Jdi na obsah Jdi na menu
 


PIR senzor

Zkratka PIR je z anglického názvu „passive infrared detector“ - pasivní infračervený detektor. Čidlo funguje na principu pyroelektrického jevu. Z pohledu instalace pak existují dva druhy PIR detektorů: stropní (instalace na strop) či stěnové, instalované v dané výšce.
 

Co je to pyroelektrický jev

Podobně jako mechanickým tlakem lze deformovat krystalickou mřížku dielektrik, můžeme tuto deformaci vyvolat i změnou teploty. V látkách s jednou polární osou symetrie tak lze změnou teploty vytvářet dipólový moment, jehož velikost je přímo úměrná změně teploty a má směr této polární osy symetrie. Tento jev byl znám již od 17. století z pozorování přitahování částeček popela k jednomu konci chladnoucího krystalku turmalínu, nalézaného v přírodě (Ceylon). Podle řeckého slova pyros = oheň byl jev nazýván jevem pyroelektrickým. Obecně lze pyroelektrický jev definovat jako schopnost materiálu generovat dočasný elektrický potenciál při změně jeho teploty.
Blokové schéma PIR detektoru
 

Optika

Úkolem optiky PIR detektorů je soustřeďovat infračervené záření vyzařujícího z povrchu objektů, které se nacházejí v detekčních zónách, do PIR elementu. Snímaný prostor je rozdělen na tzv. detekční zóny, jejichž počet je dán počtem segmentů zrcadla nebo čoček, popřípadě geometrií předsazené mřížky. V praxi se používají dva optické systémy - pomocí zrcadel nebo Fresnelovými čočkami.

PIR Element

Pyroelement je základní funkční prvek PIR detektoru. Je to polovodičová součástka (ze sloučenin na bázi lithia a tantalu). Pyroelektrické detektory jsou citlivé na ozáření infračerveným světlem tak, že začnou generovat elektrický povrchový náboj Q. Pokud se změní hodnota dopadajícího infračerveného záření na povrch pyroelektrického materiálu, změní se tím i hodnota elektrického povrchového náboje. Tato změna náboje je měřena citlivým FET tranzistorem, který je přímo vestavěný ve snímači. Pyroelektrický snímač je citlivý ve velkém vlnovém rozsahu a proto je před pyroelektrický snímač aplikován filtr záření, který propouští infračervené záření o vlnových délkách v rozsahu 8 až 14 μm. Lidské tělo emituje do prostoru záření o vlnové délce 9,4 μm.
PIR element
 

Zpracování signálu

Při snímání střeženého prostoru dopadá na pyroelement infračervené záření, které má podobu spojitého signálu (analogového). Důležitou oblastí PIR detektoru je kvalita zpracování získaného analogového signálu. Existují dva druhy zpracování signálu:

  • Analogové - zpracování signálu je vyhodnocení jeho prahové úrovně, při jejímž překročení dojde k vyhlášení poplachu. Tento způsob vyhodnocení bývá u většiny detektorů kombinován ještě s počítadlem pulsů. To podmiňuje překročení prahové úrovně několikrát v časově definovaném okně. Bohužel při využívání této funkce dochází k vyhlašování planých poplachů způsobených prudkými změnami teploty a jinými vnějšími vlivy.
  • Digitální - analogový signál je navzorkován a následně je použito kvantování.  Digitální zpracování signálu se nazývá multikriteriální. Při něm se vyhodnocuje nejen velikost signálu a jeho strmost, ale i polarita, časování, povaha energie a kmitočtové spektrum společně se statistickými informacemi, které byly zjištěny průzkumem prostředí. Dále je použito mnoho filtrů, které nám přispějí k lepšímu rozeznání skutečného poplachu od falešného. 
Generování impulsu při detekci pohybu

Relé

Poslední součástí je spínač. Bývá to nejčastěji relé, ale existují i PIR detektory s výkonovými tranzistory