निष्क्रिय अवरक्त संवेदक

निष्क्रिय अवरक्त संवेदक (पीआईआर संवेदक) एक इलेक्ट्रॉनिक संवेदक है जो अपने देखने के क्षेत्र में वस्तुओं से निकलने वाले अवरक्त (आईआर) प्रकाश को मापता है। वे प्रायः पीआईआर-आधारित गति संसूचक में उपयोग किए जाते हैं। पीआईआर संवेदक सामान्यतः सुरक्षा अलार्म और स्वचालित प्रकाश अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।

पीआईआर संवेदक 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 अवरक्त संसूचक के लिए पीआईआर संवेदक को सामान्यतः 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।

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

पीआईआर-आधारित गति संसूचक
एक पीआईआर-आधारित गति संसूचक का उपयोग लोगों, जानवरों या अन्य वस्तुओं की गति को समझने के लिए किया जाता है। वे सामान्यतः चोर घंटी और स्वचालित रूप से सक्रिय प्रकाश व्यवस्था में उपयोग किए जाते हैं।

संचालन
एक पीआईआर संवेदक उस पर पड़ने वाले अवरक्त विकिरण की मात्रा में परिवर्तन का पता लगा सकता है, जो संवेदक 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 पारित होता है, जैसे कि दीवार, संवेदक के दृश्य क्षेत्र में उस बिंदु पर तापमान कमरे के तापमान से शरीर के तापमान तक बढ़ जाएगा, और फिर वापस आ जाएगा। संवेदक आने वाले अवरक्त विकिरण में परिणामी परिवर्तन को निष्पाद वोल्टेज में परिवर्तन में परिवर्तित करता है, और यह संसूचक को प्रेरित करता है। समान तापमान की वस्तुएं लेकिन विभिन्न सतह विशेषताओं में एक अलग अवरक्त उत्सर्जन पतिरूप भी हो सकता है, और इस प्रकार उन्हें पृष्ठभूमि के संबंध में ले जाने से संसूचक भी प्रेरित हो सकता है। विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए पीआईआर कई विन्यासों में आते हैं। सबसे सामान्य प्रतिरूप 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 प्रतिरूप उपलब्ध हैं, जिन्हें सामान्यतः छत पर आलंबन करने के लिए अभिकल्पित किया गया है। कुछ बड़े पीआईआर एकल खंड दर्पण से बने होते हैं और पीआईआर से 30 मीटर (100 फीट) से अधिक अवरक्त ऊर्जा में बदलाव को अनुभव कर सकते हैं। प्रतिवर्ती निर्देशन दर्पण के साथ अभिकल्पित किए गए पीआईआर भी हैं जो आवरण को आकार देने के लिए या तो व्यापक आवरण (110 डिग्री चौड़ा) या बहुत संकीर्ण पर्दे के आवरण की अनुमति देते हैं, या व्यक्तिगत रूप से चयन करने योग्य अनुभाग के साथ अनुमति देते हैं।

विभेदक पहचान
संवेदक तत्वों के जोड़े को अंतर प्रवर्धक के विपरीत निविष्ट 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 संवेदक में आईआर ऊर्जा की वृद्धि स्वयं-रद्द हो रही है और उपकरण को प्रेरित नहीं करेगी। यह उपकरण 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 संवेदक सामग्री को संतृप्त करने में सक्षम हो सकता है और संवेदक को आगे की जानकारी दर्ज करने में असमर्थ बना सकता है।) साथ ही, यह अंतर व्यवस्था सामान्य-प्रणाली हस्तक्षेप को कम करती है, जिससे उपकरण को पास के विद्युत क्षेत्रों के कारण प्रवर्तन का विरोध करने की अनुमति मिलती है। हालांकि, संवेदक की एक अलग जोड़ी इस समाकृति में तापमान को माप नहीं सकती है, और इसलिए केवल गति का पता लगाने के लिए उपयोगी है।

व्यावहारिक कार्यान्वयन
जब एक पीआईआर संवेदक को विभेदी विधा में समनुरूप किया जाता है, तो यह विशेष रूप से गति संसूचक उपकरण के रूप में लागू होता है। इस प्रणाली में, जब संवेदक की दृष्टि की रेखा के भीतर एक गति का पता चलता है, पूरक सपन्द की एक जोड़ी संवेदक के निष्पाद पिन पर संसाधित होते हैं। प्रसारण या डेटा लॉकर, या अलार्म उपकरण जैसे भार के व्यावहारिक प्रवर्तन के लिए इस निष्पाद संकेत को कार्यान्वित करने के लिए, सेतुबद्ध दिष्टकारी का उपयोग करके अंतर संकेत को सुधारा जाता है और एक ट्रांजिस्टरित प्रसारण चालक परिपथ को सिंचित किया जाता है। इस प्रसारण के संपर्क पीआईआर से संकेतों के जवाब में बंद और खुलते हैं, इसके संपर्कों में संलग्न भार को सक्रिय करते हुए, पूर्व निर्धारित प्रतिबंधित क्षेत्र के भीतर किसी व्यक्ति का पता लगाने को स्वीकार करते हैं।

उत्पाद अभिकल्पना
पीआईआर संवेदक सामान्यतः एक मुद्रित परिपथ बोर्ड पर लगाया जाता है जिसमें संवेदक से संकेतों की व्याख्या करने के लिए आवश्यक आवश्यक इलेक्ट्रॉनिक्स होते हैं। पूरी असेंबली सामान्यतः एक आवास के भीतर समाहित होती है, एक ऐसे स्थान पर लगाई जाती है जहां संवेदक निगरानी के लिए क्षेत्र को कवर कर सकता है। आवास में सामान्यतः एक प्लास्टिक की खिड़की होगी जिसके माध्यम से अवरक्त ऊर्जा प्रवेश कर सकती है। प्रायः दृश्यमान प्रकाश के लिए केवल पारभासी होने के बावजूद, अवरक्त ऊर्जा खिड़की के माध्यम से संवेदक 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 संवेदक सतह पर केंद्रित करने के लिए विभिन्न तंत्रों का उपयोग किया जा सकता है।

लेंस
अवरक्त ऊर्जा को संवेदक 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 गति संसूचक आवास बेलनाकार मुख वाली खिड़की के साथ। एनीमेशन अलग-अलग पहलुओं को हाइलाइट करता है, जिनमें से प्रत्येक एक फ्रेस्नेल लेंस है, जो नीचे संवेदक 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 संवेदक (हरा तीर) का स्थान दिखाते हुए, फ्रंट कवर के साथ पीआईआर हटा दिया गया। 

दर्पण
अवरक्त 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 सामान्यतः कोई फ्रेस्नेल लेंस नहीं होता है।

बीम पतिरूप
फ़ोकसिंग के परिणामस्वरूप, संसूचक दृश्य वास्तव में एक बीम पतिरूप है। कुछ कोणों (क्षेत्रों) के तहत, पीआईआर संवेदक लगभग कोई विकिरण ऊर्जा प्राप्त नहीं करता है और अन्य कोणों के तहत पीआईआर अवरक्त ऊर्जा की केंद्रित मात्रा प्राप्त करता है। यह पृथक्करण गति संसूचक 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 संसूचक केवल गतिमान व्यक्ति को रुक-रुक कर देखेगा। इसका परिणाम तेजी से बदलते संवेदक संकेत में होता है जिसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा अलार्म प्रेरित करने या प्रकाश चालू करने के लिए किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा धीरे-धीरे बदलते संकेत 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 पतिरूप 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 सामान्यतः मुख्य वोल्टेज स्विच करने में सक्षम एक अभिन्न प्रसारण 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 सामान्यतः 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 सामान्यतः एक छोटे प्रसारण को नियंत्रित करते हैं। यह प्रसारण बर्गलर अलार्म नियंत्रण कक्ष  के डिटेक्शन निविष्ट ज़ोन से जुड़े विद्युत संपर्कों की एक जोड़ी में परिपथ को पूरा करता है। सिस्टम को सामान्यतः इस तरह से अभिकल्पित किया जाता है कि यदि कोई गति का पता नहीं चल रहा है, तो प्रसारण संपर्क बंद हो जाता है - एक 'सामान्य रूप से बंद' (NC) प्रसारण। यदि गति का पता चलता है, तो प्रसारण अलार्म को चालू करते हुए, परिपथ 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 अवरक्त विकिरण की तरंग दैर्ध्य जिसके लिए चिप्स संवेदनशील होते हैं, कांच में बहुत अच्छी तरह से प्रवेश नहीं करते हैं, एक मजबूत अवरक्त स्रोत (जैसे वाहन हेडलाइट या सूरज की रोशनी से) संवेदक 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 अवरक्त 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 प्रेरित हो सके।

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

चूंकि पीआईआर संवेदक की रेंज 10 मीटर (30 फीट) तक होती है, इसलिए प्रवेश द्वार के पास रखा गया एक संसूचक सामान्यतः 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 परिपथ एक दूरस्थ वस्तु के तापमान को मापता है। ऐसे परिपथ में, एक नॉन-डिफरेंशियल PIR निष्पाद का उपयोग किया जाता है। एक विशिष्ट प्रकार के पदार्थ के आईआर स्पेक्ट्रम के लिए एक अंशांकन के अनुसार निष्पाद संकेत 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
 * अवरक्त पॉइंट संवेदक
 * अवरक्त संवेदक
 * संवेदक 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