Cảm biến hồng ngoại là gì? Cảm biến hồng ngoại phát hiện người như thế nào?

1. Cảm biến hồng ngoại là gì?

Cảm biến hồng ngoại (hay đầu dò hồng ngoại) là một thiết bị điện tử được thiết kế để phát hiện và đo chuyển động, chúng thường được tích hợp như một thành phần của hệ thống thường xuyên thực hiện một tác vụ hoặc cảnh báo người dùng về chuyển động trong một khu vực. Những cảm biến này tạo thành một thành phần rất quan trọng của an ninh, điều khiển gia đình, hiệu quả năng lượng, điều khiển chiếu sáng tự động và các hệ thống hữu ích khác.

Đầu dò/ Cảm biến hồng ngoại dùng trong nhà

2. Cấu tạo của cảm biến hồng ngoại

Cảm biến hồng ngoại thường là các hệ thống nhúng bao gồm ba thành phần chính: bộ cảm biến, máy tính nhúng và phần cứng. Ba bộ phận này khác nhau về kích thước và cấu hình, vì cảm biến hồng ngoại có thể được tùy chỉnh để thực hiện các chức năng cụ thể cao. Ví dụ như kích hoạt đèn pha, kích hoạt báo động âm thanh, kích hoạt công tắc và thậm chí cảnh báo cảnh sát.

3. Cảm biến hồng ngoại phát hiện con người như thế nào?

Khi cảm biến hồng ngoại phát hiện một đối tượng chuyển động, nó sẽ thực hiện phân tích dữ liệu và so sánh dữ liệu trong hệ thống, đồng thời gửi tin nhắn cảnh báo đến thiết bị di động của bạn thông qua Internet, bạn sẽ biết ngay nếu có vấn đề bảo mật trong khu vực phát hiện.

Phần lớn các cảm biến hồng ngoại thông minh sử dụng công nghệ hồng ngoại thụ động (PIR). Cảm biến PIR phát hiện năng lượng hồng ngoại phát ra từ con người và các động vật khác dưới dạng nhiệt cơ thể. Khi một cơ thể ấm áp như người hoặc động vật đi ngang qua, trước tiên nó sẽ chặn một nửa cảm biến PIR, điều này gây ra sự thay đổi khác biệt tích cực giữa hai nửa. Khi cơ thể ấm rời khỏi khu vực cảm biến, điều ngược lại xảy ra, theo đó cảm biến tạo ra sự thay đổi vi sai âm. Những xung thay đổi này là những gì được phát hiện.

Cảm biến PIR có thể được lập trình để bỏ qua những thay đổi nhỏ về nhiệt độ.

Có hai loại cảm biến hồng ngoại: cảm chủ động và cảm biến thụ động.

• Cảm biến hồng ngoại chủ động hoạt động có cả máy phát và máy thu. Loại cảm biến này phát hiện chuyển động bằng cách đo những thay đổi về lượng âm thanh hoặc bức xạ phản xạ trở lại vào máy thu. Khi một vật thể làm gián đoạn hoặc thay đổi trường của cảm biến, một xung điện sẽ được gửi đến máy tính nhúng, từ đó tương tác với thành phần cơ học. Loại máy dò chuyển động chủ động phổ biến nhất sử dụng công nghệ cảm biến siêu âm; các cảm biến chuyển động này phát ra sóng âm thanh để phát hiện sự hiện diện của các vật thể. Ngoài ra còn có cảm biến vi sóng (phát ra bức xạ vi sóng) và cảm biến chụp cắt lớp (truyền và nhận sóng vô tuyến).
• Cảm biến hồng ngoại thụ động không có máy phát. Thay vì đo phản xạ liên tục, cảm biến phát hiện chuyển động dựa trên sự gia tăng nhận thức của bức xạ trong môi trường của nó. Loại cảm biến chuyển động thụ động được sử dụng rộng rãi nhất trong các hệ thống an ninh gia đình là cảm biến hồng ngoại thụ động (PIR). Cảm biến PIR được thiết kế để phát hiện bức xạ hồng ngoại phát ra tự nhiên từ cơ thể con người. Máy thu được chứa trong một bộ lọc chỉ cho phép hồng ngoại đi qua nó. Khi một người bước vào trường phát hiện của cảm biến PIR, sự khác biệt về bức xạ sẽ tạo ra điện tích dương trong máy thu; sự thay đổi nhận thức này làm cho bộ cảm biến gửi dữ liệu đến máy tính nhúng và thành phần phần cứng.

4. Ứng dụng của cảm biến hồng ngoại

Cảm biến hồng ngoại rất phổ biến khi nói đến an ninh và hiệu quả năng lượng. Chúng có thể được sử dụng cho các báo động trộm cắp hoặc camera an ninh, kích hoạt các thiết bị này khi nó cảm nhận được chuyển động trong vùng lân cận. Nó có thể là một trình tiết kiệm năng lượng bằng cách tắt đèn trong tòa nhà khi nó không còn cảm thấy chuyển động nữa, được sử dụng thường xuyên trong các tòa nhà văn phòng hoặc phòng vệ sinh.

Hầu hết các thiết bị thông minh và điện thoại di động đều được cài đặt sẵn cảm biến chuyển động.

* Cảm biến hồng ngoại được sử dụng trong thiết bị đeo được và điện thoại thông minh

* Gia tốc kế

Gia tốc kế là một loại cảm biến hồng ngoại có thể cảm nhận được rung động, gia tốc, nghiêng và va đập. Chúng còn được gọi là cảm biến G và là cảm biến được sử dụng phổ biến nhất trong hầu hết các loại thiết bị đeo và thiết bị cầm tay. Chúng có thể được sử dụng bởi các ứng dụng thể dục để tính toán khoảng cách, số bước được thực hiện và tốc độ di chuyển của một người. Các thiết bị chơi game sử dụng để đo chuyển động của người dùng như nghiêng và xoay mang lại cho họ trải nghiệm chơi game độc đáo.

* Cảm biến từ tính

Còn được gọi là la bàn điện tử, các cảm biến này sử dụng từ trường trái đất để phát hiện chuyển động chính xác.

* Con quay hồi chuyển

Con quay hồi chuyển đo tốc độ quay của một thiết bị. Ban đầu được phát triển để sử dụng cho mục đích quân sự, con quay hồi chuyển đang ngày càng được tích hợp với các ứng dụng tiêu dùng như máy tính xách tay, máy ảnh kỹ thuật số và điện thoại thông minh cho mục đích chơi game và điều hướng tốt hơn.

5. Lợi ích của cảm biến hồng ngoại đối với báo trộm gia đình

Mục đích của cảm biến là để phát hiện chuyển động, phát hiện kẻ xâm nhập và gửi cảnh báo đến bảng điều khiển của bạn, nơi cảnh báo trung tâm giám sát của bạn.

Cảm biến hoạt động khi bạn không ở nhà, bạn thậm chí có thể lập trình một số hệ thống an ninh để ghi lại các sự kiện thông qua camera an ninh khi có chuyển động.

• Cảm biến hồng ngoại đứng bảo vệ, sẵn sàng phản ứng với các tình huống khác nhau, chẳng hạn như chuyển động trong phòng khách của bạn, cửa sổ hoặc cửa ra vào mở hoặc đóng.
• Thông báo cho bạn trong trường hợp con bạn vi phạm lệnh giới nghiêm
• Kích hoạt chuông cửa khi ai đó đến gần cửa trước.
• Thông báo cho bạn khi trẻ em vào các khu vực hạn chế trong nhà, như tầng hầm, phòng tập thể dục hoặc tủ thuốc.
• Tiết kiệm năng lượng bằng cách sử dụng ánh sáng cảm biến hồng ngoại trong không gian không có người ở.
• Thông báo cho bạn nếu thú cưng xâm nhập vào những khu vực mà chúng không được vào.
• Chúng có thể được sử dụng để bật đèn khi ai đó đến gần nhà bạn, để phát ra âm thanh báo động khi phát hiện chuyển động trong phòng khách của bạn hoặc để kích hoạt camera cảm biến hồng ngoại bắt đầu ghi khi ai đó vào nhà bạn.

* Cách điều chỉnh cài đặt phát hiện chuyển động

Hầu hết các máy đầu dò hồng ngoại đều có ba cài đặt chính khi bạn trang bị vũ khí cho hệ thống của mình:

• Trong chế độ tức thì, tất cả các chuyển động sẽ kích hoạt báo động.
• Ở chế độ trễ, cảm biến hoạt động với độ trễ - ngay cả khi nó phát hiện chuyển động, bạn có khoảng 30–60 giây để giải quyết hệ thống trước khi chúng báo động.
• Chế độ theo dõi nội thất hoạt động dựa trên độ trễ ra vào, nhưng chỉ khi tiếp xúc với cửa kích hoạt trước - mặc dù nó phát ra âm thanh báo động tức thì nếu nó phát hiện chuyển động trong nhà mà không cần kích hoạt tiếp xúc với cửa.

Trên đây là những thông tin cơ bản nhất về cảm biến hồng ngoại. Mong rằng qua bài viết này sẽ giúp bạn hiểu hơn về loại thiết bị chống trộm quan trọng này, từ đó lựa chọn được thiết bị phù hợp cho gia đình của mình.