Tin tức
Cảm biến hồng ngoại là gì? A-Z về cảm biến hồng ngoại (IR Sensor)
Bởi uniadmin - 28/08/2020
Trong trường hợp bạn về đến nhà mở cửa, đèn phòng khách tư động bật sáng hay buổi tối bạn đi vào nhà tắm đèn trong nhà tắm tự động bật sáng đây là những tiện ích mà cảm biến hồng ngoại có thể giúp bạn. Vậy cảm biến hồng ngoại là gì? Các loại cảm biến hồng ngoại (IR) là gì? Và nguyên lý cảm biến vật cản hồng ngoại hoạt động ra sao? Cách lắp đặt công tắc cảm biến hồng ngoại như thế nào? Xem ngay bài viết dưới đây của chúng tôi để có câu trả lời đầy đủ nhất.
1. Cảm biến hồng ngoại là gì?
- Cảm biến hồng ngoại PIR là thiết bị có khả năng phát hiện sự tồn tại hoặc sự thay đổi trong môi trường thông qua việc sử dụng sóng hồng ngoại (IR) có bước sóng dài hơn ánh sáng nhìn thấy.
- Nhờ vậy, dòng cảm biến này có khả năng phát hiện và nhận biết sự hiện diện của con người, các vật thể, đo nhiệt độ và thậm chí có thể kế hợp với hệ thông nhà thông minh điều khiển các thiết bị điện từ xa.
2. Cấu tạo cảm biến hồng ngoại ir
Cấu tạo cảm biến thường sẽ khác nhau tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng. Tuy nhiên nhìn chung nó bao gồm các thành phần sau:
2.1. Mạch cảm biến hồng ngoại phát hiện người
- Mạch cảm biến hồng ngoại chính là bộ não của cảm biến, có nhiệm vụ biến sóng hồng ngoại nhận được từ môi trường thành tín hiệu điện thích hợp để có thể xử lý và phân tích.
- Mạch cảm biến thường bao gồm các thành phần quan trọng như nguồn cung cấp, củng cố tín hiệu, và mạch xử lý.
2.2. Mắt cảm biến hồng ngoại
- Mắt cảm biến hồng ngoại là nơi sóng hồng ngoại được nhận vào và chuyển đổi thành tín hiệu điện.
- Mắt cảm biến thường sử dụng các loại vật liệu có khả năng phát hiện sóng hồng ngoại; chẳng hạn như điốt phát hồng ngoại (IR LED) và điốt cảm biến hồng ngoại (photodiode).
- Khi sóng hồng ngoại phản xạ từ vật thể và đến mắt cảm biến, nó tạo ra sự thay đổi trong dòng điện hoặc điện áp của mắt cảm biến.
2.3. Mạch khuếch đại
- Tín hiệu điện từ mắt cảm biến thường rất yếu và cần phải được khuếch đại để có thể xử lý được bởi mạch điện tử.
- Mạch khuếch đại thường sử dụng các linh kiện như tranzistor hoặc ampli operational (op-amp) để tăng độ lớn của tín hiệu mà không làm thay đổi tính chất của nó.
2.4. Bộ xử lý tín hiệu
- Mạch cảm biến hồng ngoại cần có một bộ xử lý tín hiệu để chuyển đổi tín hiệu điện từ mắt cảm biến thành các tín hiệu con có thể được phân tích dễ dàng hơn.
- Bộ xử lý tín hiệu thường bao gồm các linh kiện như: bộ so sánh (comparator) hoặc mạch điện tử tương tự (analog circuit) để biến đổi tín hiệu thành dạng phù hợp.
2.5. Giao diện và đầu ra
- Cuối cùng, cảm biến hồng ngoại cần có giao diện để kết nối với các thiết bị khác trong hệ thống thông minh. Đó chính là các cổng kết nối như Zigbee, Bluetooth, hoặc các tín hiệu đầu ra thông thường như tín hiệu số hoặc tín hiệu analog để điều khiển các hành động khác.
- Hiện nay, các cảm biến chuyển động của Lumi cũng đang dùng giao thức truyền thông Zigbee để kết nối cảm biến với hệ thống smarthome.
3. Các loại cảm biến hồng ngoại
3.1. Phân loại theo khoảng cách hồng ngoại
Cảm biến khoảng cách hồng ngoại gần (IR Proximity)
- Cảm biến hồng ngoại gần được sử dụng để phát hiện sự tiếp cận hoặc sự hiện diện của vật thể trong phạm vi gần của cảm biến.
- Loại cảm biến này thường được sử dụng trong các ứng dụng điều khiển tự động, chẳng hạn như trong cửa tự động của cửa thang máy, cửa kính trung tâm thương mại.
Cảm biến khoảng cách hồng ngoại xa (IR Long-Range)
- Cảm biến hồng ngoại xa có khả năng phát hiện từ khoảng cách xa hơn; chúng vô cùng hữu ích trong việc giám sát diện tích lớn như bãi đỗ xe hoặc khu vực công cộng, nơi cần phát hiện chuyển động hoặc tiếp cận từ xa.
Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại (IR Temperature)
- Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại đo được mức độ phát ra của nhiệt độ từ một vật thể và được ứng dụng trong việc đo nhiệt độ cơ thể con người, hoặc đo nhiệt độ của các thiết bị công nghiệp.
3.2. Phân loại theo chức năng sử dụng
Theo chức năng sử dụng, cảm biến hồng ngoại được phân loại thành các loại:
- Cảm biến hồng ngoại bật tắt đèn
- Cảm biến phát hiện chuyển động
- Cảm biến hồng ngoại phát hiện vật cản
- Cảm biển cửa
- …
4. Nguyên lý cảm biến vật cản hồng ngoại
4.1. Nguyên lý hoạt động cảm biến chuyển động hồng ngoại
- Cảm biến chuyển động của Lumi hoạt động bằng công nghệ cảm biến hồng ngoại khi phát hiện chuyển động sẽ báo lên bộ điều khiển trung tâm để kích hoạt các thiết bị khác mà gia chủ mong muốn như sáng đèn, trống trộm,…
- Đơn giản là cảm biến chuyển động hồng ngoại khi phát hiện có chuyển động sẽ kích hoạt thiết bị đèn sáng khu vực bạn muốn chiếu sáng
4.2. Nguyên lý hoạt động cảm biến chuyển động hồng ngoại gắn trần
- Cảm biến chuyển động hồng ngoại gắn trần cũng hoạt động bằng công nghệ cảm biến hồng ngoại sử dụng nguồn điện 220 V, khi phát hiện chuyển động đèn sẽ tự động bật.
- Tích hợp thêm tính năng cảm biến ánh sáng và khả năng điều chỉnh thời gian chờ tắt tự động khi không có chuyển động trong vùng cảm ứng.
5. Ưu nhược điểm của cảm biến hồng ngoại
Nhìn chung, các cảm biến hồng ngoài sẽ có những ưu điểm và nhược điểm sau:
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|
|
6. Ứng dụng cảm biến hồng ngoại
Cảm biến hồng ngoại có một loạt ứng dụng đa dạng và quan trọng, góp phần tạo ra sự tiện ích và hiệu quả trong nhiều lĩnh vực:
- Điều khiển từ xa: Sử dụng để điều khiển thiết bị như TV, điều hòa nhiệt độ và đèn chiếu sáng từ xa mà không cần tiếp xúc trực tiếp.
- Giám sát an ninh: Đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát an ninh và bảo vệ tài sản trong các khu vực như nhà ở, văn phòng và ngân hàng.
- Ứng dụng y tế: Sử dụng để đo nhiệt độ cơ thể và giám sát sức khỏe, đặc biệt trong tình hình đại dịch.
- Công nghiệp và sản xuất: Được áp dụng để đo lường nhiệt độ trong môi trường khắc nghiệt và theo dõi quá trình sản xuất.
- Tự động hóa nhà thông minh: Sử dụng để tự động bật tắt đèn, thiết bị điện tử dựa trên sự hiện diện của người trong phòng hoặc kết hợp với các thiết bị thông minh khác để tạo ra các kịch bản sống tiện nghi.
- Điều khiển hệ thống làm lạnh và sưởi ấm: Sử dụng trong hệ thống điều khiển nhiệt độ để đảm bảo mức độ thoải mái và tiết kiệm năng lượng.
- Ứng dụng trong ngành ô tô: Phát hiện sự hiện diện của vật thể xung quanh xe, hỗ trợ trong việc đỗ xe và tự lái.
- Công nghệ hình ảnh nhiệt: Kết hợp với công nghệ hình ảnh nhiệt để kiểm tra và bảo trì máy móc.
- Nghiên cứu khoa học: Đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu khoa học, quan trắc môi trường và thiên văn học.
7. Các mẫu công tắc cảm biến hồng ngoại tốt nhất
7.1. Cảm biến chuyển động hồng ngoại Lumi Zigbee
Thông số kỹ thuật
| Nguồn cấp | Pin CR2477: 3.3V 1A |
| Bản chạy nguồn AC: 100 – 240V AC ~ 50/60Hz |
|
| Nhiệt độ hoạt động | 0℃ – 50℃ |
| Công nghệ cảm biến chuyển động | PIR |
| Truyền thông | Zigbee |
| Công suất phát Zigbee | 10 dbm |
| Góc phát hiện chuyển động | Góc 1: 92⁰ |
| Góc 2: 102⁰ | |
| Dải đo ánh sáng | 0 – 10000 lux |
| Tích hợp | Nhiệt kế điện tửCảm biến đo độ ẩm |
| Kích thước (Φ x C) | 70 x 27 mm |
| Khối lượng | 40 gram |
| Bảo hành | 24 tháng |
Đặc điểm ứng dụng
- Cảm biến chuyển động hồng ngoại Lumi Zigbee là thiết bị thông minh sử dụng công nghệ cảm biến PIR để phát hiện chuyển động. Thiết bị hoạt động trong khoảng nhiệt độ từ 0℃ đến 50℃ và có khả năng phát hiện chuyển động trong góc rộng.
- Nguồn cấp bao gồm pin CR2477 và nguồn AC từ 100 đến 240V AC ~ 50/60Hz. Giao thức truyền thông Zigbee giúp kết nối với các thiết bị thông minh khác trong mạng Zigbee.
- Với công suất phát Zigbee lên đến 10 dBm, sản phẩm có khả năng truyền tải dữ liệu hiệu quả trong khoảng cách lớn. Sản phẩm có thể phát hiện chuyển động trong góc 92⁰ và 102⁰, mang lại khả năng giám sát an ninh và tự động hóa hiệu quả.
- Cảm biến chuyển động Lumi có thể được đặt ở nhiều vị trí khác nhau như hành lang, cửa ra vào và cổng. Người dùng có thể thiết lập cảm biến để tự động mở hoặc tắt đèn khi phát hiện chuyển động và tích hợp vào hệ sinh thái nhà thông minh.
7.2. Công tắc cảm biến vật cản hồng ngoại BLE/Zigbee
Thông số kỹ thuật
| Điện áp hoạt động | x3 Pin AAA |
| Kích thước (Bán kinh x C) | 70 x 35mm |
| Truyền thông | Zigbee/BLE |
| Công suất phát | 10 dbm |
| Khoảng cách giới hạn giữa các thiết bị Zigbee | 10m/40m (Khi có vật cản/không có vật cản) |
| Góc quét cảm biến | 90 độ |
| Khoảng cách phát hiện chuyển động | 6m |
| Dải đo ánh sáng | 0 -> 10.000 lux |
| Khối lượng | 90 gram |
| Nhiệt độ hoạt động | 0 -> 50 độ C |
Đặc điểm ứng dụng
- Cảm biến vật cản hồng ngoại BLE/Zigbee là một thiết bị thông minh đa năng, tích hợp công nghệ Zigbee và BLE Mesh cho kết nối không dây sử dụng PIN của Lumi.
- Sản phẩm có khả năng phát hiện chuyển động, giúp theo dõi sự thay đổi và hoạt động trong phạm vi cảm biến. Đồng thời, nó cũng có khả năng đo cường độ ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm của môi trường xung quanh, giúp người dùng có cái nhìn chi tiết về điều kiện môi trường.
- Sản phẩm liên tục cập nhật mức pin của thiết bị lên ứng dụng Lumi Life, giúp người dùng dễ dàng kiểm tra tình trạng pin và thay đổi kịp thời khi cần.
- Một tính năng đáng chú ý là khả năng thay đổi độ nhạy và độ trễ của cảm biến, cho phép người dùng tùy chỉnh theo nhu cầu và tình huống cụ thể.
- Sản phẩm có các thành phần có thể làm đầu vào cho Rule (quy tắc), giúp tạo ra các tình huống tự động dựa trên sự kiện cảm biến phát hiện.
- Ngoài ra, cảm biến có khả năng điều khiển trực tiếp với các loại công tắc bật/tắt; module In Out (phiên bản Zigbee) thông qua tính năng nâng cao (Binding), tạo ra sự linh hoạt và tiện lợi trong việc kiểm soát thiết bị và môi trường xung quanh.
7.3. Cảm biến hiện diện Lumi
Thông số kỹ thuật
| Model | LM-PC |
| Điện áp hoạt động | 100V-240VAC |
| Tần số điện áp | 50/60Hz |
| Ánh sáng | 0 – 10000 lux |
| Công suất đầu ra | Tải trở thuần: ≤ 3000WTải LED: ≤ 300W |
| Góc quét chuyển động PIR | Góc 1: 90°Góc 2: 102° |
| Góc quét chuyển động Radar | Góc 1: 90°Góc 2: 100° |
| Chuẩn truyền thông | Zigbee |
| Khoảng cách hoạt động | 5m |
Đặc điểm ứng dụng
- Cảm biến hiện diện Lumi thiết kế nhỏ gọn, tinh tế và dễ lắp đặt. Thân và vỏ cảm biến được làm từ nhựa chống cháy PC UL94-V0, đảm bảo an toàn cho người dùng.
- Cảm biến hồng ngoại kết hợp công nghệ radar có khả năng phát hiện chính xác, giúp bật/tắt thiết bị theo thời gian thực, từ đó tiết kiệm năng lượng một cách hiệu quả.
- Sản phẩm sử dụng công nghệ hồng ngoại và radar để duy trì phát hiện sự hiện diện của người trong môi trường. Điều này mang đến tiện nghi vượt trội cho người dùng.
- Cảm biến hiện diện Lumi được thiết kế với cấu hình linh hoạt, giúp người dùng dễ dàng thiết lập và lắp đặt trong thời gian ngắn.
- Đặc biệt, sản phẩm đảm bảo an toàn khi lắp đặt tại các không gian riêng tư bằng khả năng phát hiện chính xác sự hiện diện của con người. Cảm biến phù hợp lắp đặt tại các không gian như: phòng ngủ, nhà vệ sinh, phòng làm việc,…
7.4. Công tắc cảm biến hồng ngoại 220V gắn trần
Thông số kỹ thuật
| Điện áp hoạt động | 100 – 240V AC ~ 50/60Hz |
| Công suất tải | Tải trở thuần: ≤ 700W |
| Tải Led: ≤ 150W | |
| Góc phát hiện chuyển động | Góc 1: 92⁰ |
| Góc 2: 102⁰ | |
| Dải đo ánh sáng | 0 – 10000 lux |
| Kích thước (Φ x C) | 90 x 42.5 mm |
| Đường kính lỗ khoét trần | 70 mm |
| Khối lượng | 110 gram |
Đặc điểm ứng dụng
- Công tắc cảm biến hồng ngoại 220V gắn trần là giải pháp thông minh cho chiếu sáng tự động. Sản phẩm tự động bật đèn khi phát hiện chuyển động và tắt đèn khi không có chuyển động, giúp tiết kiệm năng lượng.
- Cảm biến chuyển động gắn trần còn tích hợp cảm biến ánh sáng, tự động điều chỉnh đèn bật khi ánh sáng thấp hơn mức cài đặt; tránh lãng phí năng lượng. Sản phẩm cũng có khả năng phân biệt ánh sáng tự nhiên cường độ cao và điều khiển đèn phù hợp.
- Sản phẩm có thể điều chỉnh góc quét và lắp đặt linh hoạt, tạo nên hệ thống chiếu sáng tự động hiệu quả và tiện nghi.
7.5. Cảm biến hồng ngoại Arduino LM393
- Cảm biến Arduino LM393 được thiết kế để nhận biết vật cản trong môi trường, sử dụng một cặp LED thu phát hồng ngoại để truyền và nhận dữ liệu.
- Thiết bị phát tia hồng ngoại với tần số xác định, khi có vật cản trên đường truyền của LED phát, tia hồng ngoại sẽ phản xạ và trở lại LED thu hồng ngoại.
- Cảm biến hồng ngoại 12V có khả năng phát hiện vật cản trong khoảng cách từ 2 đến 30cm và khoảng cách này có thể được điều chỉnh thông qua việc chiết áp trên cảm biến.
- Sản phẩm linh hoạt và thích hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như xe dò line, xe tránh vật cản và nhiều ứng dụng sáng tạo khác.
7.6. Bộ cảm biến hồng ngoại cầu thang 2 trong 1
Thông số kỹ thuật
| Điện áp hoạt động | 100 – 240V AC ~ 50/60Hz |
| Nhiệt độ hoạt động | 0℃ – 50℃ |
| Công suất tải | Tải trở thuần: ≤ 700W |
| Tải Led: ≤ 150W | |
| Góc phát hiện chuyển động | Góc 1: 150⁰ |
| Góc 2: 35⁰ | |
| Vùng phát hiện chuyển động | 5 mét |
| Dải đo ánh sáng | 0 – 10000 lux |
| Truyền thông | Zigbee |
| Công suất phát Zigbee | 10 dbm |
| Công suất tiêu thụ không tải | < 0.5W |
| Kích thước (D x R x C) | Hình chữ nhật: 121.5 x 80 x 31.5 mm |
| Hình vuông: 95 x 95 x 31.5 mm |
Đặc điểm ứng dụng
- Công tắc thông minh đảo chiều được thiết kế với mặt kính cường lực chống xước và viền nhôm nguyên khối, tạo nên vẻ đẹp sang trọng và tinh tế; mang đến tính thẩm mỹ hoàn hảo cho ngôi nhà.
- Sản phẩm có sẵn 2 loại công tắc vuông và chữ nhật; giúp khách hàng dễ dàng lựa chọn sản phẩm phù hợp với không gian của họ.
- Đồng bộ về chính sách và thời gian lắp đặt với các thiết bị khác trong hệ thống nhà thông minh Lumi; dòng công tắc cầu thang không dây mới của Lumi cũng được trang bị các tiện ích thống nhất.
- Việc lắp đặt và thi công dễ dàng chỉ mất 1 ngày. Sản phẩm có khả năng điều khiển thông qua Smartphone với ứng dụng Lumi Life.
- Công tắc cũng tương thích với kích thước đế âm và hạ tầng điện Việt Nam, đồng thời được hỗ trợ bảo hành trong 24 tháng.
8. Cách đấu công tắc cảm biến hồng ngoại
8.1. Cách đấu công tắc cảm biến hồng ngoại
- Đối với sản phẩm cảm biến chuyển động hồng ngoại này, có 2 dòng sản phẩm để bạn chọn lựa cho phù hợp với không gian sống của gia đình.
- Loại sử dụng pin chỉ cần lắp pin và dán vào vị trí cần phát hiện chuyển động còn đối với loại cấp nguồn 220V thì bạn thêm thao tác cấp nguồn cho sản phẩm và cố định bằng vit lở.
- Khi lắp đặt sản phẩm này chúng ta lưu ý như sau:
- Thêm điểm cộng cho sản phẩm đó là bạn có thể theo dõi được ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm của môi trường xung quanh khu vực lắp cảm biến thông app Lumi life để bạn có thể tùy chỉnh các thiết bị trong nhà.
8.2. Cách đấu cảm biến chuyển động gắn trần
- Cách lắp đặt cảm ứng chuyển động gắn trần tương tự với các bước lắp đặt của công tắc cảm biến hồng ngoại trên.
- Sử dụng loại cảm biến chuyển động gắn trần này bạn không cần phải lắp công tắc đèn nữa. Giúp bạn tiết kiệm chi phí công tắc và tiết kiệm điện.
8.3. Cách đấu công tắc cảm biến hồng ngoại 2 trong 1
- Sản phẩm này là sự kết hợp giữa công tắc cảm ứng và cảm biến chuyển động hồng ngoại. Sự kiết hợp này giúp sản phẩm được hoàn thiện hơn về mặt thẩm mỹ lẫn tính năng sử dụng và cả chi phí cho sản phẩm.
- Về mặt thẩm mỹ công tắc cảm biến cầu thang hồng ngoại được thiết kế đồng bộ cùng với công tắc trong không gian nhà bạn giúp cho không gian trong nhà hoàn chỉnh hơn. Trước kia chưa có sản phẩm này chúng ta phải lắm 2 sản phẩm là cảm biến và công tắc như vậy chi phí lắp đặt sẽ cao hơn và không đảm bảo về tính thẩm mỹ.
- Về cách để điều khiển thiết bị sẽ có 3 cách cho bạn dễ dàng sử dụng trong các hoàn cảnh khác nhau:
- Sử dụng tay bật công tắc để đèn cầu thang bật sáng
- Chế độ Auto sử dụng mắt cảm biến hồng ngoại phát hiện chuyển động đèn cầu thang sẽ tự động bật sáng
- Sử dụng app Lumi life bật đèn cầu thang
- Lắp đặt sản phẩm này phần đấu nối cũng giống như công tắc thông thường và cho thiết bị gia nhập để điều khiển qua app Lumi Life+. Vậy là việc lắp đặt công tắc cảm biến cầu thang cực kỳ đơn giản.
9. Cách sử dụng cảm biến hồng ngoại
Để cảm biến hồng ngoại được dùng một cách hiệu quả người dùng cần lưu ý cách sử dụng cảm biến như sau:
- Lắp đặt đúng vị trí: Đặt cảm biến ở vị trí cần giám sát chuyển động.
- Điều chỉnh góc quét: Tuỳ chỉnh góc quét để phù hợp.
- Kết nối và cấu hình: Kết nối và cài đặt theo hướng dẫn.
- Thiết lập cài đặt: Điều chỉnh thời gian trễ và khoảng cách phát hiện.
- Kiểm tra hoạt động: Kiểm tra cảm biến bằng cách di chuyển trong vùng giám sát.
- Theo dõi và bảo trì: Theo dõi hoạt động và bảo trì định kỳ.
Tóm lại, cảm biến hồng ngoại giúp phát hiện chuyển động và hiện diện vật thể nếu cách sử dụng đúng cách sẽ mang lại hiệu quả và an ninh. Ngược lại nếu sử dụng sai cách có thể dẫn đến hỏng hóc thiết bị và giảm tuổi thọ của cảm biến.
10. Giá bán cảm biến hồng ngoại
| Tên cảm biến | Giá bán (vnđ) |
| Cảm biến chuyển động hồng ngoại Lumi Zigbee | 1.650.000 |
| Cảm biến vật cản hồng ngoại BLE/Zigbee | 1.650.000 |
| Cảm biến hiện diện Lumi | 1.584.000 |
| Công tắc cảm biến hồng ngoại 220V gắn trần | 1.584.000 |
| Cảm biến hồng ngoại LM393 | 32.000 – 80.000 |
| Công tắc cảm biến cầu thang | 2.420.000 – 2.585.000 |
Như vậy bài viết đã cung cấp cho bạn những thông tin về tính năng, cách thức hoạt động và cách lắp đặt công tắc cảm biến hồng ngoại. Bạn chỉ cần xem nhu cầu của mình để lựa chọn loại thiết bị phù hợp cho không gian nhà. Bạn có thể vào website Lumi Việt Nam để biết thêm thông tin hoặc liên hệ hotline: 0904 665 965 để chúng tôi tư vấn thêm cho bạn
