelle vicinanze senza bisogno di toccarli o vederli con luce, rendendolo molto utile per mantenere i luoghi sicuri, controllare l'ambiente e aiutare le macchine a funzionare automaticamente.