人体感应传感器是怎么感应到人体的

人体感应传感器主要通过探测人体发出的特定信号或与环境交互产生的变化来工作。最常见的技术有以下几种：

1.被动红外 (PIR - Passive Infrared) 传感器：

原理：这是应用最广泛的人体感应技术。它探测的是人体发出的红外热辐射。

关键点：

热辐射：所有温度高于绝对零度(-273°C)的物体都会向外辐射红外线。人体的体温(约37°C)会发出特定波长范围(主要在8-14微米)的红外辐射。

被动：PIR传感器本身不发射任何能量，只是被动地接收环境中物体发出的红外辐射。

热释电效应：PIR传感器的核心元件是热释电传感器。这种材料对温度变化非常敏感。当有温度变化(如人体进入或离开探测区域)的红外辐射照射到它上面时，会产生微小的电荷变化(电压信号)。

运动探测：单个的热释电点很难区分静止的人体和背景热源(如暖气片)。因此，PIR传感器通常配合菲涅尔透镜使用。

菲涅尔透镜的作用：

将探测区域分割成多个明暗相间的扇形区域。

聚焦来自不同区域的微弱红外辐射到热释电传感器上。

当人体在探测区域内移动时，它会依次穿过这些明区和暗区，导致照射到传感器上的红外辐射强度发生快速变化(忽强忽弱)，从而产生一个可检测到的交变信号。

如果人静止不动，传感器接收到的红外辐射强度相对稳定，产生的电压变化很小或没有，传感器就可能无法检测到(或者一段时间后判定为无人并关闭)。

优点：功耗低(被动接收)、成本低、技术成熟。

缺点：对静止不动的人体探测效果差;易受强热源(暖气、阳光直射)、气流(空调风)干扰;探测距离和角度有限。

2.微波 (MW - Microwave) 传感器：

原理：利用多普勒效应探测移动物体。传感器主动发射微波信号(通常是10GHz左右)，并接收反射回来的信号。

关键点：

主动发射：传感器持续发射低功率的微波信号。

多普勒效应：当发射出的微波遇到移动物体(如人体)时，反射回来的微波频率会发生变化(频率偏移)。物体朝向传感器移动，反射波频率升高;物体远离传感器移动，反射波频率降低。

检测变化：传感器内部的电路比较发射波和接收波的频率差异。如果检测到显著的频率偏移，就判定为有移动物体(通常是人体)存在。

优点：可以穿透非金属材料(塑料、玻璃、薄木板)，适合安装在隐蔽位置或探测隔断后的区域;对温度变化不敏感;能够探测非常微小的运动(如呼吸)。

缺点：功耗相对较高(需要主动发射);成本比PIR高;穿透性强可能导致误报(探测到隔墙外或窗外的移动);对静止物体同样无效。

3.超声波 (Ultrasonic) 传感器：

原理：与微波传感器类似，也是基于多普勒效应，但使用的是高频声波(通常40kHz左右，人耳听不见)。

关键点：

主动发射：传感器发射超声波脉冲。

回声接收：传感器接收从周围物体反射回来的超声波。

多普勒效应/飞行时间：主要有两种方式：

多普勒模式：检测移动物体造成的反射波频率变化(与微波原理相同)。

飞行时间模式：测量发射波和反射波之间的时间差来计算距离。如果连续测量发现某个反射面的距离在变化，就判定有移动物体。

优点：对细微运动敏感;不受热源和光线影响。

缺点：功耗高(主动发射);成本较高;声波容易被柔软物体吸收(如窗帘、沙发)，也可能被气流干扰;探测范围受环境声学特性影响大;可能干扰宠物(有些动物能听到)。

4.融合技术 (双鉴/三鉴式传感器)：

为了克服单一技术的局限性(尤其是减少误报和漏报)，高端的人体感应传感器常常结合多种技术：

双鉴式：最常见的是PIR + MW。只有当两种传感器(例如红外检测到热量变化 并且微波检测到移动)都触发时，才判定为有人。这大大降低了误报率(例如，阳光造成PIR误触发，但微波没检测到移动;或者窗外树枝晃动导致微波误触发，但PIR没检测到热量变化)。

三鉴式：在双鉴基础上再加入其他判断逻辑，如微处理器分析信号模式(判断是否符合人体移动特征)或计时判断(短促信号忽略)等。

总结：人体被感应到的关键点：

红外(PIR)：探测的是人体发出的热量(红外辐射)，并且需要移动来产生足够明显的信号变化。

微波/超声波：探测的是人体(或其他物体)运动引起的反射波频率或时间变化。

融合技术：结合多种探测原理和智能逻辑，提高准确性和可靠性。

因此，当你走进一个装有PIR感应灯的走廊时，你身体发出的热量被传感器“看到”了(红外辐射)，并且你的移动导致传感器接收到的热信号在波动(穿过菲涅尔透镜的不同区域)，从而触发了开关。如果是微波或超声波传感器，则是你的身体移动反射了传感器发出的微波或声波，导致接收信号发生了变化而被检测到。