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焦電型赤外線センサ設計/試作する

設計 / 試作 / 評価いただくときのポイント

センサの種類と設置位置、電極配置の関係

ムラタで提供している焦電型赤外線センサの種類は大きく以下の2つタイプに分かれ、センサの電極には極性があります。
セットの設置位置に応じて、適したセンサが異なりますので、設置位置に合わせてセンサを選んでいただくことが必要です。

センサの種類 適したセットの設置位置 電極配置
デュアルタイプ 壁付けセットの人体検知向け 2つの電極でプラス側とマイナス側が横並びの配置
クワッドタイプ 天井付けセットの人体検知向け 4つの電極でプラス側とマイナス側が交差した配置
電極配置イメージ図

電極配置について

設置位置に応じたセンサの電極配置が必要です。

デュアルタイプの場合

デュアルタイプとは、2つの電極を持つタイプです。プラス側、マイナス側それぞれの極性を持つ電極が1組の構成で、出力は1つになります。
2つの電極を順次横切る方向(水平)からの入力に感度を持つため、壁付けセット(水平方向の動きの人体検知)での使用に適しています。

○ 電極を水平方向に配置

デュアルタイプの検知エリアに対する信号出力イメージ

デュアルタイプは、検知エリアに対して、水平方向の動きの検知が得意。

× 電極を垂直方向に配置

デュアルタイプの検知エリアに対する信号出力イメージ

クワッドタイプの場合

クワッドタイプは、4つの電極を持つタイプです。デュアルタイプ2組を1つのパッケージに入れた構造で、出力を1つにまとめて取り出します。
極性が交差する形で配置されていますので、クワッドタイプはデュアルタイプと異なり垂直方向にも感度を持ちます。そのため、検知エリアを下に配置するような天井付けのセットでの使用に適しています。

クワッドタイプの検知エリアに対する信号出力イメージ

クワッドタイプは、検知エリアに対して、さまざまな方向からの動きの検知が得意。
検知エリアが多く設定できるため、デュアルタイプと比べた場合、微動が検知しやすくなります。(※センサと光学設計の組み合わせにより実現)
ただし、動きの方向が決まっている場合には配置に注意が必要です。

検出エリアサイズに対する出力信号

出力信号は距離によって変化します。

フレネルレンズをはじめとした光学系は、人体を検出したい検出距離と検出面積で設定する必要があります。

デュアルタイプの場合

デュアルタイプの図1
デュアルタイプの図2。増幅回路(周波数特性とゲイン)の調整が必要。

レンズの選びかた

設定したい検知エリア数に応じて、フレネルレンズを選んでください。電極数×レンズセグメント数の検知エリアができます。

レンズを使用しない場合

センサの前にフレネルレンズなどの光学系を使用しない場合の検出領域のイメージは下図のようになり、赤と青の円が重なっている領域の出力信号はキャンセルされます。また、レンズには、①赤外線の集光 ②検知エリアの形成 の役割があります。安定した検知をするためにも、レンズと組み合わせて評価をお願いします。

  • センサのみでの使用 / 評価はお控えください。
レンズを使用しない場合の図