Детекторы движения, работающие в видимом и ближнем ИК диапазонах спектра

Большинство объектов (за исключением очень горячих) излучают электромагнит­ные волны только дальнего ИК спектрального диапазона Поэтому для работы рассматриваемой группы детекторов, как правило, необходим дополнительный источник света, освещающий объект Свет отражается от объекта в направлении фокусирующего устройства, входящего в состав детектора Источниками света могут быть солнечный свет или невидимый свет ближнего ИК диапазона от спе­циальных излучателей Разработка детекторов, работающих в диапазоне видимо­го света, началось в 1932 году, когда радаров еще не было, а потребность обнару­жения летающих объектов (аэропланов) уже появилась Один из первых детекто­ров аэропланов был реализован в виде фотокамеры, фокусирующая линза кото­рой, выполненная из стекла, была направлена в небо Изображение летящего са­молета фокусировалось на селеновый фотодетектор, реагирующий на изменение оптической контрастности образа неба Естественно, что такой детектор мог ра­ботать только в дневное время и при отсутствии облаков Такие ограничения явно не способствовали широкому распространению этих детекторов Другой тип де­текторов движения, работающих в видимом спектральном диапазоне, был разра­ботан для устройств контроля освещения в помещениях [5] и управления инте­рактивными игрушками [6]

Для отключения света в комнате при отсутствии в ней людей можно исполь­зовать детектор движения видимого диапазона (например, Motion Switch, выпус­каемый Intermatic, Inc, IL) в комбинации с таймером и мощным бесконтактным реле Детектор работает, когда комната освещена Видимый свет переносит дос­таточно большую энергию, и поэтому может быть обнаружен при помощи фото­гальванических элементов или фоторезисторов, обладающих довольно хорошей чувствительностью Поэтому оптическая система таких детекторов, как правило, значительно проще, чем в других оптоэлектронных датчиках В детекторе Motion Switch фокусирующее устройство реализовано в виде точечной линзы (рис 6 12В) Такая линза представляет собой крошечное отверстие в непрозрачной фольге Для предотвращения дифракции световых волн диаметр этого отверстия должен быть значительно больше самой длиной детектируемой длины волны На самом деле детектор Motion Switch имеет линзу с тремя отверстиями, апертура каждого из ко­торых равна 0 2 мм (рис 6 12В) Такая линза теоретически обладает бесконечно большим диапазоном глубины фокусировки, что позволяет располагать фотоде­тектор на любом расстоянии от нее Как правило, это расстояние определяется исходя из максимального перемещения объекта и размеров используемого фото­резистора Применяемый фоторезистор имеет серпантинную конфигурацию

6 5 Оптоэлектронные детекторы движения 269

чувствительного элемента (рис. 6.12А). Он подключается к схеме, реагирующей только на переменную составляющую выходного сигнала. Когда комната освеще­на, датчик работает как миниатюрная фотокамера: изображение зоны обзора фор­мируется на поверхности фоторезистора. Перемещение людей в комнате меняет оптическую контрастность этого изображения, что приводит к изменению сопро­тивления фоторезистора, а, следовательно, и к модуляции электрического тока, проходящего через него. Этот модулированный сигнал усиливается и подается на компаратор, где сравнивается с заранее установленным пороговым уровнем. При превышении этого уровня компаратор вырабатывает электрические импульсы, сбра­сывающие таймер, установленный на 15 мин. Если в течение 15 минут не было обнаружено никаких движений, таймер отключает свет в комнате. После этого свет может быть включен только ручным способом, поскольку данный детектор движе­ния в темноте не работает

Рис. 6.12. Простой оптичес-кий детектор движения, используемый в системах отключения света и инте­рактивных игрушках А -чувствительная поверх­ность фоторезист ора, Б — ровное зеркало и точечная линза формируют изобра­жение на поверхности фо­торезистора, В — точечная линза

Поиск по сайту: