Los sensores infrarrojos pasivos están en todas partes a nuestro alrededor. Tienen una amplia gama de aplicaciones y es casi imposible imaginar la vida cotidiana moderna sin ellos. Estos sensores son comunes en los detectores de movimiento basados en PIR. Por ejemplo, alarmas de seguridad, puertas abiertas, interruptores de iluminación automática, máquinas expendedoras, lobby de ascensores y así sucesivamente. Sus ventajas sobresalientes son la rentabilidad, la facilidad de uso y, en la mayoría de los casos, la fiabilidad. ¿Qué explica este artículo?Sensores PIRy su principio de trabajo. También enumera varias aplicaciones de sensores, la mayoría de las cuales se han vuelto comunes en nuestra vida cotidiana.
El contenido
¿Qué es un sensor PIR?
Aplicación de sensores infrarrojos
1.- Control de iluminación
Aplicaciones de hogares inteligentes e Internet de las cosas
Detección de movimiento con sensor PIR
Sistema de apertura automática de puertas
Sistema de alarma de seguridad basado en sensores PIR
Robots de detección humana que utilizan sensores PIR
Sensor PIR basado en control de motor paso a paso
8- Impresoras multifuncionales
Sistema de videoconferencia
10- Señales digitales
11.- Máquinas de venta automáticas
Interruptores de despertar para pantallas de cristal líquido y paneles
Cámaras IP, alarmas de intrusión
Alimentos para mascotas
Conclusiones
¿Qué es un sensor PIR?
infrarrojo pasivo.sensores.El sensor PIR es un dispositivo electrónico que detecta la luz infrarroja emitida por un objeto. El objeto puede ser humano o animal. No emite ondas como un sensor activo, ya que es un sensor pasivo. En su lugar, mide cualquier aumento significativo en los niveles de energía dentro de su campo de visión.
El sensor PIR viene con un material sensible a infrarrojos que mide la atmósfera ambiental. Cuando un cuerpo caliente pasa a través del campo magnético del sensor, ocurre un cambio diferencial positivo o negativo. Un cambio significativo en el mapa de calor circundante desencadena la reacción del sensor, dependiendo de su aplicación.
Aplicación de sensores infrarrojos
A continuación se presentan algunas aplicaciones comunes de los sensores PIR.
1.- Control de iluminación
El sensor PIR en el control de iluminación puede detectar la presencia del cuerpo humano y encender automáticamente las luces de la habitación. Con el control de iluminación PIR, no es necesario operar manualmente el interruptor de iluminación. Estos controles de iluminación generalmente tienen una pantalla en blanco por encima del interruptor de luz.
Los sensores PIR crean una excelente solución de ahorro de energía. Lo hace eliminando el desperdicio que la gente puede generar cuando se olvida de apagar las luces. Esto sucede cuando salen de su casa o oficina. Hoy en día, no es raro que todas las luces exteriores, lámparas de patio, lámparas inteligentes, bombillas LED inteligentes, etc. utilicen sensores PIR.
Aplicaciones de hogares inteligentes e Internet de las cosas
Instalación de equipos basados en PIR, como la instalación de PIR en el techoSensores de movimientoEn el vestíbulo del ascensor, la escalera pública, el sótano, el pasillo, el baño, el cajero automático, el estacionamiento o cualquier otra parte del edificio es suficiente para crear un hogar inteligente o un lugar de trabajo inteligente.
Con el advenimiento del Internet de las Cosas (IoT), muchos dispositivos mecánicos, digitales y informáticos con identificadores únicos (uid) se pueden conectar sin problemas. Esto hace que el hogar y el lugar de trabajo sean más cómodos y eficientes. Junto con el sensor PIR, abre un vasto mundo de posibilidades.
Estas posibilidades incluyen las siguientes.
Mediciones de ocupación: estos sensores utilizan algoritmos informáticos de imágenes de granularidad para recopilar datos anónimos. Los datos pueden provenir de los ocupantes de un edificio (generalmente una oficina o un lugar de trabajo). Estos datos proporcionan información útil a los administradores o propietarios de edificios sobre la utilización del espacio, las áreas abiertas, las mejores rutas de escape contra incendios y muchos otros aspectos.
Termómetros remotos: estos dispositivos utilizan sensores PIR para leer la intensidad de la radiación infrarroja del cuerpo humano. Luego compara la intensidad con la línea de base para generar un valor numérico que representa la temperatura corporal.
Termostatos: Los sensores PIR en el termostato le dicen al sistema o al dispositivo cuál es el ajuste de temperatura en la habitación. También controla cuándo se enciende o se cierra el sistema. Estos dispositivos o sistemas incluyen HVAC (calentadores, ventiladores o aire acondicionado), calentadores de agua, refrigeradores, incubadoras científicas, hornos, etc.
Detección de movimiento con sensor PIR
Los detectores de movimiento infrarrojo pasivo llevan una especie de pantalla translúcida a la luz visible. En otras palabras, la pantalla permite que la luz pase, pero captura formas vivas. Esta tecnología puede evitar falsas alarmas causadas por pequeños obstáculos como el polvo.
La unidad de sensor en el detector de movimiento registra la proporción total de infrarrojos. También mide la temperatura del ambiente. Los cambios de temperatura significan que hay objetos calientes cerca del dispositivo. Esto activará el panel de alarma en el detector de movimiento.
Algunos detectores de movimiento tienen análisis de marcha y reconocimiento de patrones. Esto ayuda a filtrar el movimiento humano del movimiento animal. Otros solo miden los cambios de temperatura y emiten una alarma, independientemente del cuerpo caliente en cuestión.
Sistema de apertura automática de puertas
Los sistemas de apertura automática de puertas se encuentran comúnmente en puertas de garaje, centros comerciales, hospitales, bancos y cines. También se utilizan en muchos edificios públicos y comerciales. Siempre y cuando no haya nadie cerca, las puertas se abren automáticamente cuando la gente está a pocos pies de ellos y se cierran en cuestión de segundos. Esta función es típica de los sensores PIR. Esto se debe a que puede detectar el movimiento o detectar la presencia de un cuerpo caliente. A continuación, activa una acción preestablecida, que en este caso abre o cierra una puerta.
El sensor PIR en el sistema de apertura automática de puertas elimina la necesidad de guardianes o guardianes. Otra ventaja de instalar estos sensores en las puertas es que pueden reducir significativamente las pérdidas de aire acondicionado en la habitación. Esto se debe a que la puerta solo se abre cuando se detecta una persona (o un cuerpo caliente). También permanece cerrado cuando nadie en las cercanías inicia el mecanismo de activación.
Sistema de alarma de seguridad basado en sensores PIR
Un sistema de alarma de seguridad con un sensor PIR proporciona una señal digital que se puede convertir en una alarma o sirena. Esta es una forma más efectiva de proteger hogares, oficinas y otros edificios.
Los sensores PIR detectan actividades anormales en el entorno y envían una señal al panel de alarma para su procesamiento. Los sensores PIR de alarma se componen de cuatro tipos comunes, que incluyen interruptores de contacto magnéticos, dispositivos de protección contra la rotura del vidrio, haces de microondas, dispositivos fotoeléctricos y dispositivos de detección de movimiento más populares.
Cualquiera que sea el tipo, un sistema de alarma de seguridad basado en PIR es un método más efectivo de prevención de robos.
Robots de detección humana que utilizan sensores PIR
No es suficiente detectar el movimiento humano solo cuando queremos prevenir el robo o el acceso no deseado. En algunos casos, la detección de la presencia humana puede ser una cuestión de vida o muerte. Por ejemplo, cuando un edificio se derrumba, puede ser necesario encontrar a la gente debajo de los escombros. Los terremotos y otros desastres naturales pueden enterrar a miles de personas bajo los escombros.
Los robots de detección humana con sensores PIR podrían permitir operaciones de rescate más eficientes que los métodos tradicionales de búsqueda y rescate después de un desastre. Incluso bajo pilas de escombros, el cuerpo humano emite radiación térmica. Un robot de detección humana con un sensor PIR puede capturar estas señales térmicas desde 20 pies de distancia en todas las direcciones. Con estos robots, las horas de trabajo perdidas en las operaciones de rescate se reducen. Además, la tasa de éxito de la función puede aumentar con la reducción de la pérdida de vidas.
Sensor PIR basado en control de motor paso a paso
Un motor paso a paso es un motor sin cepillo que gira un paso a la vez. Convierte la señal digital en la rotación del eje mecánico.
La introducción de un sensor PIR en un sistema que utiliza un motor paso a paso automatizará el sistema para que el motor se mueva solo si el sensor detecta movimientos cercanos. Todo esto puede parecer complicado, pero algunos hospitales, cocinas y baños funcionan de acuerdo con este principio.
Algunas aplicaciones incluyen distribuidores de pasta de dientes automáticos, distribuidores de líquidos para manos sin lavado manual, distribuidores de alcohol sin contacto, bombeadores de inodoros sin contacto y bebedores de agua sin contacto.
8- Impresoras multifuncionales
Las impresoras multifunción combinan las capacidades de una impresora, escáner y copiadora en una única máquina eficiente. Algunas de estas máquinas tienen sensores de movimiento infrarrojo pasivo que combinan alta fiabilidad, integración indolora y materiales respetuosos con el medio ambiente.
Algunas características del sensor incluyen el alimentador automático de documentos, la detección de bandejas vacías y la detección de atascos de papel. El sensor de movimiento PIR también puede ayudar a detectar el peso corporal, lo que reduce significativamente el consumo de energía a largo plazo.
Sistema de videoconferencia
A medida que las organizaciones se vuelven cada vez más flexibles con respecto a las estrategias remotas, los equipos de videoconferencia ocupan un lugar central en las prácticas comerciales oficiales. El equipo de videoconferencia ahora incluye sensores de movimiento PIR en cámaras inteligentes que mejoran las reuniones virtuales.
Un sistema de videoconferencia estándar es un dispositivo de un solo ojo que captura imágenes y videos desde un solo punto. Por otro lado, el equipo de cámara de conferencia PIR con sensor de movimiento tiene una función de reconocimiento automático. El sistema permite la captura visual de imágenes y videos. Esto se logra ajustando y girando la lente de la cámara para capturar el sonido y el movimiento.
10- Señales digitales
Las señales digitales que muestran contenido multimedia están en todas partes, especialmente en lugares públicos, como edificios corporativos, estaciones de servicio, estadios, sistemas de transporte, hoteles, tiendas minoristas, restaurantes, etc. Ya sea para publicidad o para proporcionar información útil, estos monitores consumen energía.
Lo que es gratificante es que los sensores infrarrojos pasivos en los sistemas de señalización digital pueden controlar cuándo se enciende la pantalla al detectar objetos en movimiento o apagar la pantalla cuando no se mueve ningún objeto después de un tiempo predeterminado. Esta tecnología ahorra energía, atrae la atención y suele ser un medio de publicidad más eficaz.
11.- Máquinas de venta automáticas
Las máquinas expendedoras tradicionales no solo son caras, sino que también consumen mucha energía. Esto se debe a su funcionamiento ininterrumpido. Las tarifas de electricidad operativa pueden aumentar significativamente cada año.
Lo mejor es que el nuevo diseño de las máquinas expendedoras modernas ahora incluye un sensor PIR que permite que el dispositivo funcione solo si detecta a alguien frente a él. Cuando nadie está presente, las luces y otros componentes no se utilizan. Además, las temperaturas generadas durante el funcionamiento del compresor en la máquina solo son suficientes para todo el día. Esta nueva tecnología ahorra energía y reduce significativamente los costos operativos generales.
Un diseño básico de una máquina expendedora con un sensor PIR consiste en incluir un comparador que actúa como un mecanismo de prevención de activación incorrecta. El comparador ignora cualquier objeto que emita una luz infrarroja constante. Esto resuelve el problema de encender repetidamente la máquina sin vender nada.
Interruptores de despertar para pantallas de cristal líquido y paneles
Una aplicación útil de los sensores PIR es un interruptor de activación para pantallas y paneles de cristal líquido, especialmente en áreas que involucran servicios críticos como la lucha contra incendios.
En este caso, es muy importante que la información se muestre siempre en el panel y en el monitor. Pero esto puede desperdiciar energía eléctrica y puede provocar el envejecimiento de la pantalla o la computadora. Una solución simple es conectar el sensor PIR al ratón para producir una entrada sensible al movimiento. Cuando hay movimiento en la habitación, los sensores infrarrojos pasivos detectan el movimiento y activan los clics del ratón a través del transistor. A su vez, el monitor de la computadora se despierta y muestra la información. Cuando ya no hay movimiento, el monitor vuelve al modo de reposo.
Cámaras IP, alarmas de intrusión
Con la popularidad del Internet de las Cosas, ahora es posible automatizar el proceso de alimentación de las mascotas. Los diseños modernos de alimentadores para mascotas ahora incluyen sensores PIR que pueden alimentar los tazones en tiempos predeterminados o cuando el plato está vacío. También es interesante que estos alimentadores para mascotas se puedan conectar a dispositivos móviles. Esto se logra a través de aplicaciones especiales que pueden grabar y reproducir la voz del maestro. La aplicación llamará a las mascotas durante las comidas.
Las cámaras IP con sensores PIR comienzan a grabar solo cuando un intruso u otra persona está haciendo algo. Ahorra energía y espacio de almacenamiento apagando las cámaras web y las luces cuando no hay movimiento.
Alimentos para mascotas
Con la popularidad del Internet de las Cosas, ahora es posible automatizar el proceso de alimentación de las mascotas. Los diseños modernos de alimentadores para mascotas ahora incluyen sensores PIR que pueden alimentar los tazones en tiempos predeterminados o cuando el plato está vacío. También es interesante que estos alimentadores para mascotas se puedan conectar a dispositivos móviles. Esto se logra a través de aplicaciones especiales que pueden grabar y reproducir la voz del maestro. La aplicación llamará a las mascotas durante las comidas.
Con alimentadores automáticos para mascotas, cuando los dueños de mascotas tienen que ir a casa durante largos períodos de tiempo o incluso viajar por negocios durante varios días, ya no tienen que preocuparse demasiado por mantener a sus mascotas en casa. También alienta a las mascotas a adoptar hábitos alimenticios saludables.
Conclusiones
Las fascinantes aplicaciones de los sensores PIR parecen no tener fin. El alcanceCon la mejora continua del diseño, el alcance de la aplicación continúa expandiéndosey la capacidad de percepción. Con el crecimiento exponencial de los productos compatibles con IoT, no es de extrañar que cada vez más fabricantes adopten sensores PIR en sus nuevos productos para ofrecer mejores resultados.
El funcionamiento detrás del sensor PIR es fácil de entender. Como se puede ver en la lista de aplicaciones en este artículo, cualquier ingeniero o estudiante de ingeniería puede desarrollar aplicaciones valiosas.Proyectoincluyendo estos sensores.
