人体传感器是干什么的

　　传感器这东西大家都不陌生，随着家中不断增加的一些智能产品，多多少少都会有一些传感设备在其中起到作用，比如感应类小夜灯，可以感应光线和人体行动而产生反应。人体传感器是智能家居中用的最多的组件之一，也是布置起来难度最大的组件。那么人体传感器是干什么的？本文从原理讲起，详细说明一下人体传感器的特点、布置方法和使用技巧。

人体传感器是干什么的

　　人体传感器，严谨来说应该叫“物体移动传感器”（因为它并没有人形检测功能，宠物或其他移动的物体都有可能触发它），是智能家居关键传感器之一。人体传感器的工作原理：当人走入传感器监测范围内，人体传感器便会被触发（有人），然后联动其他智能设备，比如最常见的开灯。当人走出传感器监测范围，设定时间内无人移动，人体传感器被触发（无人），联动其他智能设备，比如最常见的关灯。

　　通讯类型：目前人体传感器的类型大体分为两种：一种是蓝牙，一种是Zigbee。蓝牙类人体传感器最大的优势是无需再单独购买一个“网关”设备，只要家里有带蓝牙网关功能的小爱音箱或其他有蓝牙网关的智能电器就可以实现传感器联网，并且联网操作流程相对简单，而目前蓝牙类传感器的弊端是相对更费电一些，一个电池的续航时间是8个月-12个月。

　　Zigbee类人体传感器最大的优势是更省电，一个电池的续航时间是12个月-18个月，而弊端就是需要再单独购买一个“Zigbee网关”，并且操作流程相对复杂一些。

　　关于稳定性/延迟速度/本地通讯这三个方面，目前Zigbee类会略胜一筹，尤其是本地通讯方面会更好。而蓝牙类的本地通讯据目前收到的消息是米家app已经在着手开发，不久后便会实现，蓝牙的稳定性和延迟速度方面虽然刚才提到Zigbee会略胜一筹，但这仅仅是从发烧级用户的极致体验角度来说的，我个人的实际使用体验是比较“无感”，并没有感觉到什么差别，所以大家也不必担心蓝牙类传感器可能会不好用的问题。综上所述：对于入门级用户来说，更推荐蓝牙类人体传感器，毕竟大家只是个入门体验，更低的体验成本和更简单的操作流程最重要，至于说电池费电的问题，一年换一个电池应该也还好，等大家入门完成变成高手后再考虑尝试Zigbee也未尝不可，到时一个“多模网关”就可以实现蓝牙/Zigbee设备的兼容使用了。

人体传感器有什么用

　　目前市面上绝大部分人体传感器的原理都是热释电效应，个别产品采用其他原理，可以实现静止人体的检测，但是目前成本较高、技术不够成熟且应用极少，所以此处不讨论。

　　热释电效应是指一些具有自发式极化的晶体，在温度发生变化的情况下，会导致某一方向上产生表面极化电荷，也就是电位发生变化。红外线具有明显的热效应，所有物体都会向外辐射与本身温度相关的红外线，人体也一样，而此红外线照射到热释电材料上以后，就会导致热释电材料产生微弱的电位变化，将此电位变化的信号调理、放大后就能判断是否有人体移动。

　　当然，人体发出的红外线十分微弱，所以人体传感器一般都加入可以汇聚人体发出，所以使用非常广泛。但是从原理可以看出，这种人体传感器只能红外线通过菲涅尔透镜部分汇聚，以产生交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，这样人体移动时候发出的红外线会交替的通过“盲区”和“高灵敏区”，从而实现更高的检测精度。同时菲涅尔透镜后加入滤光片，此滤光片只让人体发出的特定波长的红外线透过，去除其他红外线的干扰，以提高探测灵敏度。

　　优势和缺点

　　因为用于人体红外线检测的热释电材料价钱便宜，本身不发出任何波束，功耗极低，所以使用非常广泛，但是从原理可以看出，这种人体传感器只能传感人体的移动，也就是人体发出红外线的变化，如果人体静止不动，传感器是无法分辨的。当然，正常的人体绝对静止不动是不可能的，说的准确一点就是人体移动的幅度要大于菲涅尔透镜产生的“盲区”和“高灵敏区”，所以，很明显，离人体传感器越近，则人体传感器分辨微弱的人体动作的能力越强。另外，对于人体传感器来讲，它探测的是人体移动导致的红外线的变化，而和人体体温接近的物体或者生物，如小猫、小狗等宠物、暖气片、车灯等也会误触发人体传感器。如果人体发出的红外线被玻璃、浴帘等材质阻挡，或者环境温度和人体体温非常接近，人体传感器依然可能发生探测不到人体的情况。

　　前面说过玻璃等透明材质虽然看上去不会衰减可见光，但是依然可能衰减人体发出的红外线，所以人体传感器表面，也就是有菲涅尔透镜的那一面是不能使用玻璃等材质遮挡的。且人体传感器传感范围比较大，也不适合安装在86暗盒等的内部，所以在实际安装使用中人体传感器的隐藏是个问题：突出了容易影响美观，隐藏又影响功能，所以在使用中尽量选用体积尽可能小的人体传感器或者和室内风格颜色相似的人体传感器，在美观和实用中找到一个平衡。

　　人体传感器安装使用注意事项

　　了解了人体传感器的优缺点，就很容易理解人体传感器如何安装使用了。

　　下面以小米人体传感器为例来说明。值得一提的是，小米的人体传感器具备可多方向旋转并调节角度的支架，强烈建议采用此支架安装，这样可以在实际使用中随时根据需求调整人体传感器的位置和探测区域。

　　小米人体传感器的菲涅尔透镜范围并不是都可以探测的人体移动的范围，能够探测人体移动的范围大小在水平角度大概为170度，垂直角度不足90度，最大探测距离在4~7米。当然，这与此传感器内部热释电元件与菲涅尔透镜的相对位置有关，在这种既定条件下，小米人体传感器的安装就要注意以下几点。

　　1、安装高度以1.2米到2.5米为宜，低于1.5米会导致水平方向的探测范围变小，高于2.5米会导致传感器下方盲区过大。

　　2、如果家中有宠物猫狗（体温与人类类似的恒温动物），为了避免其影响，可适当降低人体传感器安装高度并倒置安装，如此虽然牺牲传感范围，但是可以防止宠物在地面活动引起的误触发。

　　3、避免探测范围内有玻璃隔断、浴帘等减弱人体发出的红外线传播的材质，卫生间内如果有玻璃隔断，建议将人体传感器安装在玻璃隔断上方，探测面倾斜向下，并垂直于玻璃隔断的平面，以此减小影响。

　　4、不要正对暖气片、暖风机、白炽灯等一切温度可能接近人体体温的物体。

　　5、若要检测微小动作，建议将人体传感器尽量靠近被检测人体以提高灵敏度。例如探测如厕的人体，可将人体传感器安装在座便器后部墙面，高度与如厕人体的头部高度相当（如厕过程人体头部一般会有微弱动作），可一直探测到如厕过程的人体。

　　6、如房间过大，单只人体传感器无法探测全部房间，可设置多只人体传感器配合使用；小空间也可使用多只人体传感器消除盲区，提高探测精度。

　　7、若要探测某些特殊情况下人体的移动，可借助其他物体的遮挡来探测特定区域或特定状态的人体移动。例如在卧室判断人体下床走动，可将人体传感器安装在床下区域，利用床体的遮挡来判断人体在地面的走动。

　　8、一般情况下，房间内人体传感器要避免正对门口，以免被房间外经过的人体误触发，当然，对于希望人走近门口即需要执行开灯等动作的情况下，可侧对门口，探测离门口比较近的人体。

　　对于人体传感器，很难一次就精确安装，所以在日常使用中，可以根据实际效果微调人体传感器的角度、方向和位置，以实现更好的传感效果。

人体传感器检测原理

　　一、人体接近传感器的概述

　　人体接近传感器又称无触点接近传感器，是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近传感器的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节。接近传感器具有使用寿命长、工作可靠、重复定位精度高、无机械磨损、无火花、无噪音、抗振能力强等特点。因此到目前为止，接近传感器的应用范围日益广泛，其自身的发展和创新的速度也是极其迅速。

　　人体接近传感器作为技防手段已逐步被人们认识和应用。为了更好地贯彻GB/T10488-1997人体接近传感器的国家标准顺利实施，使更多的人了解人体接近传感器的原理和应用，现介绍一下有关人体接近传感器原理和应用的基本知识。

　　二、 人体接近传感器的分类及结构

　　1）两线制接近传感器

　　两线制接近传感器安装简单，接线方便；应用比较广泛，但却有残余电压和漏电流大的缺点。

　　2）直流三线式

　　直流三线式接近传感器的输出型有NPN和PNP两种，70年代日本产品绝大多数是NPN输出，西欧各国NPN、PNP两种输出型都有。PNP输出接近传感器一般应用在PLC或计算机作为控制指令较多，NPN输出接近传感器用于控制直流继电器较多，在实际应用中要根据控制电路的特性进行选择其输出形式。

　　三、接近传感器的选型和检测

　　对于不同的材质的检测体和不同的检测距离，应选用不同类型的接近传感器，以使其在系统中具有高的性能价格比，为此在选型中应遵循以下原则：

　　第一，当检测体为金属材料时，应选用高频振荡型接近传感器，该类型接近传感器对铁镍、A3钢类检测体检测最灵敏。对铝、黄铜和不锈钢类检测体，其检测灵敏度就低。

　　第二，当检测体为非金属材料时，如；木材、纸张、塑料、玻璃和水等，应选用电容型接近传感器。

　　第三，金属体和非金属要进行远距离检测和控制时，应选用光电型接近传感器或超声波型接近传感器。

　　我们来分析一下，录像触发的方式，现在的厂家很多用“移动侦测”此作为触发报警录像的典型方式，那么我们就简单分析一下，ATM柜员机大多数安装的位置都是面对大街，大街上人流，车流穿息不定，那么移动侦测在此，几乎就是一点作用没起，从而引起了大量的无效的垃圾录像文件，造成后果就是垃圾录像一大堆，查找很困难，硬盘长时间不停止工作加速其损坏。

　　下面我们就按一个交易量不错的ATM网点来说，按每个网点每天200笔交易量为例从上面的数据可以看出，通过移动侦测来作为录像触发的方式，无效录像文件比例是非常巨大的，调看所需录像非常之不方便，相反的通过人体活动监测器触发录像方式，几乎就杜绝了无效录像文件的产生，对于日后的调看录像，取证都是非常的方便。

　　四、人体接近传感器的工作原理

　　1.人体接近传感器里有个高频率发送机，会使线圈发出高频磁场。

　　2.被测对象接近高频磁场会使检测对象表面产生涡电流，而涡电流又会引发方向相反的磁场。

　　3. 发送机受到涡电流引起的发磁场影响抵消而停止震动。

　　4.通过震动的有无使控制输出ON/OFF.

　　五、人体接近传感器的优势

　　人体接近传感器基于多普勒技术原理，采用微波专用微处理器、平面型感应天线、进口元器件，不但检测灵敏度度高，探测范围宽，而且工作非常可靠，一般没有误报，能在-15~+60度的温度范围内稳定工作，是以往红外线、超声波、热释电元件组成的报警电路以及常规微波电路所无法比拟的，是目前用于安全防范和自动监控的最佳产品。非常适合在仓库、商场、博物馆或者金融部门等场合作人体或者物体移动检测传感头使用，具有安装隐蔽、监控范围大、系统成本低的优点。

　　人体接近传感器是以微波多普勒原理为基础，平面型天线作感应系统，以微处理器作控制的一种感应器。人体接近传感器是以10.525GHz微波频率发射、接收，整机关键元器件均为进口器件，方案设计、选择器件均确保了产品可靠性。采用非接触探测，性能稳定、寿命长传感器不受温度、湿度、噪声、气流、尘埃、光线等影响，适合恶劣环境。抗射频干扰能力强、穿透能起强。体积小，便于灵活安装。

　　六、人体接近传感器在ATM取款机监控中的应用

　　1. 人体接近传感器在ATM取款机监控中的应用

　　ATM专用人体接近传感器YTMW8631和人体活动监测器YT-EWS,一种用于检测人体接近的控制器件， 可准确探知附近人物的靠近，是目前作为报警和状态检测的最佳选择。传感部分对附件人物移动有很高的检测灵敏度，又对周围环境的声音信号抑制，具有很强的搞干扰能力，可广泛应用于ATM,保险等场合的防盗装置中，安装方便，可水平或垂直安装。对人体感应的灵敏度市连续可调的，这使得人体接近传感器可以适应于很多不同的场合。

　　广泛应用于金融工商、自助银行、ATM监控人体接近报警等。内部采用微电路芯片作程控处理，具有较高探测灵敏度和触发可靠性探测与控制两部分合二为一，守候功耗低，开关信号输出，直接触发报警录像，使用简便。

　　可性能特点：

　　（1）具有穿透墙壁和非金属门窗的功能，适用于银行ATM监控系统隐蔽式内置安装；

　　（2）探测人体接近距离远近可调，可调节半径为（约）0-5米；

　　（3）探测区域呈双扇形，覆盖空间范围大；

　　（4）对检测信号进行幅度和宽度双重比较，误报小；

　　（5）有较高的环境温度适应性能，在-20到50摄氏度均不影响检测灵敏度。

　　（6） 非接触探测。

　　（7） 不受温度、湿度、噪声、气流、尘埃、光线等影响，适合恶劣环境。

　　（8） 抗射频干扰能力强。

　　2. 人体接近传感器的其他主要用途

　　人体接近传感器、人体活动监测器除了在银行取款机触发监控录像以外，也用于其他很多领域，比如：航空、航天技术，保险柜以及工业生产中都有广泛的应用。在日常生活中，如宾馆、饭店、车库的自动门，自动热风机上都有应用。在安全防盗方面，如资料 档案、财会、金融、博物馆、金库等重地，通常都装有由各种接近开关组成的防盗装置。在测量技术中，如长度，位置的测量；在控制技术中，如位移、速度、加速度的测量和控制，也都使用着大量的接近开关。

　　总结以上，我们可以了解人体接近传感器是接近传感器中的一种，它一般应用于特殊环境中，这种传感器可能我们不是很常见，但是在一些公共场所只要你留心还是可以发展的，这种传感器具有广阔的应用前景，相信未来它的应用范围会进一步扩大。

人体传感器的主要功能

　　1.单靠人们自身的器官感觉，研究表明中获取外界信息它们的功能是远远不够的。为解决这问题，就需要传感器。可以这样说，传感器是人类的延长，被业界称之为“电五官"。

　　2.传感器获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段

　　3.在现代化的工业生产中，往往都缺少不了传感器的辅助，尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量

　　4.基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到fm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到 s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。

　　5.传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。

　　五种常用的传感器类型

　　（一）、温度传感器

　　该设备从源头收集有关温度的信息，并转换成其他设备或人可以理解的形式。温度传感器的最佳例证是玻璃水银温度计，会随着温度的变化而膨胀和收缩。外部温度是温度测量的来源，观察者观察汞的位置以测量温度。温度传感器有两种基本类型：

　　·接触式传感器——这种类型的传感器需要与被感测对象或介质直接物理接触。它们可以在在很大的温度范围内监控固体、液体和气体的温度。

　　·非接触式传感器——这种类型的传感器不需要与被检测的物体或介质发生任何物理接触。它们监控非反射性固体和液体，但由于天然透明性，因此对气体无用。这些传感器使用普朗克定律测量温度。该定律处理从热源辐射的热量以测量温度。

　　不同类型温度传感器的工作原理及实例

　　（i）热电偶——它们由两根电线（每根均为不同的均匀合金或金属）组成，通过在一端的连接形成测量接头，该测量接头对被测元件开放。电线的另一端端接到测量设备，在此形成参考结。由于两个结点的温度不同，电流流过电路，测量得到的毫伏来确定结点的温度。热电偶示意图如下。

　　（ii）电阻温度检测器（RTD）——这是一种热电阻，其制造目的是随着温度的变化改变电阻，它们比任何其他温度检测设备都贵。电阻式温度探测器示意图如下。

　　（iii）热敏电阻——它们是另一种电阻，电阻的大变化与温度的小变化成正比。

　　（二）、红外传感器

　　该设备发射或检测红外辐射以感知环境中的特定相位。一般来说，热辐射是由红外光谱中的所有物体发出的，红外传感器检测到这种人眼看不见的辐射。

　　（三）、紫外线传感器

　　这些传感器测量入射紫外线的强度或功率。这种电磁辐射的波长比x射线长，但仍比可见光短。一种被称为聚晶金刚石的活性材料正被用于可靠的紫外传感，紫外线传感器可以发现环境暴露在紫外线辐射下的情况。

　　（四）、触摸传感器

　　触摸传感器根据触摸位置充当可变电阻器。触摸传感器作为可变电阻工作的图。

　　触摸传感器由以下部件组成：

　　·全导电物质，如铜

　　·绝缘间隔材料，如泡沫或塑料

　　·部分导电材料

　　（五）、接近传感器

　　接近传感器检测几乎没有任何接触点的物体的存在。由于传感器与被测物体之间没有接触，且缺少机械零件，因此这些传感器的使用寿命长，可靠性高。不同类型的接近传感器有感应式接近传感器、电容式接近传感器、超声波接近传感器、光电传感器、霍尔效应传感器等。接近传感器发射电磁或静电场或电磁辐射束（如红外线），并等待返回信号或场中的变化，被感测的物体称为接近传感器的目标。

　　最后关于人体传感器是干什么的知识讲解到这里就结束了！传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类，传感器的作用领域也很广。

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