سنسور مادون قرمز غیرفعال (Passive Infrared Sensor - PIR)، در فیزیک (Physics)

انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :

سنسور مادون قرمز غیرفعال (Passive Infrared Sensor - PIR) :

سنسور مادون قرمز غیرفعال (PIR) یک سنسور الکترونیکی است که تابش فروسرخ ساطع شده از اجسام در میدان دید خود را اندازه گیری می کند. کلمه "غیرفعال" به این معنی است که خود سنسور هیچ انرژی (نوری) از خود ساطع نمی کند، بلکه فقط تابش محیط را دریافت می کند. PIRها معمولا برای تشخیص حرکت انسان یا حیوانات در سیستم های امنیتی و روشنایی خودکار استفاده می شوند.

قلب یک سنسور PIR یک ماده پیروالکتریک (معمولا PZT یا LiTaO3) است. عنصر پیروالکتریک در پاسخ به تغییرات تابش IR (که ناشی از حرکت یک جسم گرم در میدان دید است) یک بار الکتریکی تولید می کند. برای کاهش حساسیت به تغییرات دمای محیط و لرزش، عنصر پیروالکتریک به دو نیمه تقسیم می شود که به صورت دیفرانسیل (به هم متصل) قرار می گیرند. به این ترتیب، اگر کل سنسور به طور یکنواخت گرم شود، سیگنال خروجی صفر است. اما اگر یک جسم گرم از جلوی یک نیمه عبور کند، عدم تعادل ایجاد شده و سیگنال تولید می شود.

در جلوی سنسور PIR معمولا یک عدسی فرنل (Fresnel lens) یا یک بازتابنده آینه ای قرار می گیرد. این عدسی میدان دید سنسور را به چندین ناحیه (zone) تقسیم می کند و تابش را روی عنصر پیروالکتریک متمرکز می سازد. وقتی یک جسم گرم از یک ناحیه به ناحیه دیگر حرکت می کند، تغییر سریع در تابش دریافتی رخ می دهد و سنسور فعال می شود.

مزایا:

هزینه پایین.

اندازه کوچک و مصرف انرژی بسیار پایین.

بدون قطعات متحرک (عمر طولانی).

معایب:

حساسیت به تغییرات دمای محیط.

نمی تواند سرعت یا جهت حرکت را به دقت تشخیص دهد.

ممکن است به حیوانات خانگی نیز واکنش نشان دهد.

که

توان تابشی دریافتی است.

کاربردها: چراغ های روشنایی خودکار، سیستم های امنیتی و دزدگیر، درب های اتوماتیک، و تشخیص حضور در ساختمان های هوشمند.