Izvor: Ulink Media
U postepidemijskoj eri, vjerujemo da su infracrveni senzori nezamjenjivi svaki dan. Tokom putovanja na posao, moramo iznova i iznova mjeriti temperaturu prije nego što stignemo do odredišta. Kao mjerenje temperature s velikim brojem infracrvenih senzora, zapravo postoji mnogo važnih uloga. Zatim, pogledajmo dobro infracrveni senzor.
Uvod u infracrvene senzore
Sve iznad apsolutne nule (-273°C) konstantno emituje infracrvenu energiju u okolni prostor, da tako kažemo. Infracrveni senzor je u stanju da osjeti infracrvenu energiju objekta i pretvori je u električne komponente. Infracrveni senzor se sastoji od optičkog sistema, detekcionog elementa i kola za konverziju.
Optički sistemi se mogu podijeliti na tip transmisije i tip refleksije prema različitoj strukturi. Transmisija zahtijeva dvije komponente, jednu koja prenosi infracrveno zračenje, a drugu koja prima infracrveno zračenje. S druge strane, reflektor treba samo jedan senzor za prikupljanje željenih informacija.
Detektorski element se prema principu rada može podijeliti na termički detektorski element i fotoelektrični detektorski element. Termistori su najčešće korišteni termistori. Kada je termistor izložen infracrvenom zračenju, temperatura se povećava, a otpor se mijenja (ova promjena može biti veća ili manja, jer se termistori mogu podijeliti na termistore s pozitivnim temperaturnim koeficijentom i termistore s negativnim temperaturnim koeficijentom), koji se može pretvoriti u izlazni električni signal putem konverzijskog kola. Fotoelektrični detektorski elementi se obično koriste kao fotosenzitivni elementi, obično napravljeni od olovnog sulfida, olovnog selenida, indijum arsenida, antimonovog arsenida, ternarne legure žive i kadmijum telurida, te materijala dopiranih germanijumom i silicijumom.
Prema različitim kolima za obradu i konverziju signala, infracrveni senzori se mogu podijeliti na analogni i digitalni tip. Kolo za obradu signala analognog piroelektričnog infracrvenog senzora je cijev s efektom polja, dok je kolo za obradu signala digitalnog piroelektričnog infracrvenog senzora digitalni čip.
Mnoge funkcije infracrvenog senzora ostvaruju se kroz različite permutacije i kombinacije tri osjetljive komponente: optičkog sistema, elementa za detekciju i kola za konverziju. Pogledajmo neka druga područja gdje su infracrveni senzori napravili razliku.
Primjena infracrvenog senzora
1. Detekcija plina
Infracrveni optički princip rada plinskog senzora zasniva se na karakteristikama selektivne apsorpcije u bliskom infracrvenom spektru različitih plinskih molekula. Korištenje odnosa koncentracije plina i jačine apsorpcije (Lambertov - Bill Lambert-Beerov zakon) koristi se za identifikaciju i određivanje koncentracije plinske komponente u uređaju za mjerenje plina.
Infracrveni senzori mogu se koristiti za dobijanje mape infracrvene analize kao što je prikazano na gornjoj slici. Molekule sastavljene od različitih atoma će podvrgnuti infracrvenoj apsorpciji pod zračenjem infracrvene svjetlosti iste frekvencije, što će rezultirati promjenama u intenzitetu infracrvene svjetlosti. Prema različitim vrhovima talasa, mogu se odrediti vrste gasa sadržanih u smjesi.
Prema položaju pojedinačnog infracrvenog apsorpcijskog vrha, mogu se odrediti samo grupe koje postoje u molekulu gasa. Da bismo precizno odredili vrstu gasa, moramo pogledati položaje svih apsorpcijskih vrhova u srednjem infracrvenom području gasa, odnosno infracrveni apsorpcijski otisak gasa. Pomoću infracrvenog spektra, sadržaj svakog gasa u smjesi može se brzo analizirati.
Infracrveni senzori za gas se široko koriste u petrohemijskoj, metalurškoj industriji, rudarstvu, praćenju zagađenja vazduha i detekciji vezanoj za neutralizaciju ugljika, poljoprivredi i drugim industrijama. Trenutno su laseri srednjeg infracrvenog zračenja skupi. Vjerujem da će u budućnosti, s velikim brojem industrija koje koriste infracrvene senzore za detekciju gasa, infracrveni senzori za gas postati sve bolji i jeftiniji.
2. Mjerenje udaljenosti infracrvenim zračenjem
Infracrveni senzor za mjerenje udaljenosti je vrsta senzorskog uređaja koji koristi infracrveno zračenje kao mjerni medij, ima širok raspon mjerenja i kratko vrijeme odziva, a uglavnom se koristi u modernoj nauci i tehnologiji, nacionalnoj odbrani, industriji i poljoprivredi.
Infracrveni senzor udaljenosti ima par dioda za odašiljanje i primanje infracrvenog signala. Senzor koristi infracrveni senzor za emitiranje snopa infracrvene svjetlosti, formirajući proces refleksije nakon ozračivanja objekta, reflektirajući se do senzora nakon prijema signala, a zatim koristeći CCD obradu slike prima, odašilje i prima podatke o vremenskoj razlici. Udaljenost objekta se izračunava nakon obrade procesorom signala. Ovo se može koristiti ne samo na prirodnim površinama, već i na reflektirajućim panelima. Mjerenje udaljenosti, visoka frekvencija, pogodno za teška industrijska okruženja.
3. Infracrveni prijenos
Prijenos podataka pomoću infracrvenih senzora također se široko koristi. Daljinski upravljač za TV koristi infracrvene signale za daljinsko upravljanje TV-om; Mobilni telefoni mogu prenositi podatke putem infracrvenog prijenosa. Ovo su aplikacije koje postoje od prvog razvoja infracrvene tehnologije.
4. Infracrvena termalna slika
Termovizijska kamera je pasivni senzor koji može uhvatiti infracrveno zračenje koje emituju svi objekti čija je temperatura viša od apsolutne nule. Termovizijska kamera je prvobitno razvijena kao vojni alat za nadzor i noćno gledanje, ali kako je postala šira upotreba, cijena je pala, čime se znatno proširilo polje primjene. Primjene termovizijske kamere uključuju životinje, poljoprivredu, građevinarstvo, detekciju plina, industrijske i vojne primjene, kao i detekciju, praćenje i identifikaciju ljudi. Posljednjih godina, infracrvena termovizijska kamera se koristi na mnogim javnim mjestima za brzo mjerenje temperature proizvoda.
5. Infracrvena indukcija
Infracrveni indukcijski prekidač je automatski upravljački prekidač zasnovan na tehnologiji infracrvene indukcije. Svoju automatsku funkciju upravljanja ostvaruje detekcijom infracrvene topline koju emitira vanjski svijet. Može brzo otvoriti lampe, automatska vrata, protuprovalne alarme i drugu električnu opremu.
Kroz Fresnelovu leću infracrvenog senzora, prekidač može detektovati raspršenu infracrvenu svjetlost koju emituje ljudsko tijelo, kako bi se ostvarile različite automatske funkcije upravljanja, poput uključivanja svjetla. Posljednjih godina, s popularnošću pametnih domova, infracrveno očitavanje se koristi i u pametnim kantama za smeće, pametnim toaletima, pametnim prekidačima za geste, indukcijskim vratima i drugim pametnim proizvodima. Infracrveno očitavanje ne služi samo za očitavanje ljudi, već se stalno ažurira kako bi se postiglo više funkcija.
Zaključak
Posljednjih godina, industrija Interneta stvari se brzo razvila i ima široke tržišne perspektive. U tom kontekstu, tržište infracrvenih senzora također je dodatno raslo. Stoga, tržište infracrvenih detektora u Kini nastavlja rasti. Prema podacima, u 2019. godini, veličina kineskog tržišta infracrvenih detektora iznosila je gotovo 400 miliona juana, a do 2020. godine gotovo 500 miliona juana. U kombinaciji s potražnjom za infracrvenim mjerenjem temperature tokom epidemije i neutralizacijom ugljika za infracrvenu detekciju plinova, veličina tržišta infracrvenih senzora bit će ogromna u budućnosti.
Vrijeme objave: 16. maj 2022.