निष्क्रिय अवरक्त संवेदक

एक निष्क्रिय इन्फ्रारेड सेंसर (पीआईआर सेंसर) एक इलेक्ट्रॉनिक सेंसर है जो अपने देखने के क्षेत्र में वस्तुओं से निकलने वाले अवरक्त (आईआर) प्रकाश को मापता है। वे अक्सर पीआईआर-आधारित गति डिटेक्टर ों में उपयोग किए जाते हैं। पीआईआर सेंसर आमतौर पर सुरक्षा अलार्म और स्वचालित प्रकाश अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।

पीआईआर सेंसर सामान्य गति का पता लगाते हैं, लेकिन यह जानकारी नहीं देते कि किसने या क्या स्थानांतरित किया। उस उद्देश्य के लिए, एक थर्मोग्राफिक कैमरा की आवश्यकता होती है।

निष्क्रिय इन्फ्रारेड डिटेक्टर के लिए पीआईआर सेंसर को आमतौर पर पीआईआर या कभी-कभी पीआईडी ​​​​कहा जाता है। 'निष्क्रिय' शब्द इस तथ्य को संदर्भित करता है कि पीआईआर उपकरण पता लगाने के उद्देश्यों के लिए ऊर्जा का विकिरण नहीं करते हैं। वे पूरी तरह से वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित या परावर्तित अवरक्त विकिरण (उज्ज्वल गर्मी) का पता लगाकर काम करते हैं।

ऑपरेटिंग सिद्धांत
परम शून्य से ऊपर के तापमान वाली सभी वस्तुएँ विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में ऊष्मा ऊर्जा का उत्सर्जन करती हैं। आम तौर पर यह विकिरण मानव आंखों के लिए दृश्यमान नहीं होता है क्योंकि यह इन्फ्रारेड तरंगदैर्ध्य पर विकिरण करता है, लेकिन इस तरह के उद्देश्य के लिए डिज़ाइन किए गए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों द्वारा इसका पता लगाया जा सकता है।

पीर-आधारित मोशन डिटेक्टर
एक पीआईआर-आधारित मोशन डिटेक्टर का उपयोग लोगों, जानवरों या अन्य वस्तुओं की गति को समझने के लिए किया जाता है। वे आमतौर पर बर्गलर अलार्म और स्वचालित रूप से सक्रिय प्रकाश व्यवस्था में उपयोग किए जाते हैं।

ऑपरेशन
एक पीआईआर सेंसर उस पर पड़ने वाले अवरक्त विकिरण की मात्रा में परिवर्तन का पता लगा सकता है, जो सेंसर के सामने वस्तुओं के तापमान और सतह की विशेषताओं के आधार पर भिन्न होता है। जब कोई वस्तु, जैसे कि एक व्यक्ति, पृष्ठभूमि के सामने से गुजरती है, जैसे कि दीवार, सेंसर के दृश्य क्षेत्र में उस बिंदु पर तापमान कमरे के तापमान से शरीर के तापमान तक बढ़ जाएगा, और फिर वापस आ जाएगा। सेंसर आने वाले अवरक्त विकिरण में परिणामी परिवर्तन को आउटपुट वोल्टेज में परिवर्तन में परिवर्तित करता है, और यह पता लगाने को ट्रिगर करता है। समान तापमान की वस्तुएं लेकिन विभिन्न सतह विशेषताओं में एक अलग इन्फ्रारेड उत्सर्जन पैटर्न भी हो सकता है, और इस प्रकार उन्हें पृष्ठभूमि के संबंध में ले जाने से डिटेक्टर भी ट्रिगर हो सकता है। विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए पीआईआर कई विन्यासों में आते हैं। सबसे आम मॉडलों में कई फ्रेसनेल लेंस या दर्पण खंड होते हैं, लगभग 10 मीटर (30 फीट) की एक प्रभावी सीमा और 180 डिग्री से कम देखने का क्षेत्र। 360° सहित व्यापक क्षेत्र के दृश्य वाले मॉडल उपलब्ध हैं, जिन्हें आमतौर पर छत पर माउंट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। कुछ बड़े पीआईआर सिंगल सेगमेंट मिरर से बने होते हैं और पीआईआर से 30 मीटर (100 फीट) से अधिक इन्फ्रारेड ऊर्जा में बदलाव को महसूस कर सकते हैं। रिवर्सिबल ओरिएंटेशन मिरर के साथ डिज़ाइन किए गए पीआईआर भी हैं जो कवरेज को आकार देने के लिए या तो व्यापक कवरेज (110 डिग्री चौड़ा) या बहुत संकीर्ण पर्दे के कवरेज की अनुमति देते हैं, या व्यक्तिगत रूप से चयन करने योग्य सेगमेंट के साथ।

विभेदक पहचान
सेंसर तत्वों के जोड़े को अंतर एम्पलीफायर के विपरीत इनपुट के रूप में तारित किया जा सकता है। इस तरह के विन्यास में, पीआईआर माप एक दूसरे को रद्द कर देते हैं ताकि देखने के क्षेत्र का औसत तापमान विद्युत संकेत से हटा दिया जाए; पूरे सेंसर में आईआर ऊर्जा की वृद्धि स्वयं-रद्द हो रही है और डिवाइस को ट्रिगर नहीं करेगी। यह डिवाइस को प्रकाश की संक्षिप्त चमक या क्षेत्र-व्यापी रोशनी के संपर्क में आने की स्थिति में परिवर्तन के झूठे संकेतों का विरोध करने की अनुमति देता है। (निरंतर उच्च ऊर्जा जोखिम अभी भी सेंसर सामग्री को संतृप्त करने में सक्षम हो सकता है और सेंसर को आगे की जानकारी दर्ज करने में असमर्थ बना सकता है।) साथ ही, यह अंतर व्यवस्था सामान्य-मोड हस्तक्षेप को कम करती है, जिससे डिवाइस को पास के विद्युत क्षेत्रों के कारण ट्रिगरिंग का विरोध करने की अनुमति मिलती है।. हालांकि, सेंसर की एक अलग जोड़ी इस कॉन्फ़िगरेशन में तापमान को माप नहीं सकती है, और इसलिए केवल गति का पता लगाने के लिए उपयोगी है।

व्यावहारिक कार्यान्वयन
जब एक पीआईआर सेंसर को डिफरेंशियल मोड में कॉन्फ़िगर किया जाता है, तो यह विशेष रूप से मोशन डिटेक्टर डिवाइस के रूप में लागू होता है। इस मोड में, जब संवेदक की दृष्टि की रेखा के भीतर एक गति का पता चलता है, पूरक दालों की एक जोड़ी सेंसर के आउटपुट पिन पर संसाधित होते हैं। रिले या डेटा लॉकर, या अलार्म डिवाइस जैसे लोड के व्यावहारिक ट्रिगरिंग के लिए इस आउटपुट सिग्नल को कार्यान्वित करने के लिए, ब्रिज रेक्टीफायर का उपयोग करके अंतर सिग्नल को सुधारा जाता है और एक ट्रांजिस्टरकृत रिले ड्राइवर सर्किट को खिलाया जाता है। इस रिले के संपर्क पीआईआर से संकेतों के जवाब में बंद और खुलते हैं, इसके संपर्कों में संलग्न लोड को सक्रिय करते हुए, पूर्व निर्धारित प्रतिबंधित क्षेत्र के भीतर किसी व्यक्ति का पता लगाने को स्वीकार करते हैं।

उत्पाद डिजाइन
पीआईआर सेंसर आमतौर पर एक मुद्रित सर्किट बोर्ड पर लगाया जाता है जिसमें सेंसर से संकेतों की व्याख्या करने के लिए आवश्यक आवश्यक इलेक्ट्रॉनिक्स होते हैं। पूरी असेंबली आमतौर पर एक आवास के भीतर समाहित होती है, एक ऐसे स्थान पर लगाई जाती है जहां सेंसर निगरानी के लिए क्षेत्र को कवर कर सकता है। आवास में आमतौर पर एक प्लास्टिक की खिड़की होगी जिसके माध्यम से इन्फ्रारेड ऊर्जा प्रवेश कर सकती है। अक्सर दृश्यमान प्रकाश के लिए केवल पारभासी होने के बावजूद, अवरक्त ऊर्जा खिड़की के माध्यम से सेंसर तक पहुंचने में सक्षम होती है क्योंकि प्रयुक्त प्लास्टिक अवरक्त विकिरण के लिए [[पारदर्शी सामग्री]] है। प्लास्टिक की खिड़की विदेशी वस्तुओं (धूल, कीड़े, बारिश, आदि) के संवेदक के देखने के क्षेत्र को अस्पष्ट करने, तंत्र को नुकसान पहुंचाने, और/या झूठी सकारात्मकता पैदा करने की संभावना को कम करती है। तरंग दैर्ध्य को 8-14 माइक्रोमीटर तक सीमित करने के लिए, खिड़की को एक फिल्टर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जो मानव द्वारा उत्सर्जित अवरक्त विकिरण के सबसे करीब है। यह एक फोकसिंग मैकेनिज्म के रूप में भी काम कर सकता है; नीचे देखें।

फोकसिंग
दूर अवरक्त ऊर्जा को सेंसर सतह पर केंद्रित करने के लिए विभिन्न तंत्रों का उपयोग किया जा सकता है।

लेंस
इन्फ्रारेड ऊर्जा को सेंसर पर केंद्रित करने के लिए, प्लास्टिक विंडो कवरिंग में कई पहलुओं को ढाला जा सकता है। प्रत्येक व्यक्तिगत पहलू एक फ्रेस्नेल लेंस है।  File:FacetLensOfMotionDetector animation2.gif|पीर मोशन डिटेक्टर आवास बेलनाकार मुख वाली खिड़की के साथ। एनीमेशन अलग-अलग पहलुओं को हाइलाइट करता है, जिनमें से प्रत्येक एक फ्रेस्नेल लेंस है, जो नीचे सेंसर तत्व पर प्रकाश केंद्रित करता है। File:Fresnel only.JPG|अलग-अलग लेंस दिखाने के लिए केवल पीआईआर फ्रंट कवर (इलेक्ट्रॉनिक्स हटाए गए), पीछे बिंदु प्रकाश स्रोत के साथ। File:Circuit board revealed.JPG|पाइरोइलेक्ट्रिक सेंसर (हरा तीर) का स्थान दिखाते हुए, फ्रंट कवर के साथ पीआईआर हटा दिया गया। 

दर्पण
इन्फ्रारेड ऊर्जा पर ध्यान केंद्रित करने के लिए कुछ पीआईआर आंतरिक, खंडित परवलयिक दर्पणों के साथ निर्मित होते हैं। जहाँ दर्पणों का उपयोग किया जाता है, प्लास्टिक विंडो कवर में आमतौर पर कोई फ्रेस्नेल लेंस नहीं होता है।

बीम पैटर्न
फ़ोकसिंग के परिणामस्वरूप, डिटेक्टर दृश्य वास्तव में एक बीम पैटर्न है। कुछ कोणों (क्षेत्रों) के तहत, पीआईआर सेंसर लगभग कोई विकिरण ऊर्जा प्राप्त नहीं करता है और अन्य कोणों के तहत पीआईआर इन्फ्रारेड ऊर्जा की केंद्रित मात्रा प्राप्त करता है। यह पृथक्करण मोशन डिटेक्टर को फ़ील्ड-वाइड रोशनी और चलती वस्तुओं के बीच भेदभाव करने में मदद करता है।

जब कोई व्यक्ति एक कोण (बीम) से दूसरे कोण पर जाता है, तो डिटेक्टर केवल गतिमान व्यक्ति को रुक-रुक कर देखेगा। इसका परिणाम तेजी से बदलते सेंसर सिग्नल में होता है जिसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा अलार्म ट्रिगर करने या प्रकाश चालू करने के लिए किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा धीरे-धीरे बदलते सिग्नल को नजरअंदाज कर दिया जाएगा।

इन क्षेत्रों की संख्या, आकार, वितरण और संवेदनशीलता लेंस और/या दर्पण द्वारा निर्धारित की जाती है। निर्माता प्रत्येक एप्लिकेशन के लिए इष्टतम संवेदनशीलता बीम पैटर्न बनाने की पूरी कोशिश करते हैं।

स्वचालित प्रकाश अनुप्रयोग
जब एक प्रकाश व्यवस्था के हिस्से के रूप में उपयोग किया जाता है, तो पीआईआर में इलेक्ट्रॉनिक्स आम तौर पर मुख्य वोल्टेज स्विच करने में सक्षम एक अभिन्न रिले को नियंत्रित करते हैं। इसका मतलब यह है कि पीआईआर को उन लाइटों को चालू करने के लिए सेट किया जा सकता है जो गति का पता चलने पर पीआईआर से जुड़ी होती हैं। यह आमतौर पर बाहरी परिदृश्यों में या तो अपराधियों (सुरक्षा प्रकाश व्यवस्था) को रोकने के लिए या सामने के दरवाजे की रोशनी चालू करने जैसे व्यावहारिक उपयोगों के लिए उपयोग किया जाता है ताकि आप अंधेरे में अपनी चाबियां पा सकें।

अतिरिक्त उपयोग सार्वजनिक शौचालयों, वॉक-इन पैंट्री, हॉलवे या कहीं भी हो सकते हैं जहां रोशनी का स्वत: नियंत्रण उपयोगी हो। यह ऊर्जा की बचत प्रदान कर सकता है क्योंकि रोशनी केवल तभी चालू होती है जब उनकी आवश्यकता होती है और जब उपयोगकर्ता क्षेत्र छोड़ते हैं तो रोशनी बंद करने के लिए याद रखने वाले उपयोगकर्ताओं पर कोई निर्भरता नहीं होती है।

सुरक्षा अनुप्रयोग
जब एक सुरक्षा प्रणाली के हिस्से के रूप में उपयोग किया जाता है, तो पीआईआर में इलेक्ट्रॉनिक्स आमतौर पर एक छोटे रिले को नियंत्रित करते हैं। यह रिले बर्गलर अलार्म नियंत्रण कक्ष  के डिटेक्शन इनपुट ज़ोन से जुड़े विद्युत संपर्कों की एक जोड़ी में सर्किट को पूरा करता है। सिस्टम को आमतौर पर इस तरह से डिज़ाइन किया जाता है कि यदि कोई गति का पता नहीं चल रहा है, तो रिले संपर्क बंद हो जाता है - एक 'सामान्य रूप से बंद' (NC) रिले। यदि गति का पता चलता है, तो रिले अलार्म को चालू करते हुए, सर्किट को खोल देगा; या, यदि तार काट दिया जाता है, तो अलार्म भी काम करेगा।

प्लेसमेंट
निर्माता झूठे अलार्म को रोकने के लिए अपने उत्पादों की सावधानीपूर्वक नियुक्ति की सलाह देते हैं (यानी, घुसपैठिए के कारण कोई पता नहीं)।

वे पीआईआर को इस तरह लगाने का सुझाव देते हैं कि पीआईआर खिड़की से बाहर न देख सके। हालांकि इन्फ्रारेड विकिरण की तरंग दैर्ध्य जिसके लिए चिप्स संवेदनशील होते हैं, कांच में बहुत अच्छी तरह से प्रवेश नहीं करते हैं, एक मजबूत इन्फ्रारेड स्रोत (जैसे वाहन हेडलाइट या सूरज की रोशनी से) सेंसर को अधिभारित कर सकता है और झूठी अलार्म पैदा कर सकता है। कांच के दूसरी तरफ चलने वाला व्यक्ति पीआईडी ​​द्वारा नहीं देखा जाएगा। यह सार्वजनिक फुटपाथ के सामने वाली खिड़की के लिए अच्छा हो सकता है, या आंतरिक विभाजन में खिड़की के लिए खराब हो सकता है।

यह भी सिफारिश की जाती है कि पीआईआर को ऐसी स्थिति में नहीं रखा जाना चाहिए कि एक एचवीएसी वेंट प्लास्टिक की सतह पर गर्म या ठंडी हवा उड़ाएगा जो आवास की खिड़की को कवर करती है। हालाँकि हवा में बहुत कम उत्सर्जन होता है (बहुत कम मात्रा में इन्फ्रारेड ऊर्जा का उत्सर्जन होता है), प्लास्टिक की खिड़की के कवर पर उड़ने वाली हवा प्लास्टिक के तापमान को इतना बदल सकती है कि एक गलत अलार्म ट्रिगर हो सके।

उच्च संवेदनशीलता सीमा निर्धारित करके या यह सुनिश्चित करके कि कमरे का फर्श फोकस से बाहर रहता है, सेंसर भी अक्सर घरेलू पालतू जानवरों, जैसे कुत्तों या बिल्लियों को अनदेखा करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं।

चूंकि पीआईआर सेंसर की रेंज 10 मीटर (30 फीट) तक होती है, इसलिए प्रवेश द्वार के पास रखा गया एक डिटेक्टर आमतौर पर केवल एक प्रवेश द्वार वाले कमरे के लिए आवश्यक होता है। पीआईआर-आधारित सुरक्षा प्रणालियाँ बाहरी सुरक्षा और गति-संवेदनशील प्रकाश व्यवस्था में भी व्यवहार्य हैं; एक फायदा उनका कम पावर ड्रॉ है, जो उन्हें सौर-ऊर्जा संचालित करने की अनुमति देता है।

पीर रिमोट-आधारित थर्मामीटर
डिजाइनों को लागू किया गया है जिसमें एक पीआईआर सर्किट एक दूरस्थ वस्तु के तापमान को मापता है। ऐसे सर्किट में, एक नॉन-डिफरेंशियल PIR आउटपुट का उपयोग किया जाता है। एक विशिष्ट प्रकार के पदार्थ के आईआर स्पेक्ट्रम के लिए एक अंशांकन के अनुसार आउटपुट सिग्नल का मूल्यांकन किया जाता है। इस माध्यम से, अपेक्षाकृत सटीक और सटीक तापमान माप दूर से प्राप्त किए जा सकते हैं। देखी जा रही सामग्री के प्रकार के अंशांकन के बिना, एक पीआईआर थर्मामीटर उपकरण आईआर उत्सर्जन में परिवर्तन को मापने में सक्षम है जो सीधे तापमान परिवर्तन के अनुरूप है, लेकिन वास्तविक तापमान मूल्यों की गणना नहीं की जा सकती है।

यह भी देखें

 * गर्मी पकड़ने वाला
 * इन्फ्रारेड पॉइंट सेंसर
 * अवरक्त संवेदक
 * सेंसर की सूची

बाहरी संबंध

 * How Infrared motion detector components work
 * Design advice and assembly instructions from a motion detector kit
 * , Infrared Intrusion Detector System, issued Nov 21 1972 to Herbert L. Berman, contains a very clear explanation