Principe infrarouge et utilisation de l'éclairage LED
Spectroscopie infrarouge
La lumière que les gens peuvent voir à l'œil nu est appelée lumière visible, et la longueur d'onde de la lumière visible est de 380 à 750 nm. L'ordre de la longueur d'onde de la lumière visible du court au long est la lumière violette → la lumière bleue → la lumière cyan → la lumière verte → la lumière jaune → la lumière orange → la lumière rouge. La lumière avec une longueur d'onde plus longue que la lumière rouge est appelée lumière infrarouge ou lumière infrarouge (infrarouge). La lumière infrarouge est une lumière que les gens ne peuvent pas voir à l'œil nu.
La distribution de longueur d'onde d'une partie de la lumière est la suivante :
Lumière violette (O.40～0.43μm); lumière bleue (0,43～0,47μm); lumière cyan (0,47～0,50μm); feu vert (0,50～0,56μm); lumière jaune (0,56～0,59μm); lumière orange (0,59～0,62μm); lumière rouge (0,62～0,76μm); infrarouge (0,76～1000μm); la lumière infrarouge peut être divisée en :
1. Proche infrarouge (760～3000nm); 2. Mi-infrarouge (3000～60000rim); 3. Infrarouge lointain (6000～150000nm).
Tout objet ayant de la température dans la nature émettra des rayons infrarouges, mais les longueurs d'onde des rayons infrarouges rayonnés sont différentes. Selon les expériences, les longueurs d'onde infrarouges (énergie) rayonnées par le corps humain sont principalement concentrées à environ 10 000 nm. Selon les caractéristiques de la longueur d'onde infrarouge du corps humain, si un dispositif de détection est utilisé, l'infrarouge rayonné par le corps humain peut être détecté et d'autres ondes lumineuses inutiles peuvent être supprimées.
Le but de détecter les informations sur l'activité humaine peut être atteint. Par conséquent, un produit de capteur qui détecte les rayons infrarouges du corps humain est apparu. Le capteur infrarouge du corps humain est fabriqué selon le principe de la pyroélectricité.
Principe pyroélectrique
Le capteur infrarouge du corps humain est une sorte de produit de détection fabriqué en utilisant le principe de l'effet pyroélectrique. Qu'est-ce que l'effet pyroélectrique ? C'est un phénomène dans lequel des charges électriques sont générées en raison des changements de température.
Afin d'illustrer clairement l'effet pyroélectrique apparaît également. Illustrer avec un schéma.
la figure 1 est un diagramme schématique d'une courbe de changement de température ; la figure 2 est un diagramme schématique d'une courbe d'état de changement de charge de surface de capteur provoquée par un changement de température ; La figure 3 est un diagramme schématique d'une courbe de sortie de changement de tension provoquée par un changement de charge de surface de capteur.
Au début de l'étape (T) de la figure 1, la température du capteur infrarouge pyroélectrique ne change pas sans rayonnement infrarouge, la charge à la surface du capteur est dans un état neutralisé et les électrons positifs et négatifs sont égaux (A ). A ce moment, le capteur n'a pas de sortie ( 0). Figure l La deuxième étape (T+△T), lorsqu'il y a un changement de température. Sous le rayonnement infrarouge du corps humain, si la température du capteur infrarouge pyroélectrique augmente de T, la charge à la surface du capteur changera en conséquence, comme le montre la figure 2 (B). Si le changement de température est T, le changement de charge correspondant produira un changement △V. Par conséquent, le capteur émet △V. Au fil du temps, la surface du capteur réadsorbera les ions dans l'air et s'annulera pour atteindre l'état neutralisé comme le montre la figure 2c. A ce moment, le capteur revient à aucune sortie (O). Comme le montre la figure 3.
Lorsque la température chute, la température revient à son état d'origine (T), et son état de polarisation libre est illustré sur la figure 2D. Étant donné que le processus de diminution et de changement de température (relativement parlant) est opposé à l'augmentation de température, le processus de changement de charge à la surface du capteur est exactement à l'opposé du processus de changement lorsqu'il augmente, qui est un processus inverse.
Par conséquent, le signal de sortie du capteur est un V, comme le montre la figure 3. De la même manière, au fil du temps, la surface du capteur réadsorbera les ions dans l'air, et le signal de sortie du capteur sera de nouveau à zéro.
Le signal de sortie du capteur's pour l'ensemble du processus de détection des informations sur l'activité humaine est illustré à la figure 3. Il n'est pas difficile de voir à partir du diagramme de sortie du capteur que le signal émis par une action du capteur sur les activités humaines est une forme d'onde complète. Dans l'expérience. Si le signal est amplifié par un amplificateur, puis observé avec un oscilloscope, ce sera une impulsion positive et une impulsion négative. En d'autres termes, un signal de mouvement détecté par la sortie du capteur est similaire à un signal d'impulsion complet à 1 Hz.
Capteur infrarouge
Dans le capteur pyroélectrique, le capteur à un élément était utilisé dans le passé. Étant donné que le capteur à un élément est plus affecté par des facteurs tels que la lumière parasite, l'effet d'application est relativement faible. Par conséquent, les unités de détection à deux éléments sont maintenant couramment utilisées. Ce type de capteur présente les avantages suivants :
1. Il a les caractéristiques d'une sensibilité élevée.
2. Les deux appareils de l'unité sont connectés en sens inverse. Par conséquent, les rayons infrarouges entrés en même temps s'annuleront et il n'y aura pas de sortie. Cela augmente la stabilité à la lumière parasite externe, aux changements de température environnementale et aux effets de vibration externes (voir Figure 5).
En raison de l'impédance d'entrée extrêmement élevée du capteur infrarouge pyroélectrique, il est très facile d'introduire du bruit.
Par conséquent, il est nécessaire d'effectuer un traitement de blindage électromagnétique sur le capteur, de sorte que le boîtier métallique est adopté et la coque est mise à la terre. De cette manière, l'objectif de protection contre les bruits parasites peut être atteint.
Dans la nature, l'énergie thermique rayonnée par tous les objets est proportionnelle à leur propre température. Plus la température d'un objet est élevée, plus la longueur d'onde maximale de son énergie thermique rayonnée est courte. Un corps humain avec une température de 36-37°C émet des rayons infrarouges avec une énergie thermique maximale d'environ 900-1000nm. Par conséquent, la présence ou l'absence du corps humain peut être détectée par un capteur infrarouge pyroélectrique.
Afin d'éviter l'influence de la lumière du soleil et des lumières d'éclairage dans le processus de surveillance de la présence ou de l'absence du corps humain, un filtre est généralement ajouté à la surface du capteur infrarouge pyroélectrique. Dans le même temps, étant donné que le corps humain se déplace lentement, il est également nécessaire de transporter des lentilles de Fresnel à haute efficacité et de mise au point et d'autres accessoires peuvent répondre aux besoins réels d'utilisation.
