CHIẾU SÁNG TỰ ĐỘNG VỚI CÔNG TẮC CẢM BIẾN THEBEN

Bức xạ hồng ngoại là một dạng sóng điện từ, mắt người không thể nhìn thấy. Mọi vật thể đều phát ra một bức xạ hồng ngoại tương ứng với nhiệt độ của nó. Cơ thể người phát ra bức xạ hồng ngoại có bước sóng 7-14 micrromet, và có thể được phát hiện bởi các cảm biến phù hợp. 

1. Công nghệ hồng ngoại thụ động (passive Infrared Receiver – PIR)
 
Bức xạ hồng ngoại là một dạng sóng điện từ, mắt người không thể nhìn thấy. 
Mọi vật thể đều phá
t ra một bức xạ hồng ngoại tương ứng với nhiệt độ của nó. Cơ thể người phát ra bức xạ hồng ngoại có bước sóng 7-14 micrromet, và có thể được phát hiện bởi các cảm biến phù hợp. Các cảm biến này không phát ra bức xạ, chỉ thu bức
 xạ hồng ngoại nên được gọi là ‘’cảm biến hồng ngoại thụh động passiver infrared Receiver ‘’.
Phổ ánh sáng theo bước sóng:
Vùng 1: tia cực tím
Vùng 2: Vùng ánh sáng nhìn thấy.
Vùng 3: ánh sáng hồng ngoại.
Vùng 4: Phổ hồng ngoại từ người.
Trênảnh nhiệt (Như hình) có thể thấy tất cả các vật đều phát xạ hồng ngoại, vật nóng hơn thì sáng hơnvà phát xạ mạnh hơn. Bức xạ từ người khác các đồ vật xung quanh.
Việc xác định có người trong một khu vực có nhiều ứng dụng hữu ích, Thí dụ như: báo trộm, cảnh báo nguy hiểm, hoặc bất/tắt đèn, điều hòa không khí…
Vậy xác định có người trong khu vực thế nào?.
2. Nguyên tắc hoạt động của PIR 
Một PIR đơn giản sẽ gồm một cảm biến Pyroelictric 
và mạch điện tử để sử lý tín hiệu. PIR sẽ chỉ phản ứng với thay đổi của bức xạ hồng ngoại chiếu lên nó. Nó sẽ không phát tín hiệu (kính hoạt ) nếu bức xạ hồng ngoại chiếu lên nó không thay đổi.
Khi xuất hiện người trong khu vực, sẽ gây ra sự xáo trộn về trường bức xạ hồng ngoại trong khu vực. Nhờ vậy, các cảm biến có thểphát hiện ra. Tuy nhiên, độ chính xác là thấp vì có quá nhiều nguồn nhiệt (nhiễu) có thể gây ra bức xạ hồng ngoại tương tự như vậy. vì vậy một yếu tố nữa được đưa vào để phân biệt giữa người và các vật xung quanh là người thường liên tục di chuyển hoặc cử động đột ngột (trừ lục ngủ), trong khi đồ vật thì thường xuyên đứng yên.
Để có thể giúp cảm biến nhận biết chính xác chuyển động, người ta đưa vào một hệ thống thấu kính hoặc gương giúp tập trung bức xạ hồng ngoại tới cảm biến và chia khu vực quan tâm thành vô số các vùng nhỏ, chủ động và thụ động. Trong thị trường của cảm biến, mỗi một người đuwọc đánh dấu bằng bằng một số vùng nhất định. Thông thường sự thay đổi của bức xạ nhiệt của môi trường (Phông) rất chậm trong khi thay đổi tạo ra do chuyển động của người là rất rõ ràng và đột ngột nên việc nhận diện người có độ chính xác khá cao. Từ các thay đổi này, cảm biến sẽ phát ra tín hiệu và sau đó xử lý và đưa tới cơ cấu chấp hành khác.
Để tăng hiệu năng, độ chính xác, người ta bổ xung một số hiệu ứng khác:
  • Lọc ánh sáng trắng, giảm nhiễu.
  • Sử dụng nhiều cảm biến, thành 1 cặp, 2 cặp hoặc hơn
  • Xử dụng mạch lọc nhiễu, vi xử lý với các thuật toán…
  • ….
3Công tắc cảm biến hồng ngoại
Nguyên tắc hoạt động của Công tắc cảm biến hồng ngoại (Infrared Detector Switches) là sử dụng cảm biếnhồng ngoại thụ động PIR để phát hiện sự thay đổi bức xạ nhiệt ở phổ tần số nhất định phát ra từ khu vực quan tâm. Sự thay đổi này sẽ được chuyển thành tín hiệu điện và được sử lý để xác định xem có phải là sự di chuyển hay hiện diện của con người. Nếu câu trả lời là đúng, tiếp điểm sẽ có thể được bật.
Nếu công tắc cảm biên hồng ngoại được thiết kế là điều khiển chiếu sáng thì nó sẽ tích hợp thêm cảm biến ánh sáng để đèn sẽ chỉ được bật khi thiếu sáng ( thí dụ như trời tối).

4. Phân loại công tắc cảm biến thebenXuất phát từ nhu cầu thực tế, theben phát triển hai loại sản phẩm công tắc tự động khác nhau là cảm biến hiện diện (presence Detector Switch), và cảm biến chuyển động (Motion Detector Switch).
Cảm biến hiẹn diện có độ nhạy cao hơn hẳn so với cảm biế chuyển động để có thể phát hiện đượcnhững chuyển động dù là nhỏ nhất. Công tắc hiện diện chia khu vực giám sát tới hàng ngàn vùng nhỏ và sử dụng cảm biến (cụm) và bộ phận quang học cao cấp để có thể phát hiện được những chuyển động dù nhỏ nhất. thí dụ như thao tác gõ bàn phím tại văn phòng làm việc, hay người ngồi trong nhà vệ sinh.
NGược lại, Cảm biến chuyển động chỉ phát hiện những thay đổi lớn hơn của trường bức xạ hồng ngoại, thí dụ như người đi lại ở sảnh, hành lang.

5. Đo cường độ sáng
Cảm biến chuyển động sẽ đo mức sáng 1 lần, khi phát hiện người chuyển động và quyết định xem có bạt đèn hay không. Đèn sẽ vẫn sáng nếu phát hiện người chuyển động dù môi trường xung quanh (trời) sáng hay tối. Thí dụ vào sáng sớm, và trời vẫn chưa sáng hẳn, một người buwóc vào phòng và đèn được bật lên tự động, đèn sẽ vẫn sáng(một cách lãng phí) khingười này vẫn đi trong phòng dù trời đã sáng hẳn.
Ngược lại, cảm biến hiện diện sẽ liên tục đo độ sáng xung quanh, và ngay lập tức tắt đèn nếu như ánh sáng tự nhiên đã đủ dù dù vẫn phát hiện người trong phòng. Tính năng này giúp tiết kiệm một lượng điện năng.

6. Vùng phát hiện
Hầu hết các phòng làm việc, phòng họp  hay các sảnh lớn đều có dạng hình vuông/chữ nhật. Nhiều cảm biến hiện diện có dạng phát hiện hình vuông/chữ nhật giúp cho việc thiết kế trở nên đơn giản hơn rất nhiều. Hoàn toàn không cso điểm mù, sự chồng chéo giữa các cảm biến, sự phức tạp trong điều khiển các tuyến đèn trong khu vực.
Trong khi đó, hầu hết các cảm biến chuyể động có vùng phát hiện dạng tròn khiến cho việc bố trí nhiều cảm biế trong một khu vực rộng gặp nhiều khó khăn.

7. Công nghệ đóng/ngắt
Một yêu cầu đối với đa số các công tắc cảm biến là hoạt động với tần suất cao và phải có tuổi thọ cao, do được đấu nối với hệ thống chiếu sáng, nên việc thay thế thường không dễ dàng cả về mặt thủ tục lẫn kỹ thuật.
Vì vậy, cơ cấu chấp hành việc đóng ngắt mạch điện, tiếp điểm của rơle sẽ phải có thiết kế và chế tọa bằng vật liệu cũng như công nghệ phù hợp. Bên cạch sử dụng vật liệu cao cấp như Ô xít thiếc bạc (AgSnO2), theben cũng sử dụng các dông nghệ đóng cắt theo pha với hai tiếp điểm không vôn (Zero Cross Switching) khi dòng điện trong mạch là nhỏ nhất.
Các giải pháp trêngiúp nâng cao tuổi thọ của thiết bị lên nhiều lần để thiết bị có thể đóng cắt tời trên 30.000 lần đóng cắt.

8. Thiết kế và lắp đặt cảm biến
Việc thiết kế đã trở nên đơn giản hơn rất nhiều với phần mềm hỗ trợ Relux. Có thể tải hoàn toàn miễn phí từ trang www.relux.com. Phần mềm hỗ trợ các sản phảm của theben giúp cho người sử dụng có thể lựa chọn và thiết kế đơn giản.
Ngoài ra, các kỹ sư và người dùng cũng có thể dựa vào đặc tính kỹ thuật của thiết bị bao gồm cả các mô tả về kích thước, phạm vi phát hiện (đứng và ngồi), cao độ lắp đặt.

9. Một số lưu ý khi lắp đặt cảm biến.
Cảmbiế hồng ngoại không thể ‘’nhìn’’ xuyên qua vật chắn, vì thế, không đặt các vật thể như đèn treo, vách ngăn, kệ, cây to làm cản trở ‘’tầm nhìn’’ của cảm biến. Ngoài ra, vì là thụ động, nên cường độ bức xạ hồng ngoại tới cảm biến cũng rất nhỏ, thậm chí kính cũng là vật cản.
Loại bỏ tất cả các nguyên nhân có thể gây nên nhiễu bức xạ hồng ngoại trong khu vực phát hiện: giàn phơi quần áo, giàn nóng máy lạnh, rèm cửa, cây lá to, miêchj gió lớn..
Việc bạt, tắt đèn gần cảm biến sẽ làm cảm biến hiểu nhầm là có chuyển động.
Sự chuyển động của máy móc như quạt cũng có thể là nguyên nhân cảmbiến hoạt động không đúng.
Lợi ích khi sử dụng công tắc cảm biến thông minh của theben
Theben là nhà sản xuất dẫn đầu thế giới về  (marker leader) về công tắc cảm biến hồng ngoại sử dụng cho mục địch điều khiển chiếu sáng, tiết kiệm năng luwọng và sự tiện nghi. Sản phẩm theben được ưa chuộng và sử dụng khắp thế giới bởi các nhà lắp đặt chuyên nghiệp cho các ứng dụng dân dụng, thương mại, công nghiệp, tòa nhà. Các lợi ích chính có thể kể như sau:
  • Độ tin cậy cao
 các cảm biến theben luôn hoạt động với độ chính xác tin cậy cao.
  • Hoạt động bền bỉ, tuổi thọ thiết bị và tải đèn được nâng cao
Các thiết bị của theben có tuổi thọ trung bình là 30.000 lần đóng/cắt với tuổi thọ từ 5 năm trở lên. Tại Việt Nam, kể từ khi sản phẩm có mặt trên thị trường năm 2011, đại đa số các sản phẩm của theben vẫn đang hoạt động bền bỉ, đêm ngày.
  • Thiết kế và lắp đặt nhanh chóng, dễ dàng.
Thông tin và hỗ trợ kỹ thuật đầy đủ, chính xác giúp việc lắp đặt được thuận lợi. Các sản phẩm cao cấp có vùng phát hện hình vuông (chữ nhật) giúp việc thiết kế và lắp đặt thuận tiện, dễ dàng.
  • Chi phí bảo trì và tổng chi phí thấp.
Việc ít phải thay thế không những làm giảm chi phí thiết bị thay thế mà còn giảm chi phí vật tư, nhân công, và các thủ tục, cũng như gián đoạn kinh doanh, phiền nhiễu trong sinh hoạt.
  • Kiểu dáng đẹp, đáp ứng yêu cầu sử dụng có yêu cầu thẩm mỹ cao
  • Đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của Euvà Bắc Mỹvề an toàn điện, giảm thiểu chi phí và nguy cơ rủi ro cháy nổ.
  • Thân thiện với môi trường, tuân thủ tiêu chuẩn (RoHS).

Đối tác

CBC GROUP
Theben
foster & freeman
Pyronix
Takex
visonic
Truen