برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

– میزان انعکاس نور از جسم
– ابعاد فیزیکی جسم
– میزان تولید انرژی داخلی (فعالیت و متابولیسم) و طول موج این نور وابسته به دمای جسم می‌باشد.
بخش زیادی از این انرژی که از جسمی تابش می‌کند از نوع مادون قرمز می‌باشد که مربوط به بخش نامریی طیف امواج الکترومغناطیس می‌باشد. در یک دفتر اداری معمولی سطح تمام اجسام، دیوارها، کف، چراغ‌ها و غیره نور مادون قرمز از خود انتشار می‌دهند از آنجا که دمای سطح اجسام اطراف با دمای محیط به هم نزدیک می‌باشد هر دو تقریباً در یک طول موج انتشار دارند.
هنگامی که کسی در اتاق حضور ندارد و یا فردی در آن حرکت نمی‌کند الگوی انتشار این انرژی از جهت قدرت و جهت ثابت است. حال اگر فردی به اتاق وارد شود این الگو به دو شکل به هم می‌ریزد. در این وضغیت یا بدن فرد بین انعکاس و انتشار امواج توسط محیط مانع ایجاد می‌کند یا انرژی مادون قرمز خود را می‌تابد که باعث افزایش میزان این انرژی در اتاق می‌شود. در صورتی که او حرکت کند به میزان قابل توجهی روی برخی از اجسام سایه ایجاد می‌کند و روی برخی دیگر از اجسام اثر تقویت کننده دارد. همچنین در منطقه‌ای که انرژی مادون قرمز افزایش یافته است دما نیز بالاتر می‌رود. سنسورهای مادون قرمز غیر فعالPIR تغییراتی که به واسطه حضور فرد در میزان نور مادون قرمز در محیط ایجاد می‌شود را تشخیص می‌دهند. واژه غیر فعال به این دلیل در نام این سنسور گنجانده شده است که این سنسور از خود نوری ساطع نمی کند و دما یا میزان گرما را اندازه گیری نمی کنند بلکه فقط تغییراتی که در امواج نوری مادون قرمز اتفاق می افتد را آشکار سازی میکند و بیشتر در سیستم های هشدار دهنده دزدگیر یا کلید های هوشمند روشنایی راهروها و پارکینگ ها استفاده میشود. این سنسورها شامل بخش‌های زیر می‌باشند:
سنسور که از جنس مواد پیروالکتریک بوده و نسبت به نور مادون قرمز دریافتی عکس‌العمل‌ نشان می‌دهند و آن را به ولتاژ تبدیل می‌کند و معمولا در اندازه 40 میلی متر مربع میباشد. مواد مورد استفاده در این قسمت عمدتا نیترید گالیوم (GaN)، نیترات سزیم (CsNO3) و فلورایدهای پلی وینیل می باشند.
یک لنز که اطمینان می‌دهد نور مادون قرمز از مناطق مجزایی که از هم فاصله دارند و از بین آن‌ها نوری دریافت نمی‌شود گرفته می‌شود.
یک مدار الکترونیکی که تغییرات ولتاژ ناشی از انرژی مادون قرمز که به دلیل حرکت جسم در مقابل زون‌ها می‌باشد را در یک زمان معین اندازه می‌گیرد و نسبت به آن عکس‌العمل نشان می‌دهد.
این سنسور مادون قرمز فقط به دمای ناشی از بدن انسان یا حیوان خونگرم که دارای امواج مادون قرمزی در محدوده 8-14میکرومتر است عکس‌العمل نشان می‌دهد و طول موج‌های دیگر انرژی مادون قرمز مربوط به چراغ‌ها، نور خورشید، تجهیزات گرم کننده و غیره را به منظور کاهش نویز جهت تشخیص حضور یک فرد در محدوده خود فیلتر می‌کند. محدوده عملکردی این سنسورها معمولا حدودا 10 متر بوده که با استفاده از لنزهای موجود بر روی سنسور تا زاویه 180 درجه را پوشش میدهد ولی سنسورهای با محدوده اندازه گیری چند صد متر و زاویه 360 درجه هم وجود دارند. شکل (2-3) نحوه عملکرد این سنسورها و شکل (2-4) دو نمونه تجاری این سنسورها که عمدتا در ساختمانها مورد استفاده دارند را نشان میدهند.
شکل (2-3) نحوه عبور فرد و حس کردن سنسورPIR
شکل (2-4) دو نمونه سنسورPIR مورد استفاده در سیستم های روشنایی و امنیتی ساختمانها
سنسورهای PIR برای تشخیص حرکت از یک مفهوم اختلاف بین حضور و عدم حضور استفاده می‌کنند که سبب می‌شود بین حضور یک انسان با امواج RFI و EMF منتشره از منابع دیگر تفکیک قائل شود. برای حصول به این نتیجه صفحه سفید رنگ مقابل سنسور دارای الگویی است که تحت زاویای خاصی امواج مادون قرمز از فرد مقابل دستگاه به سنسور نمی‌رسد اما تحت زوایای دیگر این نور مستقیماً به سنسور می‌رسد. مانند حالتیکه که یک ورقه کاغذ که در آن سوراخ‌هایی با فواصل معینی تعبیه شده است مقابل چشم خود قرار داده و در این حالت اگر فردی از مقابل ورقه کاغذی عبور کند در بعضی از محل‌ها یا زوایا دیده نمی شود اما در برخی دیگر از زوایا دیده میشود.زوایایی که در آن‌ها فرد دیده نمی شود زون مرده و زوایای دیگر را زون یا محدوده آشکار سازی نامیده میشود (شکل 2-3).به عبارت دیگر وقتی فرد در یک زون مرده قرار می‌گیرد نور تابشی از بدن او به سنسور نمی‌رسد ولی وقتی در مقابل یک زون قرار می‌گیرد گرمای تابشی بدن او توسط لنز محسوس می‌باشد.
زون‌ها دارای انواع گوناگونی از ساده تا پیچیده جهت کاربردهای با حساسیت بالا می‌باشند.
زون تک واحدی
زون دوقلو
زون دو لبه
زون چهار لبه
انواع یک و دو امروزه غیر متداول بوده و ممکن است در ارزان‌ترین نوع سنسورها جهت مناطقی که از درجه امنیتی بسیار پایینی برخوردارند مناسب باشد زیرا برای ایجاد آلارم فرد می‌بایست حداقل از مقابل یک زون مرده و دو زون معمولی در زمان معینی عبور نماید. در زون نوع دو وجهی هر زون فعال به دو بخش به صورت عمودی تقسیم می‌شود. که یکی بخش یا لبه مثبت و دیگری بخش یا لبه منفی نامیده می‌شود. برای تحریک کافی است فرد در زمان معینی در یک زون از لبه مثبت به لبه منفی برود و یا بر عکس؛ این وضعیت منجر به بالا رفتن حساسیت سنسور می‌شود.
این سنسورها اگرچه دارای قابلیت های زیادی برای شناسایی ورود و خروج افراد به محیطهای مورد نظر را دارند ولی بیشتر برای سیستم های امنیتی و روشنایی مناسب میباشند. لازمه یک سیستم هوشمند تبرید دانستن دمای اشیا و محیط است که این سنسور این قابلیت را ندارد. مشکل دیگر این سنسور خطا در پیدا کردن زاویه فرد است. در واقع بدلیل تعداد کم زون های کاربردی آن فقط محدوده کمی از محیط تحت پوشش قرار گرفته و در صورت ثابت قرار گرفتن افراد در زون های مرده هیچ بازخوردی به سیستم تبرید نمی رسد.
2-2-4 استفاده از سنسور دماسنج مادون قرمزIR (Infra Red)
سنسور دماسنج مادون قرمز دماسنجی است که دما را به وسیله پرتو های ساطع شده از جسم براساس اصولی مشابه با سنسور PIR اندازه گیری میکند. با توجه به کاربرد این دماسنج ها،گاهی به آن ها دماسنج لیزری و گاهی دماسنج غیر تماسی گفته میشود. این دماسنج برای اندازه گیری دما از فاصله دور مورد استفاده قرار میگیرد و بیشترین کاربردهای تجاری آن بصورت تفنگی و برای اندازه گیری دمای سطوح، کوره ها و … میباشد.
دسته بندی : علمی