The post has been translated automatically. Original language: Russian
How does the Aqara motion sensor work?
The motion sensor seems simple, a person passes by and the smart home receives a signal. But there is a whole chain of processes going on inside: from detecting infrared radiation from the body to signal processing by the microcontroller and transmitting the event to the smart home system. Inside there is a PIR sensor (pyroelectric infrared sensor). He doesn't take photos or form an image. Any objects with temperatures above absolute zero emit infrared thermal radiation. The human body also constantly emits infrared radiation. Therefore, the PIR sensor does not need to recognize a face or figure, it is enough for it to detect a change in thermal radiation in the observation area. The part of the sensor that looks like a translucent window is not just a decorative cover. There is a special Fresnel lens behind it. It consists of many small optical sections and helps direct infrared radiation to the PIR sensor. In this case, the lens divides the space in front of the sensor into many small zones. It turns out to be a kind of invisible grid that consists of zones and gaps. When a person moves between these zones, the PIR sensor receives a changing infrared signal.
What happens inside the PIR sensor?
When the amount of infrared radiation incident on it changes, a very small electrical signal is generated inside the material. For example: an empty room - a person enters - the thermal radiation changes - an electrical signal appears. If a person is standing still, it is much more difficult for the sensor to detect him as a new movement. And when a person begins to move, the boundaries between the lens zones pass through the sensor's field of view again, and a new signal appears.
Why do they use several sensitive elements inside?
A PIR sensor usually has several sensitive areas working together. When the heat source moves, different elements receive a change in infrared radiation at different times. Electronics compares these changes. This is how the system understands that the thermal object is moving, and not just being in the room.
Как работает датчик движения Aqara?
Датчик движения кажется простым, человек проходит рядом и умный дом получает сигнал. Но внутри происходит целая цепочка процессов: от обнаружения инфракрасного излучения тела до обработки сигнала микроконтроллером и передачи события в систему умного дома. Внутри находится PIR-сенсор (пироэлектрический инфракрасный датчик). Он не делает фотографий и не формирует изображение. Любые предметы с температурой выше абсолютного нуля излучают инфракрасное тепловое излучение. Человеческое тело тоже постоянно испускает инфракрасное излучение. Поэтому PIR-сенсору не нужно распознавать лицо или фигуру, ему достаточно обнаружить изменение теплового излучения в зоне наблюдения. Та часть датчика, которая выглядит как полупрозрачное окошко, не просто декоративная крышка. За ней находится специальная линза Френеля. Она состоит из множества небольших оптических участков и помогает направлять инфракрасное излучение на PIR-сенсор. При этом линза разделяет пространство перед датчиком на множество небольших зон. Получается своеобразная невидимая сетка которая состоит из зон и промежутков. Когда человек перемещается между этими зонами, PIR-сенсор получает изменяющийся инфракрасный сигнал.
Что происходит внутри PIR-сенсора?
Когда количество падающего на него инфракрасного излучения меняется, внутри материала возникает очень небольшой электрический сигнал. Например: пустая комната - человек входит - тепловое излучение изменяется - появляется электрический сигнал. Если человек стоит неподвижно, датчику гораздо сложнее обнаруживать его как новое движение. А когда человек начинает перемещаться, границы между зонами линзы снова проходят через поле зрения сенсора, и появляется новый сигнал.
Почему внутри используют несколько чувствительных элементов?
PIR-сенсор обычно имеет несколько чувствительных участков, работающих вместе. Когда источник тепла перемещается, разные элементы получают изменение инфракрасного излучения в разное время. Электроника сравнивает эти изменения. Так система понимает, что тепловой объект перемещается, а не просто находится в помещении.
Share
