Wie funktioniert ein PIR-Sensor?

Jürgen schrieb:

Ich suche eine Erklärung, wie die Beschaltung eines PIR-Sensors funktioniert.

Konkret geht es darum, daß ein PIR-Sensor - das reine TO5-Teil - einen Ausgang hat, den man aber erst auswerten muß. Dazu gibt es bspw. den BISS0001 (was für eine Typnummer). Das mickrige Datenblatt https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/1132257/SILVAN/BISS0001.html oder https://www.ladyada.net/media/sensors/BISS0001.pdf zeigt eine recht aufwändige Schaltung. Ich will jetzt nicht jeden Widerstand erklärt haben (Spannungsregler sowieso bekannt). Aber was macht das Teil? Wozu die ganzen Anschlüsse?

Was mich nicht interessiert, weil tausendfach vorhanden:

• was ist PIR und wie der eigentliche Piezoeffekt funktioniert
• wie ich ein PIR-Modul anschließe

Das "P" in PIR steht für "Passive".

Das PIR Ausgangssignal ist analoger Natur. Der BISS0001 ist teils ein analoger Baustein, der die schwachen Sighaländerungen des PIR Ausgangs nicht DC gekoppelt verstärkt und dann auswertet.

Stell Dir vor, der PIR wäre ein Mikrophon. Jedesmal wenn Du leicht reinpfeifst, wird dieser Laut so weit verstärkt und ausgewertet, daß man damit einen Logikausgang digital zur Verfügung hat.

Beim PIR ist es ähnlich. Wenn man in das Aufnahmefeld des PIR Detektors gerät, erzeugt Deine Körperwärme eine plötzliche Änderung des Hintergrund Ausgangssignal. Diese Änderung wird dann ausgewertet. Diese Auswertung muß auf Differenzierungsbasis erfolgen, weil die DC Komponente des PIR Ausgangs ein langsam herumschwankender DC Wert ist und nicht mit einem DC gekoppelten Komparator direkt ausgewertet werden kann.

Ich habe noch nie etwas mit PIRs gemacht, aber so verstehe ich deren Operation aus meinem Gedächtnis. Kann teilweise falsch sein, aber zum Nachschauen habe ich momentan keine Lust:-)

Musst halt etwas im Internet recherchieren...

https://learn.adafruit.com/pir-passive-infrared-proximity-motion-sensor/how-pirs-work

Wenn du an der grundsaetzlichen Funktion der PIR-Auswertung tatsaechlich interessiert bist, dann schau dir die Schaltungen chinesischer PIR-Sensoren an. Die schaffen das naemlich mir LM324. Du solltest aber die Grundlagen des Umgangs mit OPVs beherrschen.

Gerhard O. schrieb:

Musst halt etwas im Internet recherchieren...

https://learn.adafruit.com/pir-passive-infrared-proximity-motion-sensor/how-pirs-work

Das habe ich halt schon erfolglos getan. Auch bei Adafruit: nur das übliche Geschwätz, was überall zu finden ist. Aber nicht, was nach dem Sensor passiert. Da kommt dann gleich ein Modul. :-(

Motopick schrieb:

Du solltest aber die Grundlagen des Umgangs mit OPVs beherrschen.

Ja, da komme ich dann doch leider bald an meine Grenzen.

Da sind mehrere Schaltungsteile im Chip zusammengefasst.

Das Sensorsignal wird verstärkt, bandpassgefiltert und mit einem Komparator detektiert. Zusätzlich gibt es eine Verriegelung (meist mit einem LDR ) für Nachtbetrieb und eine Delayschaltung für die Schaltdauer des Relais.

Habe es gelöscht wegen: ... Was mich nicht interessiert, weil tausendfach vorhanden:

• was ist PIR und wie der eigentliche Piezoeffekt funktioniert
• wie ich ein PIR-Modul anschließe

Du solltest aber die Grundlagen des Umgangs mit OPVs beherrschen.

Ja, da komme ich dann doch leider bald an meine Grenzen.

Das wird dir nicht erspart bleiben, wenn es nicht in Gesuelz ausarten soll. Da die Chinesen ein sparsames Volk sind, ist immerhin die resultierende Schaltung auch von einer bestechenden Eleganz und Einfachheit. Der besondere Vorteil liegt gegenueber irgendwelchen Modellen auch in dem Fakt, dass sie praktisch aufgebaut, auch funktioniert.

PIR-Sensor über MCU auswerten

Beitrag "PIR-Sensor über MCU auswerten"

Jürgen schrieb:

• was ist PIR und wie der eigentliche Piezoeffekt funktioniert

Ein PIR hat mit Piezoeffekt nichts zutun. Das eigentliche Sensorelement ist ein Sensor für nahes Infrarot. Das kann eine Art Minisolarzelle oder ein Photohalbleiter sein.

denke ich: wie wird die schnelle der änderung erfaßt, über die ladezeiten von kondensatoren werden zeitlich unterschiedliche pegel an den eingängen des opv, komparator, ... ? erzeugt, die zum durchschalten führen. wäre das plausibel ?

Carypt C. schrieb:

wie wird die schnelle der änderung erfaßt

Das kann man z.B. mit einem 'Auto-Level' Komparator erreichen:

1

Input         |--\ 

2

O-+-----------|+  \      Output

3

  |  R        |    |----->

4

  +-|==|-+----|-  /

5

         |    |--/

6

        --- C

7

        ---

8

         |

9

GND------+---------------

Langsame Änderungen werden durch den Tiefpass auch auf den invertierenden Eingang übertragen. Schnelle Änderungen lassen dem Komparator schalten. Damit die Nummer nicht wild springt, kann es sinnvoll sein, den invertierenden Eingang leicht vorzuspannen.

Gerhard O. schrieb:

Wenn man in das Aufnahmefeld des PIR Detektors gerät, erzeugt Deine Körperwärme eine plötzliche Änderung des Hintergrund Ausgangssignal.

Die meisten PIR Sensor haben nicht EIN Aufnahmefeld, sondern ein ganzes Array davon. Wie genau diese Felder liegen, wird durch das Mehrfachlinsensystem vor dem eigentliche IR-Detektor bestimmt. Eine sich bewegende Wärmequelle erzeugt beim Durchqueren der Felder dadurch eine Wechselspannung, die verstärkt und ausgewertet wird. https://img.alarmax.cz/images/ZabezpeceniObjektu/pir-detektor-paradox-dg75-2.jpg

Jürgen schrieb:

Ich suche eine Erklärung, wie die Beschaltung eines PIR-Sensors funktioniert.

Und warum fragst du dann im Titel nach der Funktionsweise des Sensors?