Nếu bạn đang muốn nâng cấp không gian của mình bằng một số tính năng chiếu sáng thông minh, việc lắp đặt cảm biến chuyển động vi sóng hoặc hồng ngoại thụ động (PIR) là cách tuyệt vời để bắt đầu. Các thiết bị này có thể tự động bật và tắt đèn dựa trên khả năng phát hiện chuyển động, giúp bạn tiết kiệm năng lượng và tăng thêm sự tiện lợi. Nhưng bạn có thể nhầm lẫn về sự khác biệt giữa cảm biến Radar và cảm biến PIR, cũng như cách tối đa hóa hiệu quả của cả hai.

Trong bài đăng này, chúng tôi sẽ giải thích hai loại cảm biến này, cách chúng hoạt động và cung cấp các mẹo để tối đa hóa tiềm năng của chúng và thu được những lợi ích tối đa. Đây là tất cả những gì bạn cần biết để đưa cảm biến lò vi sóng hoặc cảm biến PIR hoạt động.

Cảm biến radar (microwave sensor) là gì?

Cảm biến radar (vi sóng) là một thiết bị phát hiện chuyển động sử dụng vi sóng để cảm nhận chuyển động trong phòng. Nó hoạt động bằng cách liên tục gửi tín hiệu vi sóng và đo phản xạ của vật thể và con người trong vùng phát hiện của nó. Khi một người di chuyển qua khu vực, cảm biến sẽ phát hiện sự thay đổi trong mẫu vi sóng nhận được và kích hoạt đèn bật.

Xem thêm: Cảm biến ánh sáng là gì? phân loại và ứng dụng của cảm biến ánh sáng

Cảm biến Radar hoạt động như thế nào?

Một cảm biến vi sóng bao gồm hai thành phần chính: bộ phát và bộ thu. Máy phát phát ra một làn sóng bức xạ vi sóng liên tục, có bước sóng từ 1 mm đến 1 m và tần số từ 0,3 đến 40 GHz. Máy thu phát hiện sóng phản xạ bật ra khỏi bất kỳ vật thể nào trong phạm vi của cảm biến.

Cảm biến vi sóng hoạt động dựa trên hiệu ứng Doppler , đó là sự thay đổi tần số của sóng khi nguồn hoặc người quan sát chuyển động. Khi một vật đứng yên thì tần số của sóng phản xạ bằng tần số của sóng phát ra. Tuy nhiên, khi một vật chuyển động thì tần số của sóng phản xạ sẽ thay đổi theo tốc độ và hướng của vật đó. Máy thu có thể đo sự thay đổi tần số này và tính toán vận tốc và khoảng cách của vật thể.

Cảm biến vi sóng mang lại nhiều lợi thế hơn các loại cảm biến chuyển động khác, chẳng hạn như cảm biến hồng ngoại hoặc siêu âm. Chúng có thể hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, ngày hay đêm và không bị ảnh hưởng bởi bụi, khói hoặc sương mù. Ngoài ra, chúng có thể xuyên qua một số vật liệu nhất định như thủy tinh, gỗ hoặc nhựa và bao phủ một khu vực rộng lớn chỉ bằng một cảm biến.

Tuy nhiên, cảm biến vi sóng cũng có một số nhược điểm, bao gồm tiêu thụ điện năng cao, dễ bị nhiễu từ các nguồn bức xạ vi sóng khác và có khả năng báo động sai do các vật thể nhỏ hoặc chuyển động nhanh gây ra. Vì vậy, điều quan trọng là phải chọn cảm biến vi sóng phù hợp cho hệ thống chiếu sáng của bạn và lắp đặt nó một cách chính xác.

cảm biến vi sóng hoạt động

Mẹo sử dụng cảm biến Radar hiệu quả

Cảm biến radar là thiết bị tuyệt vời để phát hiện chuyển động và điều khiển hệ thống chiếu sáng của bạn. Tuy nhiên, có một số lưu ý quan trọng cần lưu ý khi sử dụng chúng.

Phát hiện vi sóng bao gồm hai phần: sóng chính và sóng bên. Sóng chính có nhiệm vụ phát hiện tín hiệu chuyển động, trong khi sóng bên không ảnh hưởng đến quá trình phát hiện chuyển động nhưng có khả năng làm gián đoạn sóng chính nếu cảm biến chuyển động vi sóng được tích hợp vào bộ đèn kim loại kín. Điều này là do vi sóng không thể truyền qua kim loại.

Trong trường hợp mô-đun vi sóng được tích hợp vào bộ đèn chiếu sáng bằng kim loại hoặc được đặt gần tường, sóng bên sẽ bị phản xạ bởi đế hoặc tường kim loại. Sự phản xạ này có thể gây nhiễu sóng chính, khiến cảm biến chuyển động vi sóng hoạt động dưới mức tối ưu. Để giải quyết những vấn đề như vậy, việc giảm độ nhạy phát hiện hoặc giảm thiểu tác động của sóng bên sẽ có lợi.

Búp sóng chính và các búp sóng phụ của cảm biến vi sóng khi hoạt động

Cảm biến vi sóng sử dụng bức xạ vi sóng, là sóng điện từ có khả năng xuyên qua một số vật liệu nhất định như thủy tinh, gỗ hoặc nhựa. Do đó, điều cần thiết là phải thận trọng về nơi lắp đặt chúng và tránh đặt chúng gần các vật kim loại như đường ống, dây điện hoặc các thiết bị có thể cản trở hoặc phản xạ tín hiệu vi sóng.

sóng vô tuyến chạm vào bề mặt kim loại đã bị phản xạ

Trường hợp nhà kho sử dụng tấm kim loại để lợp mái hoặc tường, vi sóng có thể bị phản xạ nhiều lần, gây nhiễu. Ngoài ra, các tấm kim loại thường mỏng và dễ bị rung lắc nhẹ do gió, mưa hoặc các rung động khác, có thể gây rủi ro về an toàn. Chúng tôi thực sự khuyên bạn nên lắp đặt đèn ở khoảng cách 1-3 mét so với kim loại, như minh họa bên dưới:

lắp đặt cảm biến vi sóng tránh phản xạ kim loại trong kho

Tất nhiên, chúng tôi cũng có thêm thông tin chi tiết về ứng dụng cảm biến vi sóng ngoài các thông báo nêu trên. Vui lòng đọc kỹ thông báo ứng dụng cho cảm biến vi sóng:

Vùng nhạy cảm bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như tốc độ và kích thước của vật thể chuyển động, chiều cao lắp đặt, góc lắp đặt, môi trường làm việc và vật liệu phản chiếu. Khu vực phát hiện được cung cấp là giá trị điển hình được đo bằng máy đo 165cm/65kg trong môi trường mở trong nhà.
Ngưỡng ánh sáng ban ngày được đo vào ngày nắng không có bóng, có tính đến ánh sáng xung quanh và phản xạ khuếch tán. Các môi trường và khí hậu khác nhau có thể dẫn đến các giá trị độ sáng khác nhau được đo bằng cảm biến ánh sáng ban ngày .
Các thông số cảm biến có thể yêu cầu cấu hình lại trong các môi trường cài đặt khác nhau. Vui lòng tham khảo hướng dẫn sau hoặc liên hệ với nhà sản xuất để được hỗ trợ.
Cảm biến được thiết kế chỉ để sử dụng trong nhà. Hiệu quả chống thấm của nó sẽ bị ảnh hưởng ở môi trường ngoài trời hoặc một phần ngoài trời. Kích hoạt sai có thể xảy ra do gió, mưa hoặc vật thể chuyển động.
Chiều cao lắp đặt của sản phẩm cảm biến không được vượt quá 15 mét, độ cao tối ưu là 12 mét. Khoảng cách giữa hai cảm biến phải lớn hơn 3 mét.
Khi cảm biến được lắp đặt trong đèn kim loại, trên bề mặt phản chiếu kim loại hoặc trong môi trường nhỏ khép kín, tín hiệu vi sóng có thể bị phản xạ nhiều lần, dẫn đến kích hoạt sai. Vui lòng giảm độ nhạy của cảm biến hoặc tham khảo ý kiến nhà sản xuất để được hỗ trợ kỹ thuật.
Các rung động sẽ được cảm biến hiểu là tín hiệu chuyển động. Vì vậy, điều quan trọng là phải lắp đặt cảm biến cách xa các vật thể rung trong thời gian dài, chẳng hạn như thiết bị kim loại lớn, đường ống, ổ cắm điều hòa, lỗ thoát khí, cổng máy xả khói hoặc quạt lắc.
Vi sóng không thể xuyên qua kim loại. Tránh đặt sản phẩm bên trong đèn kim loại đóng hoặc đóng một phần. Không được sử dụng kim loại và thủy tinh để bọc sản phẩm.
Đối với môi trường lắp đặt mới, ban đầu nên cài đặt và thử nghiệm 5 thiết bị nguyên mẫu trước khi tiến hành cài đặt hàng loạt.

Cảm biến hồng ngoại (PIR sensor) là gì?

Cảm biến PIR là một thiết bị điện tử sử dụng bức xạ hồng ngoại để phát hiện sự hiện diện của các vật thể chuyển động trong phạm vi của nó. Nó hoạt động theo nguyên tắc phát hiện thụ động, nghĩa là nó không phát ra bất kỳ tín hiệu nào mà thay vào đó phản ứng với những thay đổi trong năng lượng hồng ngoại do vật thể phát ra.

Cảm biến PIR hoạt động như thế nào

Cảm biến PIR bao gồm hai thành phần chính: cảm biến nhiệt điện và thấu kính. Cảm biến nhiệt điện là vật liệu tạo ra điện tích nhỏ khi tiếp xúc với nhiệt. Ống kính có nhiệm vụ tập trung bức xạ hồng ngoại vào cảm biến và xác định vùng phát hiện. Cảm biến PIR so sánh sự chênh lệch bức xạ hồng ngoại giữa nền và vật thể chuyển động, kích hoạt tín hiệu đầu ra khi phát hiện thấy sự thay đổi đáng kể.

Cảm biến kết hợp mạch điện để khuếch đại và xử lý các tín hiệu này, đặc biệt là lọc các nhiễu loạn ngẫu nhiên và nhắm mục tiêu chuyển động của con người. Khi phát hiện dấu hiệu chuyển động được xác định trước, cảm biến PIR sẽ nhanh chóng gửi tín hiệu kích hoạt đến hệ thống chiếu sáng, bật đèn. Cảm biến liên tục theo dõi sự thay đổi mức hồng ngoại để giữ cho đèn luôn sáng trong khi phát hiện có người.

Tuy nhiên, cảm biến PIR có những hạn chế nhất định. Chúng có thể nhạy cảm với nhiệt độ môi trường, dễ bị nhiễu từ ánh sáng mặt trời hoặc các nguồn hồng ngoại khác và không thể phát hiện các vật thể đứng yên.

Cảm biến PIR

Mẹo sử dụng cảm biến PIR hiệu quả

Để tối đa hóa hiệu quả và đảm bảo an toàn, điều quan trọng là phải hiểu cách sử dụng cảm biến PIR đúng cách.

Cảm biến hồng ngoại nhiệt điện ít nhạy nhất với chuyển động xuyên tâm và nhạy nhất với chuyển động tiếp tuyến (nghĩa là hướng vuông góc với bán kính).

Độ nhạy tốt và kém của cảm biến PIR

Khi tiến hành kiểm tra khoảng cách, nên thực hiện chúng trong môi trường ban đêm với nhiệt độ xung quanh 25-30oC, độ ẩm từ 50-70% và nhiệt độ bề mặt cơ thể con người ở 36-37oC. Người đi bộ phải duy trì tốc độ từ 0,6m/s đến 1,5m/s theo hướng cắt ngang. Góc cảm ứng tối đa của sản phẩm đạt được khi được đặt ở độ nhạy cao nhất trong quá trình thử nghiệm. Nếu đặt ở độ nhạy thấp, góc cảm ứng tối đa có thể không đạt được.

Dưới đây là một số mẹo giúp bạn khai thác toàn bộ tiềm năng của cảm biến PIR trong thiết lập ánh sáng của mình:

Tránh lắp đặt cảm biến PIR ngoài trời để tránh kích hoạt sai do thay đổi nhiệt độ môi trường. Ngoài ra, tránh đặt chúng ở những vị trí nhạy cảm với nhiệt độ hoặc sự thay đổi luồng không khí để tránh hỏng cảm biến hoặc các vấn đề về nhiệt độ cao.
Giữ cảm biến PIR cách xa máy điều hòa không khí, tủ lạnh, lỗ thông hơi, lò sưởi và các khu vực khác có nhiệt độ không khí dao động.
Đảm bảo rằng màn chắn, đồ nội thất, cây cảnh lớn hoặc bất kỳ vật cản nào khác không cản trở phạm vi phát hiện của cảm biến PIR.
Không được có vật phản chiếu phía trước cảm biến PIR, vì ánh sáng phản chiếu có thể gây ra hiện tượng kích hoạt không chính xác.
Khi lắp đặt cảm biến PIR trong nhà, tránh hướng trực tiếp chúng về phía cửa sổ. Điều này sẽ giúp ngăn chặn cảnh báo sai do nhiễu loạn không khí nóng hoặc chuyển động bên ngoài cửa sổ. Hướng chuyển động cũng ảnh hưởng đến độ nhạy của cảm biến nhiệt điện hồng ngoại đối với chuyển động của cơ thể con người.
Giữ cảm biến PIR tránh xa các thiết bị phát sóng điện từ như bộ định tuyến Wi-Fi hoặc máy ảnh. Duy trì khoảng cách hơn 2 mét để tránh nhiễu điện từ.
Do đầu dò hồng ngoại trên cảm biến PIR khá mỏng manh nên điều quan trọng là phải xử lý nó cẩn thận trong quá trình sản xuất, bảo quản, vận chuyển và lắp đặt. Nếu sản phẩm không được bảo vệ hiệu quả bằng bao bì phù hợp thì cần xử lý nhẹ nhàng. Việc đánh rơi sản phẩm có thể dẫn đến các vết nứt ẩn trong đầu dò hồng ngoại hoặc làm hỏng chip bên trong, dẫn đến mất khả năng phát hiện hoặc thậm chí trục trặc tự phát.

mẹo sử dụng cảm biến pir hiệu quả hơn

Sự khác biệt giữa cảm biến Radar và cảm biến PIR

Dưới đây là bảng nêu bật những khác biệt chính giữa Cảm biến Radar và Cảm biến PIR (Hồng ngoại thụ động):

	Cảm biến Radar	Cảm biến PIR
Công nghệ	Phát ra sóng vi ba và đo tín hiệu phản xạ	Phát hiện bức xạ hồng ngoại phát ra từ vật thể
Nguyên tắc phát hiện	Hiệu ứng Doppler: phát hiện sự thay đổi tần số do vật thể chuyển động gây ra	Sự thay đổi mức bức xạ hồng ngoại do chuyển động của vật thể ấm
Phạm vi cảm biến	Dài hơn, có thể xuyên qua tường và các vật liệu khác	Ngắn hơn, yêu cầu tầm nhìn
Vùng phủ sóng	Tầm phủ sóng góc rộng, thích hợp cho khu vực rộng lớn	Vùng phủ sóng hẹp hơn, tốt hơn cho không gian nhỏ hơn
Nhạy cảm với chuyển động	Phát hiện cả chuyển động nhỏ và lớn	Chủ yếu phát hiện cơ thể con người (nguồn nóng).
Kích hoạt sai	Dễ bị kích hoạt sai do nhạy cảm với các yếu tố môi trường như gió hoặc mưa	Ít bị kích hoạt sai vì chúng dựa vào dấu hiệu nhiệt
Ứng dụng	Lý tưởng cho không gian rộng lớn, khu vực ngoài trời,	Lý tưởng cho không gian nhỏ hơn, khu vực trong nhà,
Sự tiêu thụ năng lượng	Tiêu thụ điện năng cao hơn 0,8 ~ 1,4W, so với cảm biến PIR	Giảm mức tiêu thụ điện năng xuống 0,5~1W, giúp chúng tiết kiệm năng lượng hơn.

Với vị trí thích hợp, các cân nhắc về môi trường và bảo trì thường xuyên, bạn có thể giảm thiểu đáng kể các cảnh báo sai cho cảm biến chuyển động vi sóng và PIR của mình. Bằng cách thực hiện những mẹo đơn giản này, bạn sẽ nâng cao độ tin cậy và hiệu quả của hệ thống chiếu sáng, đảm bảo hệ thống hoạt động trơn tru đồng thời mang lại sự an toàn và tiện lợi mà bạn mong muốn.

Dưới đây là một số sản phẩm Đèn Cảm ứng chuyển động Vi sóng do VIVADI sản xuất. Đèn là sự kết hợp giữa module cảm biến Radar và module Cảm biến ánh sáng. Đèn sẽ tự động bật sáng khi trời tối và có vật thể chuyển động trong vùng quét sóng