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探究人体红外传感器HC-SR501

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发表于 2013-3-30 23:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
                                                       人体红外传感器(PIR)模块HC-SR501
工作原理:
  人体都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10UM左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生报警信号。
热释电效应:
  当一些晶体受热时,在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷。这种由于热变化而产生的电极化现象称为热释电效应。
菲涅耳透镜:
  根据菲涅耳原理制成,菲涅耳透镜分为折射式和反射式两种形式,其作用一是聚焦作用,将热释的红外信号折射(反射)在PIR上;二是将检测区内分为若干个明区和暗区,使进入检测区的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号,这样PIR就能产生变化电信号。使热释电人体红外传感器(PIR)灵敏度大大增加。
00.jpg
模块参数:
  1.工作电压:DC5V至20V
  2.静态功耗:65微安
  3.电平输出:高3.3V,低0V
  4.延时时间:可调(0.3秒~18秒)
  5.封锁时间:0.2秒
  6.触发方式:L不可重复,H可重复,默认值为H(跳帽选择)
  7.感应范围:小于120度锥角,7米以内
  8.工作温度:-15~+70度
模块特性:
  1、这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。
  2、为了仅仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。
  3、被动红外探头,其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。
  4、一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警。
  5、菲泥尔滤光片根据性能要求不同,具有不同的焦距(感应距离),从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密。
触发方式:
  L不可重复,H可重复。可跳线选择,默认为H。  
  A.不可重复触发方式:即感应输出高电平后,延时时间一结束,输出将自动从高电平变为低电平。   
  B.可重复触发方式: 即感应输出高电平后,在延时时间段内,如果有人体在其感应范围内活动,其输出将一直保持高电平,直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段,并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。
1.jpg
可调封锁时间及检测距离调节:
  1、封锁时间:感应模块在每一次感应输出后(高电平变为低电平),可以紧跟着设置一个封锁时间,在此时间段内感应器不接收任何感应信号。此功能可以实现(感应输出时间和封锁时间)两者的间隔工作,可应用于间隔探测产品;同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。(默认封锁时间2.5S)
  2、调节检测距离
2.jpg
光敏控制:
  模块预留有位置,可设置光敏控制,白天或光线强时不感应。光敏控制为可选功能,出厂时未安装光敏电阻。
   3.jpg (待验证)
模块优缺点:
  优点:
  本身不发任何类型的辐射,器件功耗很小,隐蔽性好。价格低廉。
  缺点:
容易受各种热源、光源干扰
被动红外穿透力差,人体的红外辐射容易被遮挡,不易被探头接收。
易受射频辐射的干扰。
环境温度和人体温度接近时,探测和灵敏度明显下降,有时造成短时失灵。
模块抗干扰:
1、防小动物干扰
2、防电磁干扰
3、防强灯光干扰
安装:
  红外线热释电人体传感器只能安装在室内,其误报率与安装的位置和方式有极大的关系,正确的安装应满足下列条件:
  1.红外线热释电传感器应离地面2.0-2.2米。
  2.红外线热释电传感器远离空调, 冰箱,火炉等空气温度变化敏感的地方。
  3.红外线热释电传感器探测范围内不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。
  4.红外线热释电传感器不要直对窗口,否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报,有条件的最好把窗帘拉上。红外线热释电传感器也不要安装在有强气流活动的地方。
  红外线热释电传感器对人体的敏感程度还和人的运动方向关系很大。热释电红外传感器对于径向移动反应最不敏感, 而对于横切方向 (即与半径垂直的方向)移动则最为敏感. 在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环。
arduino驱动示例:
int Sensor= 2;
void setup() {
   Serial.begin(9600);
   pinMode(Sensor, INPUT);
}
void loop() {
   int SensorState = digitalRead(Sensor);
   Serial.println(SensorState);
   delay(100);      
}
打开串口显示:
4.jpg
当有检测到人体运动,输出1,否则输出0.
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该用户从未签到

 楼主| 发表于 2013-3-31 09:16 | 显示全部楼层
人工置顶~~
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该用户从未签到

发表于 2013-3-31 17:08 | 显示全部楼层
赞一个
  • TA的每日心情
    擦汗
    2016-8-7 07:53
  • 签到天数: 112 天

    [LV.6]常住居民II

    发表于 2013-4-3 09:09 | 显示全部楼层
    顶顶顶,好东西!
  • TA的每日心情
    慵懒
    2015-7-23 03:16
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    发表于 2013-4-3 20:57 | 显示全部楼层
    看懂了,试一试去。。。。。。

    该用户从未签到

    发表于 2013-4-3 21:23 | 显示全部楼层
    简单的电路,简单的功能,却十分的实用
  • TA的每日心情

    2015-2-1 09:45
  • 签到天数: 3 天

    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2013-4-5 22:49 | 显示全部楼层
    楼主,有没有系统的介绍传感器的版块~系统学习了解下。类似“跟珜羽一起学”的
    多谢楼主!!!
  • TA的每日心情
    开心
    2018-10-30 14:42
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    发表于 2013-4-18 19:29 | 显示全部楼层
    我曾经这样子试过,但是发现输出的信号不怎么稳定。就是有人在的时候,偶尔会出现检测不到的现象。
    没人在的时候,偶尔会出现检测到人的现象。不知道怎么回事

    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2013-4-19 09:49 | 显示全部楼层
    hp198969 发表于 2013-4-18 19:29
    我曾经这样子试过,但是发现输出的信号不怎么稳定。就是有人在的时候,偶尔会出现检测不到的现象。
    没人在 ...

    调节你下面的两个电位器,来调节灵敏度,我这试了效果还是挺好的,还有人走的时候不要径走,往垂直方向平面移动的话效果会好一点~~
    打赏作者鼓励一下!

    该用户从未签到

    发表于 2013-4-20 11:43 | 显示全部楼层
    我就想知道线应该怎么接。。。。新手,忘告知
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