智能照明系統中的紅外人體感應傳感器

2023-05-11 11:48:47

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傳感器與通信、計算機被稱(chēng)作為現代信息系統的三大支柱，傳感器技術(shù)也成為衡量一個(gè)國家信息化程度的重要標志，同樣也是衡量一個(gè)國家科技發(fā)展水平的重要標志之一。

目前傳感器在照明領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛地應用在室內智能家居和室外多功能路燈上。

在室內智能家居、智能樓宇應用中，傳感器探測環(huán)境信息，比如光照度、溫度、人流、CO/CO₂等，反饋給控制系統，控制系統根據環(huán)境對照明系統乃至智能家居系統進(jìn)行控制。

在室外多功能路燈應用中，傳感器成為智慧城市的感知層的重要組成部分，其收集環(huán)境信息，交通流量/人流量信息，健康照明光環(huán)境和燈桿信息，給智慧城市運營(yíng)提供數據支持。

在智能照明系統中，占位/占空傳感器是與室內照明系統緊密相關(guān)的一類(lèi)傳感器。

占位/占空傳感器基于檢測在其檢測范圍內是否存在物體或人（運動(dòng)）來(lái)開(kāi)關(guān)或調節空間中的照明，在檢測到物體或人（運動(dòng)）時(shí)激活照明，實(shí)現“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”的控制要求。

這類(lèi)傳感器一般由紅外傳感器、微波傳感器、超聲波傳感器和聲學(xué)傳感器等一個(gè)或多個(gè)的組合來(lái)實(shí)現，應用場(chǎng)景和類(lèi)型如下圖。

常見(jiàn)的紅外人體傳感器詳解

紅外人體感應傳感器主要分為主動(dòng)紅外（AIR）和被動(dòng)紅外（PIR）兩種。

主動(dòng)紅外傳感器需要紅外線(xiàn)發(fā)射源和相應的接收設備，依靠紅外線(xiàn)的對射或反射的方式進(jìn)行。當紅外光束被遮擋時(shí)，紅外線(xiàn)接收器的輸出電信號強度就會(huì )發(fā)生變化，經(jīng)放大和處理后可進(jìn)行采樣。主動(dòng)紅外傳感器輸出的波形穩定性較好，但比較單一，無(wú)法區分行人的移動(dòng)方向。

被動(dòng)紅外又稱(chēng)熱釋電紅外，它的原理是人體輻射的紅外線(xiàn)引起的熱釋電效應。被動(dòng)紅外線(xiàn)傳感器通常包含 2 個(gè)電極化方向相反、串聯(lián)的熱釋電元，如此可減少環(huán)境因素的影響。

熱釋電紅外傳感器

這兩種紅外傳感器都有自己的優(yōu)點(diǎn)和不足，主動(dòng)紅外傳感器對是否有人通過(guò)非常敏感，但環(huán)境因素的影響較大，同時(shí)也不能區分行人的移動(dòng)方向；被動(dòng)紅外傳感器可以正確區分行人的移動(dòng)方向，對環(huán)境的影響較不敏感，但有時(shí)行人通過(guò)后信號略有振蕩，影響信號的識別。

占位傳感器可以和燈具集成在一起，安裝在天花板上，還可以是獨立的傳感器或和其他的傳感器比如照度傳感器集成在一起，可以安裝在天花板上或墻面上。

占位傳感器獨立安裝在天花板上或墻面上時(shí)，可以采用緊貼安裝或嵌入式安裝；如和燈具集成（與燈具電源連接）可以采用連接器方式連接，如采用 Zhaga book 20 連接方式等。

（本文內容來(lái)源于：團體標準《照明系統用傳感器技術(shù)報告》（T/CALI TR 0804—2021））