013. Senzor PIR -zabezpečovací zařízení

Oblast dle RVP: Člověk a příroda

Obor: fyzika

Mezipředmětové vztahy:

Klíčová slova: infračervené světlo, pohyb, zabezpečovací zařízení

Pomůcky: iTriangle online, senzor PIR, generátor tónů

bzučák.PNGz0kpyOaqYlw31DFD-9.pngck9OJD2JJ7aNnzG6-24.png

IMG_20181022_143005maly.jpg

Zadání:

Vyzkoušejte si detekci pohybu pomocí PIR senzoru, který reaguje na infračervené světlo – teplotu detekovaného tělesa.

Co je cílem:

Vyzkoušejte si zjednodušený model zabezpečovacího zařízení.

Teorie:

Infračervené záření (IR) je část elektromagnetického spektra, které je pro člověka pouhým okem neviditelné. Toto záření vyzařují všechny předměty, které mají vyšší teplotu než 0K. Člověk má svou přirozenou teplotu kolem 37°C a proto vyzařuje nemalé množství tepla, které je možné změřit bez dotyku se senzorem infračerveného záření (PIR).

PIR senzor je založený na měření teploty v různých segmentech svého zorného pole. V každém segmentu je jednotlivě vyhodnocena aktuální teplota a zaznamenána pro porovnání s dalším měřením v segmentu. Při pohybu teplého objektu mezi segmenty tak dojde k vyhodnocení a detekci pohybu. U PIR senzoru můžeme zjistit jeho provozní charakteristiky jako jsou například – pole detekce, doba mezi dvěma vyhodnoceními pohybu, rychlost pohybu, kterou není schopný detekovat atp.

Postup:

jednotka009.PNG

  1. Ze stavebních dílků iTriangle sestavíme měřící stojánek, na který připevníme jednotku iTriangle online, senzor PIR a generátor tónu.
  2. Nahrajeme program do jednotky iTriangle online a spustíme jej.
  3. Program představuje model zabezpečovacího zařízení. Chceme-li "zakódovat" prostor kolem PIR senzoru, podržíme tlačítko zmáčknuté, dokud se neozvou dva tóny za sebou (nižší a vyšší frekvence). Pokud senzor PIR detekuje pohyb v zakódovaném prostoru, spustí se "alarm" (generátor tónů zahraje melodii). Pokud senzor PIR pohyb nedetekuje, po minutě program skončí. Během programu můžeme stisknutím tlačítka prostor "odkódovat". Držte tlačítko stisknuté, dokud se neozvou dva tóny (vyšší a nižší frekvence).

PIR senzor by měl být umístěn tak, aby mířil vrcholem bílé plastové krytky směrem k detekovanému předmětu. Pohybem před senzorem můžete ověřit jeho detekční vlastnosti a výzvou pro experimentování je ve druhém kroku obelstění senzoru. Vyzkoušejte, jak senzor umí detekovat chladné předměty – např. člověk překrytý vychlazenou dekou z mrazáku. Pozná senzor, když před sebou nese člověk kartonovou desku? Je schopný detekovat pohyb i přes okno?

Obrazovky programu a měření:

program009.PNG

Fotky z postupu úlohy:

IMG_20181022_142846.jpgIMG_20181022_142800.jpg

Zdroje na internetu:

https://www.zabezpecovaci-zarizeni.cz/pohybove-detektory/vnitrni-pohybove-detektory/jak-funguje-pohybovy-detektor-%5Bb058%5D

https://cs.wikipedia.org/wiki/Infračervené_záření

Technické poznámky:

PIR senzor je schopný vyhodnotit změny stavu jen v delších časových úsecích – tzv. doba zotavení pro rozlišení dvou následných událostí je cca 5s, viz obr.  

Metodické poznámky:

 

Žádné komentáře
Zpět nahoru