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智能照明系統(tǒng)中的紅外人體感應(yīng)傳感器

2023-05-11 11:48:47

傳感器與通信、計(jì)算機(jī)被稱作為現(xiàn)代信息系統(tǒng)的三大支柱,傳感器技術(shù)也成為衡量一個(gè)國家信息化程度的重要標(biāo)志,同樣也是衡量一個(gè)國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。 


目前傳感器在照明領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在室內(nèi)智能家居和室外多功能路燈上。


在室內(nèi)智能家居、智能樓宇應(yīng)用中,傳感器探測環(huán)境信息,比如光照度、溫度、人流、CO/CO2等,反饋給控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境對照明系統(tǒng)乃至智能家居系統(tǒng)進(jìn)行控制。


在室外多功能路燈應(yīng)用中,傳感器成為智慧城市的感知層的重要組成部分,其收集環(huán)境信息,交通流量/人流量信息,健康照明光環(huán)境和燈桿信息,給智慧城市運(yùn)營提供數(shù)據(jù)支持。


在智能照明系統(tǒng)中,占位/占空傳感器是與室內(nèi)照明系統(tǒng)緊密相關(guān)的一類傳感器。


占位/占空傳感器基于檢測在其檢測范圍內(nèi)是否存在物體或人(運(yùn)動(dòng))來開關(guān)或調(diào)節(jié)空間中的照明,在檢測到物體或人(運(yùn)動(dòng))時(shí)激活照明,實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)開關(guān)”的控制要求。


這類傳感器一般由紅外傳感器、微波傳感器、超聲波傳感器和聲學(xué)傳感器等一個(gè)或多個(gè)的組合來實(shí)現(xiàn),應(yīng)用場景和類型如下圖。




常見的紅外人體傳感器詳解


紅外人體感應(yīng)傳感器主要分為主動(dòng)紅外(AIR)和被動(dòng)紅外(PIR)兩種。


主動(dòng)紅外傳感器需要紅外線發(fā)射源和相應(yīng)的接收設(shè)備,依靠紅外線的對射或反射的方式進(jìn)行。當(dāng)紅外光束被遮擋時(shí),紅外線接收器的輸出電信號(hào)強(qiáng)度就會(huì)發(fā)生變化,經(jīng)放大和處理后可進(jìn)行采樣。主動(dòng)紅外傳感器輸出的波形穩(wěn)定性較好,但比較單一,無法區(qū)分行人的移動(dòng)方向。


被動(dòng)紅外又稱熱釋電紅外,它的原理是人體輻射的紅外線引起的熱釋電效應(yīng)。被動(dòng)紅外線傳感器通常包含 2 個(gè)電極化方向相反、串聯(lián)的熱釋電元,如此可減少環(huán)境因素的影響。


熱釋電紅外傳感器



這兩種紅外傳感器都有自己的優(yōu)點(diǎn)和不足,主動(dòng)紅外傳感器對是否有人通過非常敏感,但環(huán)境因素的影響較大,同時(shí)也不能區(qū)分行人的移動(dòng)方向;被動(dòng)紅外傳感器可以正確區(qū)分行人的移動(dòng)方向,對環(huán)境的影響較不敏感,但有時(shí)行人通過后信號(hào)略有振蕩,影響信號(hào)的識(shí)別。


占位傳感器可以和燈具集成在一起,安裝在天花板上,還可以是獨(dú)立的傳感器或和其他的傳感器比如照度傳感器集成在一起,可以安裝在天花板上或墻面上。


占位傳感器獨(dú)立安裝在天花板上或墻面上時(shí),可以采用緊貼安裝或嵌入式安裝;如和燈具集成(與燈具電源連接)可以采用連接器方式連接,如采用 Zhaga book 20 連接方式等。


(本文內(nèi)容來源于:團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《照明系統(tǒng)用傳感器技術(shù)報(bào)告》(T/CALI TR 0804—2021))

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