紅外線人體感測器
人體有什麼特徵嗎?通常我們要用什麼東西去感測或偵測到人體呢?人形辨識、紅外線...
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卓俊宏 (3979) 2016-07-19 09:52:40 TUE
為了節能、綠能或智能居家需求,我們希望某些電子電器產品,如電燈在人經過或逗留時才需要通電,通常就需要一個能偵測人體的感測器。比如有人忘了關掉廁所的電燈,或者家中年邁老父母或來自遠方的好友親戚,到了晚上如廁時找不到電燈開關...。有何簡單的方法可以解決這些問題呢?不妨試試看『紅外線感測器』。

常用的情境還包含水龍頭出水、乾手器出風、給皂器出皂、小便斗冲水等。其實若要讓電燈開關,還可以利用聲控或手勢控制,但是這在夜深人靜或頭腦昏沈的情境下,個人認為紅外線感測器還是比較好的選擇。只是所有感測器都會有誤差誤判,如果那天發現沒人在燈怎麼會亮???!!! 不用害怕,你以為是看到鬼嗎?就只是感測器的誤差而已。
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紅外線人體感應器的種類很多,主要分為兩類,一類用是光(Photon)去感應,另外一類是透過熱(Thermal)去感應。光感應的靈敏度較高,熱感應靈敏度較低。
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光感應又主要分為兩種:光電效應元件、光敏電阻Photocell。前者主要接受光子撞擊而產生光電流,像是熱像用CCD Sensor。後者則是透過光子撞擊產生的電阻值變化去實作,這部份也常拿來當紅外線人體偵測。下圖就是光敏電阻。光強度增加,則電阻減小;光強度減小,則電阻增大。
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熱感應拿來當紅外線人體偵測,通常是用焦電元件 Pyroelectric Infared Sensor(PIR)也稱被動式紅外感測元件 Passive Infared Sensor(PIR)來製作。就是利用溫度變化來感測物體移動或存在。紅外線照射到元件上,元件會吸收紅外線產生熱及溫度變化,進而使元件表面產生電荷,之後再換成電氣信號,這就是焦電效應。
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任何發熱的物體都會釋放紅外線,人體的紅外線波長約9~10μm,而焦電紅外線感測器的波長靈敏度約在0.2~20μm,因此在焦電紅外線感測器上面還需加上了一片濾鏡,只允許人體的紅外線波長經過。

通常焦電元件的感測距離不遠,會需要外罩一個凸透鏡殼,利用光線凝聚的原理來提升感測範圍。又為了避免可見光的感擾,會選擇使用高密度PE材質的外殼。

這類元件比較適合在室內封閉空間使用,戶外會因為溫差變化大等因素導致誤報。其次PIR 啟動時,會需要有一段時間做校正,依據不同的 Sensor 有不同的時間,大約 10~60 秒。

簡單報告如上,對產品有興趣的人可以去電子賣場購買,對技術和原理有興趣的人可以自己去網路做更深入的研究。