निष्क्रिय अवरक्त संवेदक
निष्क्रिय अवरक्त संवेदक (पीआईआर संवेदक) एक इलेक्ट्रॉनिक संवेदक है जो अपने देखने के क्षेत्र में वस्तुओं से निकलने वाले अवरक्त (आईआर) प्रकाश को मापता है। वे प्रायः पीआईआर-आधारित गति संसूचक में उपयोग किए जाते हैं। पीआईआर संवेदक सामान्यतः सुरक्षा सचेतक और स्वचालित प्रकाश अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।
पीआईआर संवेदक सामान्य गति का पता लगाते हैं, लेकिन यह जानकारी नहीं देते कि किसने या क्या स्थानांतरित किया। उस उद्देश्य के लिए, एक थर्मोग्राफिक कैमरा की आवश्यकता होती है।
निष्क्रिय अवरक्त संसूचक के लिए पीआईआर संवेदक को सामान्यतः पीआईआर या कभी-कभी पीआईडी कहा जाता है। 'निष्क्रिय' शब्द इस तथ्य को संदर्भित करता है कि पीआईआर उपकरण पता लगाने के उद्देश्यों के लिए ऊर्जा का विकिरण नहीं करते हैं। वे पूरी तरह से वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित या परावर्तित अवरक्त विकिरण (उज्ज्वल गर्मी) का पता लगाकर काम करते हैं।
प्रचालन सिद्धांत
परम शून्य से ऊपर के तापमान वाली सभी वस्तुएँ विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में ऊष्मा ऊर्जा का उत्सर्जन करती हैं। सामान्यतः यह विकिरण मानव आंखों के लिए दृश्यमान नहीं होता है क्योंकि यह अवरक्त तरंगदैर्ध्य पर विकिरण करता है, लेकिन इस तरह के उद्देश्य के लिए अभिकल्पित किए गए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों द्वारा इसका पता लगाया जा सकता है।
पीआईआर-आधारित गति संसूचक
एक पीआईआर-आधारित गति संसूचक का उपयोग लोगों, जानवरों या अन्य वस्तुओं की गति को समझने के लिए किया जाता है। वे सामान्यतः चोर घंटी और स्वचालित रूप से सक्रिय प्रकाश व्यवस्था में उपयोग किए जाते हैं।
संचालन
एक पीआईआर संवेदक उस पर पड़ने वाले अवरक्त विकिरण की मात्रा में परिवर्तन का पता लगा सकता है, जो संवेदक के सामने वस्तुओं के तापमान और सतह की विशेषताओं के आधार पर भिन्न होता है। [2] जब कोई वस्तु, जैसे कि एक व्यक्ति, पृष्ठभूमि के सामने से पारित होता है, जैसे कि दीवार, संवेदक के दृश्य क्षेत्र में उस बिंदु पर तापमान कमरे के तापमान से शरीर के तापमान तक बढ़ जाएगा, और फिर वापस आ जाएगा। संवेदक आने वाले अवरक्त विकिरण में परिणामी परिवर्तन को निष्पाद वोल्टेज में परिवर्तन में परिवर्तित करता है, और यह संसूचक को प्रेरित करता है। समान तापमान की वस्तुएं लेकिन विभिन्न सतह विशेषताओं में एक अलग अवरक्त उत्सर्जन पतिरूप भी हो सकता है, और इस प्रकार उन्हें पृष्ठभूमि के संबंध में ले जाने से संसूचक भी प्रेरित हो सकता है। [3] विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए पीआईआर कई विन्यासों में आते हैं। सबसे सामान्य प्रतिरूप में कई फ्रेसनेल लेंस या दर्पण खंड होते हैं, लगभग 10 मीटर (30 फीट) की एक प्रभावी सीमा और 180 डिग्री से कम देखने का क्षेत्र, 360° सहित व्यापक क्षेत्र के दृश्य वाले प्रतिरूप उपलब्ध हैं, जिन्हें सामान्यतः छत पर आलंबन करने के लिए अभिकल्पित किया गया है। कुछ बड़े पीआईआर एकल खंड दर्पण से बने होते हैं और पीआईआर से 30 मीटर (100 फीट) से अधिक अवरक्त ऊर्जा में बदलाव को अनुभव कर सकते हैं। प्रतिवर्ती निर्देशन दर्पण के साथ अभिकल्पित किए गए पीआईआर भी हैं जो आवरण को आकार देने के लिए या तो व्यापक आवरण (110 डिग्री चौड़ा) या बहुत संकीर्ण पर्दे के आवरण की अनुमति देते हैं, या व्यक्तिगत रूप से चयन करने योग्य अनुभाग के साथ अनुमति देते हैं।
विभेदक पहचान
संवेदक तत्वों के जोड़े को अंतर प्रवर्धक के विपरीत निविष्ट के रूप में तारित किया जा सकता है। इस तरह के विन्यास में, पीआईआर माप एक दूसरे को रद्द कर देते हैं ताकि देखने के क्षेत्र का औसत तापमान विद्युत संकेत से हटा दिया जाए; पूरे संवेदक में आईआर ऊर्जा की वृद्धि स्वयं-रद्द हो रही है और उपकरण को प्रेरित नहीं करेगी। यह उपकरण को प्रकाश की संक्षिप्त चमक या क्षेत्र-व्यापी रोशनी के संपर्क में आने की स्थिति में परिवर्तन के झूठे संकेतों का विरोध करने की अनुमति देता है। (निरंतर उच्च ऊर्जा जोखिम अभी भी संवेदक सामग्री को संतृप्त करने में सक्षम हो सकता है और संवेदक को आगे की जानकारी दर्ज करने में असमर्थ बना सकता है।) साथ ही, यह अंतर व्यवस्था सामान्य-प्रणाली हस्तक्षेप को कम करती है, जिससे उपकरण को पास के विद्युत क्षेत्रों के कारण प्रवर्तन का विरोध करने की अनुमति मिलती है। हालांकि, संवेदक की एक अलग जोड़ी इस समाकृति में तापमान को माप नहीं सकती है, और इसलिए केवल गति का पता लगाने के लिए उपयोगी है।
व्यावहारिक कार्यान्वयन
जब एक पीआईआर संवेदक को विभेदी विधा में समनुरूप किया जाता है, तो यह विशेष रूप से गति संसूचक उपकरण के रूप में लागू होता है। इस प्रणाली में, जब संवेदक की दृष्टि की रेखा के भीतर एक गति का पता चलता है, पूरक सपन्द की एक जोड़ी [4] संवेदक के निष्पाद पिन पर संसाधित होते हैं। प्रसारण या डेटा लॉकर, या सचेतक उपकरण जैसे भार के व्यावहारिक प्रवर्तन के लिए इस निष्पाद संकेत को कार्यान्वित करने के लिए, सेतुबद्ध दिष्टकारी का उपयोग करके अंतर संकेत को सुधारा जाता है और एक ट्रांजिस्टरित प्रसारण चालक परिपथ को सिंचित किया जाता है। इस प्रसारण के संपर्क पीआईआर से संकेतों के जवाब में बंद और खुलते हैं, इसके संपर्कों में संलग्न भार को सक्रिय करते हुए, पूर्व निर्धारित प्रतिबंधित क्षेत्र के भीतर किसी व्यक्ति का पता लगाने को स्वीकार करते हैं।
उत्पाद अभिकल्पना
पीआईआर संवेदक सामान्यतः एक मुद्रित परिपथ पटल पर लगाया जाता है जिसमें संवेदक से संकेतों की व्याख्या करने के लिए आवश्यक आवश्यक इलेक्ट्रॉनिक्स होते हैं। पूरी अन्वायोजन सामान्यतः एक आवास के भीतर समाहित होती है, एक ऐसे स्थान पर लगाई जाती है जहां संवेदक निगरानी के लिए क्षेत्र को आवरण कर सकता है।
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आवास में सामान्यतः एक लोचक की खिड़की होगी जिसके माध्यम से अवरक्त ऊर्जा प्रवेश कर सकती है। प्रायः दृश्यमान प्रकाश के लिए केवल पारभासी होने पर भी, अवरक्त ऊर्जा खिड़की के माध्यम से संवेदक तक पहुंचने में सक्षम होती है क्योंकि प्रयुक्त लोचक अवरक्त विकिरण के लिए [[पारदर्शी सामग्री]] है। लोचक की खिड़की विदेशी वस्तुओं (धूल, कीड़े, बारिश, आदि) के संवेदक के देखने के क्षेत्र को अस्पष्ट करने, तंत्र को हानि पहुंचाने, और/या असत्य सकारात्मकता उत्पन्न करने की संभावना को कम करती है। तरंग दैर्ध्य को 8-14 सूक्ष्ममापी तक सीमित करने के लिए, खिड़की को एक निस्यन्दक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जो मानव द्वारा उत्सर्जित अवरक्त विकिरण के सबसे निकट है। यह एक संगमन प्रक्रिया के रूप में भी काम कर सकता है; नीचे देखें।
संगमन
दूर अवरक्त ऊर्जा को संवेदक सतह पर केंद्रित करने के लिए विभिन्न तंत्रों का उपयोग किया जा सकता है।
लेंस
अवरक्त ऊर्जा को संवेदक पर केंद्रित करने के लिए, लोचक गवाक्ष आवरण में कई पहलुओं को ढाला जा सकता है। प्रत्येक व्यक्तिगत पहलू एक फ्रेस्नेल लेंस है।
<गैलरी कैप्शन = मल्टी-फ्रेस्नेल लेंस पीआईआर का प्रकार>
\File:FacetLensOfMotionDetector animation2.gif|पीर गति संसूचक आवास बेलनाकार मुख वाली खिड़की के साथ। एनीमेशन अलग-अलग पहलुओं को हाइलाइट करता है, जिनमें से प्रत्येक एक फ्रेस्नेल लेंस है, जो नीचे संवेदक तत्व पर प्रकाश केंद्रित करता है।
File:Fresnel only.JPG|अलग-अलग लेंस दिखाने के लिए केवल पीआईआर फ्रंट आवरण (इलेक्ट्रॉनिक्स हटाए गए), पीछे बिंदु प्रकाश स्रोत के साथ।
File:Circuit board revealed.JPG|पाइरोइलेक्ट्रिक संवेदक (हरा तीर) का स्थान दिखाते हुए, फ्रंट आवरण के साथ पीआईआर हटा दिया गया। </गैलरी>
दर्पण
अवरक्त ऊर्जा पर ध्यान केंद्रित करने के लिए कुछ पीआईआर आंतरिक, खंडित परवलयिक दर्पण के साथ निर्मित होते हैं। जहाँ दर्पणों का उपयोग किया जाता है, लोचक गवाक्ष आवरण में सामान्यतः कोई फ्रेस्नेल लेंस नहीं होता है।
- Segmented mirror type of PIR
- Index.php?title=File:Front-(mirror type).JPG
विशिष्ट आवासीय/वाणिज्यिक पीआईडी केन्द्रित करने के लिए एक आंतरिक खंडित दर्पण का उपयोग करते हुए।
- Index.php?title=File:Mirror type opened.JPG
आवरण हटा दिया गया। इसके ऊपर पीसी (मुद्रित परिपथ) बोर्ड के साथ नीचे खंडित दर्पण।
- Index.php?title=File:Mirror in place.JPG
खंडित दर्पण दिखाने के लिए मुद्रित परिपथ बोर्ड को हटा दिया गया।
- Index.php?title=File:Segmented-parabolic mirror.jpg
खंडित परवलयिक दर्पण आवास से हटा दिया गया।
- Index.php?title=File:Rear of circuit board2.JPG
परिपथ पट्ट का पिछला भाग जो जगह में होने पर दर्पण का सामना करता है। पाइरोइलेक्ट्रिक संवेदक हरे तीर द्वारा इंगित किया गया।
The plastic window covering may have multiple facets molded into it, to focus the infrared energy onto the sensor. Each individual facet is a Fresnel lens.
- Multi-Fresnel lens type of PIR
- FacetLensOfMotionDetector animation2.gif
PIR motion detector housing with cylindrical faceted window. The animation highlights individual facets, each of which is a Fresnel lens, focusing light on the sensor element underneath.
PIR front cover only (electronics removed), with point light source behind, to show individual lenses.
PIR with front cover removed, showing location of pyroelectric sensor (green arrow).
किरणपुंज चित्राम
फोकसीकरण के परिणामस्वरूप, संसूचक दृश्य वास्तव में एक किरणपुंज चित्राम है। कुछ कोणों (क्षेत्रों) के अंतर्गत, पीआईआर संवेदक लगभग कोई विकिरण ऊर्जा प्राप्त नहीं करता है और अन्य कोणों के अंतर्गत पीआईआर अवरक्त ऊर्जा की केंद्रित मात्रा प्राप्त करता है। यह पृथक्करण गति संसूचक को क्षेत्र-व्यापी रोशनी और चलती वस्तुओं के बीच भेदभाव करने में मदद करता है।
जब कोई व्यक्ति एक कोण (बीम) से दूसरे कोण पर जाता है, तो संसूचक केवल गतिमान व्यक्ति को रुक-रुक कर देखेगा। इसका परिणाम तेजी से बदलते संवेदक संकेत में होता है जिसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा सचेतक प्रेरित करने या प्रकाश चालू करने के लिए किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा धीरे-धीरे बदलते संकेत को उपेक्षित कर दिया जाएगा।
इन क्षेत्रों की संख्या, आकार, वितरण और संवेदनशीलता लेंस और/या दर्पण द्वारा निर्धारित की जाती है। निर्माता प्रत्येक अनुप्रयोग के लिए इष्टतम संवेदनशीलता किरणपुंज चित्राम बनाने का पूरा प्रयास करते हैं।
- Index.php?title=File:Motion Detector with Beam Pattern.jpg
अध्यारोपित किरणपुंज चित्राम के साथ गति संसूचक है। बीम की लंबाई उस दिशा में संसूचक की संवेदनशीलता का एक उपाय है।
स्वचालित प्रकाश अनुप्रयोग
जब एक प्रकाश व्यवस्था के हिस्से के रूप में उपयोग किया जाता है, तो पीआईआर में इलेक्ट्रॉनिक्स सामान्यतः मुख्य वोल्टेज स्थानांतरण करने में सक्षम एक अभिन्न प्रसारण को नियंत्रित करते हैं। इसका अर्थ यह है कि पीआईआर को उन लाइटों को चालू करने के लिए सम्मुच्चय किया जा सकता है जो गति का पता चलने पर पीआईआर से जुड़ी होती हैं। यह सामान्यतः बाहरी परिदृश्यों में या तो अपराधियों (सुरक्षा प्रकाश व्यवस्था) को रोकने के लिए या सामने के दरवाजे की रोशनी चालू करने जैसे व्यावहारिक उपयोगों के लिए उपयोग किया जाता है ताकि आप अंधेरे में अपनी चाबियां पा सकें।
अतिरिक्त उपयोग सार्वजनिक शौचालयों, प्रत्यक्ष भंडारघर, प्रवेश कक्ष या कहीं भी हो सकते हैं जहां रोशनी का स्वत: नियंत्रण उपयोगी हो। यह ऊर्जा की बचत प्रदान कर सकता है क्योंकि रोशनी केवल तभी चालू होती है जब उनकी आवश्यकता होती है और जब उपयोगकर्ता क्षेत्र छोड़ते हैं तो रोशनी बंद करने के लिए याद रखने वाले उपयोगकर्ताओं पर कोई निर्भरता नहीं होती है।
सुरक्षा अनुप्रयोग
जब एक सुरक्षा प्रणाली के हिस्से के रूप में उपयोग किया जाता है, तो पीआईआर में इलेक्ट्रॉनिक्स सामान्यतः एक छोटे प्रसारण को नियंत्रित करते हैं। यह प्रसारण चोर घंटी नियंत्रण कक्ष के अभिज्ञान निविष्ट क्षेत्र से जुड़े विद्युत संपर्कों की एक जोड़ी में परिपथ को पूरा करता है। प्रणाली को सामान्यतः इस तरह से अभिकल्पित किया जाता है कि यदि कोई गति का पता नहीं चल रहा है, तो प्रसारण संपर्क बंद हो जाता है - एक 'सामान्य रूप से बंद' (NC) प्रसारण। यदि गति का पता चलता है, तो प्रसारण सचेतक को चालू करते हुए, परिपथ को खोल देगा; या, यदि तार काट दिया जाता है, तो सचेतक भी काम करेगा।
नियोजन
निर्माता झूठे सचेतक को रोकने के लिए अपने उत्पादों की सावधानीपूर्वक नियुक्ति की सलाह देते हैं (यानी, अतिक्रमी के कारण कोई पता नहीं)।
वे पीआईआर को इस तरह लगाने का सुझाव देते हैं कि पीआईआर खिड़की से बाहर न देख सके। हालांकि अवरक्त विकिरण की तरंग दैर्ध्य जिसके लिए चिप्स संवेदनशील होते हैं, कांच में बहुत अच्छी तरह से प्रवेश नहीं करते हैं, एक शक्तिशाली अवरक्त स्रोत (जैसे वाहन अग्रदीप या सूरज की रोशनी से) संवेदक को अधिभारित कर सकता है और झूठी सचेतक उत्पन्न कर सकता है। कांच के दूसरी तरफ चलने वाला व्यक्ति पीआईडी द्वारा नहीं देखा जाएगा। यह सार्वजनिक फुटपाथ के सामने वाली खिड़की के लिए अच्छा हो सकता है, या आंतरिक विभाजन में खिड़की के लिए खराब हो सकता है।
यह भी संस्तुत किया जाता है कि पीआईआर को ऐसी स्थिति में नहीं रखा जाना चाहिए कि एक एचवीएसी द्वार लोचक की सतह पर गर्म या ठंडी हवा उड़ाएगा जो आवास की खिड़की को आवरण करती है। हालाँकि हवा में बहुत कम उत्सर्जन होता है (बहुत कम मात्रा में अवरक्त ऊर्जा का उत्सर्जन होता है), लोचक की खिड़की के आवरण पर उड़ने वाली हवा लोचक के तापमान को इतना बदल सकती है कि एक गलत सचेतक प्रेरित हो सके।
उच्च संवेदनशीलता सीमा निर्धारित करके या यह सुनिश्चित करके कि कमरे का फर्श केन्द्रित से बाहर रहता है, संवेदक भी प्रायः घरेलू पालतू जानवरों, जैसे कुत्तों या बिल्लियों को अनदेखा करने के लिए अभिकल्पित किए जाते हैं।
चूंकि पीआईआर संवेदक की क्षेत्र 10 मीटर (30 फीट) तक होती है, इसलिए प्रवेश द्वार के पास रखा गया एक संसूचक सामान्यतः केवल एक प्रवेश द्वार वाले कमरे के लिए आवश्यक होता है। पीआईआर-आधारित सुरक्षा प्रणालियाँ बाहरी सुरक्षा और गति-संवेदनशील प्रकाश व्यवस्था में भी व्यवहार्य हैं; एक लाभ उनका कम शक्ति निष्कर्ष है, जो उन्हें सौर-ऊर्जा संचालित करने की अनुमति देता है। [5]
पीआईआर सुदूर-आधारित तापमापी
अभिकल्पनाओं को लागू किया गया है जिसमें एक पीआईआर परिपथ एक दूरस्थ वस्तु के तापमान को मापता है। [6] ऐसे परिपथ में, एक ग़ैर-अंतरीय PIR निष्पाद का उपयोग किया जाता है। एक विशिष्ट प्रकार के पदार्थ के आईआर वर्णक्रम के लिए एक अंशांकन के अनुसार निष्पाद संकेत का मूल्यांकन किया जाता है। इस माध्यम से, अपेक्षाकृत सटीक और सटीक तापमान माप दूर से प्राप्त किए जा सकते हैं। देखी जा रही सामग्री के प्रकार के अंशांकन के बिना, एक पीआईआर तापमापी उपकरण आईआर उत्सर्जन में परिवर्तन को मापने में सक्षम है जो सीधे तापमान परिवर्तन के अनुरूप है, लेकिन वास्तविक तापमान मूल्यों की गणना नहीं की जा सकती है।
यह भी देखें
टिप्पणियाँ
- ↑ Product Specification for PR150-1L/PR180-1L. Leviton. Retrieved 6 September 2014.[permanent dead link]
- ↑ "How Infrared motion detector components work". Non commercial research page. Glolab Corporation.
- ↑ "पीआईआर सेंसर तकनीक". ecosirius.com. Retrieved 1 February 2014.
- ↑ "PIR Sensor Output Pulse Generation".
- ↑ D., Hallee. "Passive Infrared Sensors: A Brief Overview". InHomeSafetyGuide.org. In Home Safety Guide. Retrieved 6 May 2016.
- ↑ C. F. Tsai and M. S. Young (December 2003). "पायरोइलेक्ट्रिक इन्फ्रारेड सेंसर-आधारित थर्मामीटर इनडोर वस्तुओं की निगरानी के लिए". Review of Scientific Instruments. 74 (12): 5267–5273. doi:10.1063/1.1626005.
बाहरी संबंध
- इन्फ्रारेड मोशन डिटेक्टर घटक कैसे काम करते हैं
- मोशन डिटेक्टर किट से डिज़ाइन सलाह और असेंबली निर्देश
- U.S. Patent 3,703,718,इन्फ्रारेड इंट्रूज़न डिटेक्टर सिस्टम, 21 नवंबर 1972 को हर्बर्ट एल. बर्मन को जारी किया गया, जिसमें एक बहुत स्पष्ट व्याख्या शामिल है
