PIR Sensör Uygulaması

PIR Sensör Nedir? 

Açılımı Passive InfraRed Sensor’dür. Türkçe olarak Pasif Kızılötesi Sensör anlamına gelir. Ayrıca Piroelektrik veya IR Hareket Sensörü olarak da bilinir. Pasif terimi, aktif sensörler gibi etrafa kızılötesi ışınlar saçmadığını, bunun yerine görüş alanındaki nesnelerden yayılan veya yansıyan kızılötesi (IR) ışıktaki değişikliği algıladığını ifade eder. En çok PIR esaslı hareket dedektörlerinde kullanılır. PIR sensörü, güvenlik alarmlarında ve otomatik aydınlatmalarda yaygın olarak kullanılır.

PIR Sensörün Yapısı ve Çalışması

PIR sensörleri temel olarak 2 bölümden oluşmaktadır. Bunlar; Piroelektrik Sensör ve kızıöltesi sinyalleri sensöre odaklayan Fresnel Lens adı verilen mercekten oluşur.

Bir Piroelektrik Sensör, kızılötesi radyasyonun geçmesine izin veren 2 dikdörtgen şeklindeki yuvaya sahiptir. Bu yuvaların arkasında biri pozitif diğeri negatif çıktı üretmekten sorumlu olan 2 ayrı elektrot vardır. Sensörün etrafında hareket olmadığında her 2 yuva da aynı miktarda kızılötesi radyasyonu algılamakta ve “0” çıktı sinyali üretmektedir. Fakat insan gibi belirli bir sıcaklığa sahip bir canlı geçtiğinde pozitif bir diferansiyel değişiklik meydana gelir. Bu da sensör çıktısını “1” olarak değiştirir.

Sıcaklığı mutlak sıfırın üzerinde olan tüm nesneler kızılötesi radyasyon şeklinde ısı enerjisi yayar. Nesnenin sıcaklığı ile yayacağı radyasyon miktarı doğru orantılıdır. Yani sıcaklık arttıkça yayacağı radyasyon miktarı da artar. PIR sensörleri, sensörün önündeki nesnelerin sıcaklığına ve yüzey özelliklerine göre değişen kızılötesi radyasyonun miktar değişikliğini algılar. İnsan gibi bir varlık, duvar gibi arka planın önünden geçtiğinde, sensörün görüş alanında o noktadaki sıcaklık değeri oda sıcaklığından vücut sıcaklığına çıkar ve sonra bu sıcaklık tekrar düşer. İşte PIR sensör, kızılötesi radyasyonda oluşan değişikliği, çıkış voltajındaki değişikliğe dönüştürür. Çevredeki objelerin ısı haritasında kayda değer bir değişiklik meydana geldiğinde sensör kullanıldığı sisteme bir uyarı göndererek ortamda değişiklik olduğunu belirtir. Kısaca çevredeki kızılötesi farklılıkları algılayarak çalışır şeklinde söyleyebiliriz. 

Benzer sıcaklığa sahip nesnelerin de farklı kızılötesi emisyon modeli olabilir. Bu nedenle onları arka plana göre hareket ettirmek de dedektörü tetikleyebilir. 

PIR Sensörün Kullanım Alanları

Bu sensörler çeşitli uygulamalar için birçok biçimlerde yapılır. En yaygın modelleri, çok sayıda fresnel mercek veya ayna parçası bulunan, yaklaşık 10 metre (30 fit) etkili menzile ve 180°'den daha az görüş alanına sahip olanlarıdır. 360° geniş görüş alanı olan modeller de vardır. Genellikle bunlar tavana takılmak için tasarlanır. Daha büyük PIR'ler tek parça aynalarla yapılır ve PIR'den 30 metre (100 fit) uzaktaki kızılötesi enerji değişikliklerini algılayabilir.

PIR Sensörün Kullanımı

PIR Hareket Sensörünün Teknik Özellikleri

• Lojik Sinyal Çıkış Seviyesi: 3,3 V

• Çalışma Voltajı: 5- 20 V

• Çektiği Akım: 65 mA

• Bekleme Süresi: 0,3- 5 dakika (18-300 sn)

• Algılama Alanı: 7 Metreye kadar

• Algılama Açısı: 120º den az 

• Ürün Boyutları: 33x 25x 24 mm

Resimde de gördüğümüz üzere PIR sensöründe 3 pin bulunur. Bunlar; Vcc(5V), GND ve DATA pinleridir. PIR sensörü hareket algılamadığı zaman DATA çıkışı 0, herhangi bir hareket algıladığında ise DATA çıkışı 1 olmaktadır. 

Sensörün üzerinde Sx ve Tx olmak üzere iki ad et potansiyometre ve 1 adet jumper bulunmaktadır. 

Sx; sensörün algılama mesafesidir. Hassaslık ayarı da denir. Sx ile sensör algılama mesafesi 3 ile 5 metre arasında değiştirilebilir. Potansiyometreyi saat yönüne döndürmek algılama mesafesini artırırken, saat yönünün tersine döndürmek ise algılama mesafesini kısaltır.

Tx; çıkış sinyali süresidir.  Gecikme ayarı da denilebilir. sensör gördükten sonra ne kadar süre daha çıkış pininden lojik 1(3.3V) çıkışını vereceğini ayarlamaktadır. Bu süre 3 saniye ile 300 saniye arasındadır. Potansiyometreyi saat yönüne döndürmek gecikmeyi artırırken, saat yönünün tersine döndürmek ise gecikmeyi azaltır.

Jumper; Modül üzerinde yer alan jumper iki farklı tetikleme modundan birini seçebilmemizi sağlar. Bu modlardan ilki tekli tetiklemedir ve L olarak gösterilir. Diğer tetikleme modu ise tekrarlanan tetiklemedir ve H ile gösterilir. 

Tekli tetikleme modu(L); hareket algılandığı anda çıkışı HIGH yapar ve potansiyometre ile ayarlanan zaman boyunca HIGH kalır. Bu bekleme sürecinde hareket algılaması devam etmez. 

Tekrarlanan tetikleme ise(H); her hareket algılandığında çıkış HIGH olur ve potansiyometre ile ayarlanmış gecikme süresi sıfırlanarak baştan başlar. Varsayılan mod budur.