فروشگاه برق و الکترونیک

سنسور مادون قرمز تشخیص حرکت / حضور XKC-001A-T-Z5 (Active Infrared Diffuse Reflection Proximity / Motion Sensor)

سنسور XKC-001A-T-Z5 یک سنسور فعال مادون قرمز (Active IR) از نوع بازتاب پراکنده (Diffuse Reflection) است که برای تشخیص حضور جسم، حرکت انسان یا اشیاء در فاصله نزدیک طراحی شده و به طور گسترده در کاربردهای بدون تماس (Non-Contact) استفاده می‌شود. برخلاف سنسورهای PIR (Passive Infrared) که تنها تغییرات حرارتی را تشخیص می‌دهند، این مدل با ارسال پرتو مادون قرمز و تحلیل بازتاب آن کار می‌کند؛ بنابراین به تغییرات دما وابسته نیست و در محیط‌های با دمای متغیر یا حتی تاریکی کامل عملکرد پایداری دارد.

ساختار و اصل عملکرد

سنسور شامل سه بخش اصلی است:

• فرستنده IR → LED مادون قرمز با طول موج معمولاً ~940 nm
• گیرنده IR → فتودیود یا فوتوترانزیستور حساس به همان طول موج
• مدار پردازش → شامل تقویت‌کننده، مقایسه‌گر و مدار زمان‌بندی (برای فیلتر نویز و پایداری)

اصل کار به این صورت است: LED به صورت مداوم یا پالسی پرتو IR ارسال می‌کند → پرتو به جسم مقابل برخورد کرده و بخشی از آن بازتاب می‌شود → گیرنده شدت بازتاب را اندازه‌گیری می‌کند → اگر شدت بازتاب از آستانه تنظیم‌شده بیشتر باشد، خروجی فعال می‌شود.

مشخصات فنی اصلی (XKC-001A-T-Z5)

پارامتر,مقدار / محدوده
نوع سنسور,Active Infrared Diffuse Reflection
ولتاژ تغذیه,معمولاً DC 5V (بعضی نسخه‌ها 5~12V یا 5~24V)
جریان مصرفی ساکن,حدود 3~5 میلی‌آمپر (کمتر از 3٫5 mA در اکثر نمونه‌ها)
جریان کاری (با بار),5~50 میلی‌آمپر (بسته به فاصله و بار خروجی)
فاصله تشخیص,10~150 سانتی‌متر (قابل تنظیم با پتانسیومتر)
زاویه تشخیص,مخروطی 10~15 درجه
نوع خروجی,دیجیتال (High/Low level) یا NPN open-collector
منطق خروجی,معمولاً حضور جسم → خروجی HIGH (مثبت) یا LOW (بسته به نسخه)
زمان پاسخ,کمتر از 10 میلی‌ثانیه (بسیار سریع)
دمای کاری,-20 °C تا +60 °C (در برخی مدل‌ها تا +80 °C)
مقاومت در برابر نور محیط,متوسط (نسبت به مدل‌های ضد نور خورشید ضعیف‌تر)
ابعاد تقریبی ماژول,20~32 mm طول × 15~20 mm عرض × 10~15 mm ارتفاع
وزن,حدود 5~10 گرم

ویژگی‌های کلیدی

• تشخیص غیرتماسی و بدون نیاز به حرکت (حتی حضور ثابت جسم تشخیص داده می‌شود)
• مصرف بسیار پایین → مناسب پروژه‌های باتری‌دار و IoT
• تنظیم‌پذیری فاصله با پتانسیومتر روی برد
• خروجی مستقیم قابل اتصال به MCU (Arduino، ESP32، STM32 و …) بدون نیاز به مدار اضافی
• پایداری خوب در برابر تغییرات دما و رطوبت نسبی (نسبت به PIR)
• قیمت بسیار اقتصادی و حجم تولید بالا

کاربردهای رایج

• شیرآلات هوشمند و روشویی‌های بدون تماس (سنسور دستشویی اتوماتیک)
• سطل زباله هوشمند درب‌دار
• دستگیره درب و قفل‌های بدون تماس
• دستگاه‌های ضدعفونی‌کننده اتوماتیک
• تبلیغات تعاملی و نمایشگرهای لمسی غیرمستقیم
• تشخیص حضور در کابین آسانسور یا اتاق کوچک
• سیستم‌های امنیتی نزدیک‌برد (تشخیص نزدیک شدن به گاوصندوق، ویترین و …)
• ربات‌ها و ماشین‌های خودران (تشخیص موانع نزدیک)
• پروژه‌های خانه هوشمند (روشن کردن نور هنگام نزدیک شدن)

ملاحظات طراحی مدار

• تغذیه: ترجیحاً از 5 ولت تثبیت‌شده استفاده شود. در نسخه‌های 12 ولت یا 24 ولت، حتماً به مشخصات دقیق مدل توجه کنید.
• خروجی: اگر NPN باشد، مانند ترانزیستور open-collector عمل می‌کند → نیاز به مقاومت پول‌اپ خارجی (معمولاً 10kΩ به VCC).
• فیلتر نویز: در محیط‌های نویزی (لامپ‌های LED، نور خورشید مستقیم) ممکن است نیاز به خازن 100nF موازی با تغذیه یا فیلتر نرم‌افزاری باشد.
• تنظیم فاصله: پتانسیومتر معمولاً خلاف جهت عقربه‌های ساعت → فاصله بیشتر.
• تداخل نور محیط: در فضای باز یا زیر نور مستقیم خورشید عملکرد افت می‌کند (برای این موارد مدل‌های ضد نور خورشید مانند سری KE200 پیشنهاد می‌شود).
• حالت خروجی: برخی نسخه‌ها خروجی مثبت (حضور → HIGH) و برخی منفی (حضور → LOW) دارند؛ قبل از اتصال تست شود.

محدودیت‌ها

• زاویه دید باریک (10~15 درجه) → برای پوشش وسیع نیاز به چند سنسور یا لنز اضافی است.
• حساس به سطوح بازتابنده (آینه، فلز براق، شیشه) → ممکن است تشخیص کاذب ایجاد کند.
• در فاصله‌های خیلی نزدیک (کمتر از 5~10 cm) گاهی کور می‌شود (Blind Zone).
• نسبت به سنسورهای PIR برد کمتری دارد و برای تشخیص حرکت دور مناسب نیست.

 XKC-001A-T-Z5 یک سنسور فعال مادون قرمز ارزان، کم‌مصرف و قابل اعتماد برای کاربردهای تشخیص حضور و حرکت در فاصله نزدیک تا متوسط (تا حدود 1٫5 متر) است و در محصولات مصرفی هوشمند، تجهیزات بهداشتی و پروژه‌های DIY بسیار پرکاربرد محسوب می‌شود.