पीर सेंसर डेटशीट, पिनआउट विनिर्देशों, कार्य करना

इस पोस्ट में हम PIR या पायरोइलेक्ट्रिक इन्फ्रारेड रेडियल सेंसर HC-SR501 की डेटशीट का पता लगाने जा रहे हैं। हम समझेंगे कि PIR सेंसर किस उद्देश्य के लिए उपयोग किया जाता है? इसके मूल ट्रिगर ऑपरेशन, पिन कनेक्शन विवरण, तकनीकी विनिर्देश और अंत में हम कुछ वास्तविक जीवन अनुप्रयोगों को देखेंगे।

हम वास्तविक पीआईआर सेंसर इकाई को समझने से शुरू करेंगे जो अंदर स्थापित हैं मानक पीर मॉड्यूल और इसकी आंतरिक विशेषताओं, पिनआउट विवरण और आंतरिक कार्य विवरणों को जानें।

पीर सेंसर क्या है?

पीर का अर्थ है पायरोइलेक्ट्रिक इन्फ्रारेड रेडियल सेंसर या पैसिव इन्फ्रारेड सेंसर। पीआईआर एक इलेक्ट्रॉनिक सेंसर है जो कुछ दूरी पर अवरक्त प्रकाश में परिवर्तन का पता लगाता है और एक पता लगाए गए आईआर सिग्नल के जवाब में अपने आउटपुट पर एक विद्युत संकेत देता है। यह किसी भी अवरक्त उत्सर्जक वस्तु का पता लगा सकता है जैसे कि मनुष्य या जानवर अगर यह सेंसर की सीमा है, या रेंज से दूर जाता है, या सेंसर की सीमा के भीतर चलता है।
PIR सेंसर मॉड्यूल को एक इन्फ्रारेड संवेदनशील क्रिस्टल और प्रोसेसिंग सर्किट को दो भागों में विभाजित किया जा सकता है।

पीर संवेदनशील क्रिस्टल का चित्रण:

धातु के अंधेरे हिस्से जहां आईआर संवेदनशील क्रिस्टल रखे जाते हैं, संवेदनशील क्रिस्टल परिवेश में अवरक्त स्तर का पता लगा सकते हैं। यह वास्तव में चलती वस्तुओं का पता लगाने के लिए दो पाइरोइलेक्ट्रिक सेंसर रखता है। यदि संवेदनशील क्रिस्टल में से एक अन्य संवेदनशील क्रिस्टल की तुलना में इंफ्रारेड (इंक्रीमेंट या डीग्रेड) में बदल जाता है, तो आउटपुट ट्रिगर हो जाता है।

एक गुंबद के आकार की प्लास्टिक संरचना को आमतौर पर इस संवेदनशील क्रिस्टल के ऊपर रखा जाता है जो सेंसर पर अवरक्त प्रकाश को केंद्रित करने के लिए लेंस के रूप में कार्य करता है।

पीर कैसे काम करता है

पायरोइलेक्ट्रिक इन्फ्रारेड सेंसर का सेंसिंग ऑपरेशन संपत्ति या विशेषता पर आधारित होता है जो तापमान परिवर्तन के जवाब में अपनी सामग्री के ध्रुवीकरण को बदलने के लिए जिम्मेदार हो जाता है।

ये सेंसर दो चरणों में आईआर सिग्नल को सेंस करने के लिए एक दोहरी या संवेदी तत्वों की एक जोड़ी को नियुक्त करते हैं, जो मौजूदा ईएमआई चरण के भीतर अवांछित तापमान विविधताओं को रद्द करके एक मूर्खतापूर्ण पहचान सुनिश्चित करता है। यह दो-चरण संवेदन प्रक्रिया सेंसर की समग्र स्थिरता में सुधार करती है और केवल मानव उपस्थिति से आईआर संकेतों का पता लगाने में मदद करती है।

जब एक मानव या एक प्रासंगिक आईआर स्रोत पीआईआर सेंसर से आगे बढ़ता है, तो एक वैकल्पिक तरीके से संवेदन तत्वों की जोड़ी में विकिरण कट जाता है, आउटपुट को चालू / बंद या उच्च और निम्न दालों की एक जोड़ी उत्पन्न करने के लिए ट्रिगर करता है, जैसा कि दर्शाया गया है। निम्नलिखित तरंग:

निम्न मोटा Gif सिमुलेशन दर्शाता है कि एक पीर संवेदक एक गतिशील मानव के प्रति प्रतिक्रिया करता है और इसके उत्पादन में कम तेज दालों के एक जोड़े को विकसित करता है जो आवश्यक प्रसंस्करण या उचित रूप से कॉन्फ़िगर किए गए रिले चरण को ट्रिगर करता है।

PIR का आंतरिक लेआउट

निम्नलिखित आंकड़ा एक मानक पीआईआर सेंसर के अंदर आंतरिक लेआउट या कॉन्फ़िगरेशन को दर्शाता है।

बाईं ओर हम श्रृंखला में जुड़े हुए IR संवेदन तत्वों की एक जोड़ी देख सकते हैं। इस श्रृंखला का ऊपरी सिरा एक इन-बिल्ट FET के गेट से जुड़ा हुआ है जो एक छोटे IR सिग्नल एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है। Rg पुल डाउन रेज़र FET को आवश्यक स्टैंडबाय ज़ीरो लॉजिक प्रदान करता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि IR सिग्नल के अभाव में यह पूरी तरह से स्विच ऑफ रहता है।

जब एक हिलने वाले IR संकेत को संवेदन तत्वों की जोड़ी द्वारा पता लगाया जाता है, तो यह ऊपर और नीचे दिए गए निम्न तर्क संकेतों की एक समान जोड़ी उत्पन्न करता है:

इन दालों को उचित रूप से एफईटी द्वारा प्रवर्धित किया जाता है और संलग्न सर्किटरी द्वारा आगे की प्रक्रिया के लिए इसके आउटपुट पिन पर दोहराया जाता है।

संधारित्र के साथ संबद्ध ईएमआई चरण प्रक्रिया को अतिरिक्त निस्पंदन प्रदान करते हैं, ताकि पीआईआर के संकेतित आउटपुट पिन पर दालों का एक स्वच्छ सेट का उत्पादन किया जा सके।

पीर सेंसर के लिए परीक्षण सेट अप

निम्न छवि एक मानक पीआईआर सेंसर परीक्षण सेट अप दिखाती है। पीआईआर का आउटपुट और वीएसएस पिन (निगेटिव पिन) एक बाहरी पुल डाउन रेज़र से जुड़ा हुआ है, वीडी पिन को 5 वी आपूर्ति के साथ आपूर्ति की जाती है।

एक स्टेशनरी ब्लैक बॉडी एक हेलिकॉप्टर तंत्र के माध्यम से पीर सेंसर के लिए आवश्यक समकक्ष अवरक्त विकिरण उत्पन्न करता है। हेलिकॉप्टर प्लेट बारी-बारी से आईआर संकेतों को काटती है जो एक चलती आईआर लक्ष्य का अनुकरण करती है।

यह कटा हुआ आईआर सिग्नल पीआईआर सेंसर को अपने आउटपुट पिन पर निर्दिष्ट दालों को उत्पन्न करता है, जो कि एक दायरे पर विश्लेषण के लिए एक ऑपैंप के माध्यम से प्रवर्धित होता है।

उपरोक्त सेट अप के लिए आदर्श टेस्ट की शर्तें नीचे देखी जा सकती हैं:

सेंसिंग एलिमेंट आउटपुट को संतुलित करना

चूंकि पीआईआर में एक दोहरी संवेदी तंत्र कार्यरत है, इसलिए यह सुनिश्चित करना आवश्यक हो जाता है कि लेंस की जोड़ी के माध्यम से प्रसंस्करण सही ढंग से संतुलित है।

निम्नलिखित सूत्र के माध्यम से संबंधित एकल सिग्नल आउटपुट वोल्टेज (SSOV) का मूल्यांकन करके संवेदन तत्वों का परीक्षण और उचित रूप से कॉन्फ़िगर किया गया है:

तुला: | वा - Vb | / (वा + Vb) x 100%
जहां, Va = साइड A की संवेदनशीलता (mV पीक से पीक)
Vb = संवेदनशीलता पक्ष B (mV शिखर से शिखर तक)

मुख्य विनिर्देशों

PIR सेंसर की मुख्य तकनीकी विशिष्टताओं और आयाम मापदंडों को निम्नलिखित विवरणों से सीखा जा सकता है:

पीर अंदर मॉड्यूल का उपयोग करना

आज आपको PIR मॉड्यूल मिलेगा, जिसमें PIR सेंसर विशिष्ट प्रसंस्करण सर्किट और लेंस के साथ एकीकृत है। यह पीआईआर के कई गुना प्रदर्शन को बढ़ाता है और अंत उपयोगकर्ता को मॉड्यूल से अच्छी तरह से परिभाषित, प्रवर्धित आउटपुट प्राप्त करने की अनुमति देता है।

इस आउटपुट को अब केवल निर्धारित क्षेत्र में एक मानव उपस्थिति के जवाब में लोड के स्विच ऑन / ऑफ के लिए एक रिले चरण के साथ कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता है।

मानक मॉड्यूल के अंदर के सर्किट में आईसी BISS0001 होता है, जो विशेष रूप से गति का पता लगाने वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। दो नॉब प्रदान किए जाते हैं, एक मॉड्यूल की संवेदनशीलता को समायोजित करने के लिए और दूसरा घुंडी समय की लंबाई को समायोजित करने के लिए है कि आउटपुट चालू होने के बाद कितने समय तक उच्च रहना चाहिए।

अब PIR सेंसर HC-SR501 के तकनीकी विवरण की जांच करते हैं।

ऑपरेटिंग वोल्टेज:

HC-SR501 5 V से 20 V तक है, जो सर्किट डिजाइनरों के लिए शानदार लचीलापन देता है।

वर्तमान खपत:

HC-SR501 एक बैटरी के अनुकूल उपकरण है, इसकी वर्तमान खपत 65 mA है जब यह IR प्रकाश में किसी भी परिवर्तन का पता लगाता है।

आउटपुट वोल्टेज:

जब मॉड्यूल इंफ्रारेड की गति का पता लगाता है तो आउटपुट 3.3 V पर हाई हो जाता है, यदि मॉड्यूल कोई गति का पता नहीं लगाता है तो यह निश्चित अवधि के बाद LOW या 0 V हो जाता है।

विलम्ब:

आईआर का पता लगाने के बाद उच्च रहने के लिए आउटपुट के लिए समय को समायोजित करने के लिए एक घुंडी प्रदान की जाती है। यह समय अवधि 5 सेकंड से 5 मिनट तक समायोजित की जा सकती है।

संवेदनशीलता रेंज:

पता लगाने के क्षेत्र का कोण लगभग 110 डिग्री शंकु है। संवेदनशीलता को समायोजित करने के लिए एक घुंडी दी गई है जो हम 3 मीटर से 7 मीटर तक लम्बवत से लेकर अलग-अलग हो सकते हैं। सेंसर के दोनों ओर बढ़ने पर संवेदनशीलता कम हो जाती है।

परिचालन तापमान:

HC-SR501 में एक प्रभावशाली ऑपरेटिंग तापमान -15 से +70 डिग्री सेल्सियस है।

निष्क्रिय करंट:

क्वाइसेन्ट करंट आपूर्ति से लिया जाने वाला करंट है, जब सेंसर किसी गति का पता नहीं लगा रहा है या जब वह निष्क्रिय है। यह 50 यूए से कम खपत करता है, जो सेंसर बैटरी को अनुकूल बनाता है।

पीर पिनआउट और ट्रिगर मोड

ट्रिगर मोड:

PIR मॉड्यूल में दो ट्रिगर मोड हैं: सिंगल ट्रिगर / नॉन-रिपीट मोड और रिपीट ट्रिगर। इन दो मोड्स को मॉड्यूल में दिए गए जम्पर की स्थिति को बदलकर एक्सेस किया जा सकता है।

सिंगल ट्रिगर मोड / नॉन-रिपीट मोड:

जब PIR सेंसर एकल ट्रिगर मोड में सेट किया गया है (और टाइमर घुंडी / विलंब समय 5 सेकंड (कहते हैं) के लिए सेट किया गया है, जब एक मानव का पता लगाया जाता है तो आउटपुट 5 सेकंड के लिए उच्च हो जाता है और LOW हो जाता है।

दोहराएँ ट्रिगर मोड:

जब PIR सेंसर रिपीट ट्रिगर मोड में सेट होता है, जब एक मानव का पता लगाया जाता है, तो आउटपुट 5 सेकंड के लिए टाइमर की गिनती को उच्च कर देता है, लेकिन जब उन 5 सेकंड में किसी अन्य मानव का पता चलता है, तो टाइमर शून्य पर रीसेट हो जाता है और 2 सेकंड के बाद एक और 5 सेकंड की गणना करता है मानव का पता चला है।

ब्लॉक समय:

ब्लॉक समय वह समय अंतराल है जहां सेंसर अक्षम है या गति का पता नहीं लगाएगा। एचसी के लिए ब्लॉक का समय-

SR501 डिफ़ॉल्ट रूप से 3 सेकंड है।

यह देरी के समय के बाद होता है (जो टाइमर नॉब द्वारा सेट किया गया था) आउटपुट 3 सेकंड के लिए कम हो जाता है इस अंतराल के दौरान कोई गति का पता नहीं लगाया जाएगा। 3 सेकंड (LOW) के बाद सेंसर फिर से गति का पता लगाने के लिए तैयार हो जाएगा।
दूसरे शब्दों में, जब सेंसर गति का पता लगाता है तो आउटपुट उच्च हो जाता है, आउटपुट टाइमर नॉब (मान लीजिए 5 सेकंड) के अनुसार उच्च रहता है, 5 सेकंड के बाद पीर सेंसर कम हो जाता है, कम संकेत नए की परवाह किए बिना 3 सेकंड तक रहेगा। गति यदि कोई हो

मॉड्यूल के आयाम:

सेंसर लोगों के दृष्टिकोण से छिपाने के लिए पर्याप्त है ताकि यह सजावट आदि को प्रभावित न करे। यह 32 मिमी x 24 मिमी मापता है।

लेंस का आकार:

पाइरोइलेक्ट्रिक सेंसर को घेरने वाले सफेद गुंबद की संरचना को फ्रेस्नेल लेंस कहा जाता है, जो डिटेक्शन रेंज को बढ़ाता है और यह अपारदर्शी दिखता है। इसका व्यास 23 मिमी है।

अनुप्रयोग:

• सुरक्षा प्रणालियां।
• स्वचालित रोशनी।
• औद्योगिक ऑटोमेटन नियंत्रण।
• स्वचालित दरवाजे।

आप इस साइट में PIR सेंसर का उपयोग करके कुछ प्रोजेक्ट पा सकते हैं।

ठेठ पीर मॉड्यूल सर्किट

उत्साही लोगों के लिए जो सेंसर और एक पूर्ण विकसित एम्पलीफायर के साथ पूर्ण पीआईआर मॉड्यूल का निर्माण करने का इरादा रखते हैं, निम्न मानक योजनाबद्ध को रोजगार और किसी भी प्रासंगिक पीआईआर सेंसर आधारित अनुप्रयोग ट्रिगर के लिए उपयोग किया जा सकता है।

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