Izvor: Ulink Media
U postepidemijskoj eri vjerujemo da su infracrveni senzori nezamjenjivi svaki dan. Tijekom putovanja na posao moramo iznova i iznova mjeriti temperaturu prije nego što stignemo na odredište. 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) neprestano emitira infracrvenu energiju u okolni prostor, da tako kažemo. Infracrveni senzor može osjetiti infracrvenu energiju objekta i pretvoriti je u električne komponente. Infracrveni senzor sastoji se od optičkog sustava, detekcijskog elementa i pretvorbenog kruga.
Optički sustavi mogu se podijeliti na transmisijske i refleksijske prema različitoj strukturi. Transmisijski sustav zahtijeva dvije komponente, jednu koja odašilje infracrveno zračenje, a drugu koja prima infracrveno zračenje. Reflektoru je, s druge strane, potreban samo jedan senzor za prikupljanje željenih informacija.
Detektorski element može se prema principu rada podijeliti na toplinski 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 termistor može podijeliti na termistor s pozitivnim temperaturnim koeficijentom i termistor s negativnim temperaturnim koeficijentom), koji se može pretvoriti u izlazni električni signal putem pretvorbenog kruga. Fotoelektrični detektorski elementi se obično koriste kao fotoosjetljivi elementi, obično izrađeni od olovnog sulfida, olovnog selenida, indijevog arsenida, antimonovog arsenida, ternarne legure žive i kadmija telurida, materijala dopiranih germanijem i silicijem.
Prema različitim krugovima za obradu i pretvorbu signala, infracrveni senzori mogu se podijeliti na analogni i digitalni tip. Krug za obradu signala analognog piroelektričnog infracrvenog senzora je cijev s efektom polja, dok je krug za obradu signala digitalnog piroelektričnog infracrvenog senzora digitalni čip.
Mnoge funkcije infracrvenog senzora ostvaruju se različitim permutacijama i kombinacijama triju osjetljivih komponenti: optičkog sustava, elementa za detekciju i pretvorbenog kruga. Pogledajmo neka druga područja gdje su infracrveni senzori napravili razliku.
Primjena infracrvenog senzora
1. Detekcija plina
Infracrveni optički princip plinskog senzora temelji se na karakteristikama selektivne apsorpcije plina u bliskom infracrvenom području, koristeći odnos koncentracije plina i snage apsorpcije (Lambertov - Bill Lambert-Beerov zakon) za identifikaciju i određivanje koncentracije plinske komponente u uređaju za mjerenje plina.
Infracrveni senzori mogu se koristiti za dobivanje karte infracrvene analize kao što je prikazano na gornjoj slici. Molekule sastavljene od različitih atoma podliježu infracrvenoj apsorpciji pod zračenjem infracrvene svjetlosti iste frekvencije, što rezultira promjenama u intenzitetu infracrvene svjetlosti. Prema različitim valnim vrhovima mogu se odrediti vrste plina sadržanih u smjesi.
Prema položaju jednog infracrvenog apsorpcijskog vrha, mogu se odrediti samo skupine koje postoje u molekuli plina. Kako bismo točno odredili vrstu plina, moramo pogledati položaje svih apsorpcijskih vrhova u srednjem infracrvenom području plina, odnosno infracrveni apsorpcijski otisak plina. Pomoću infracrvenog spektra, sadržaj svakog plina u smjesi može se brzo analizirati.
Infracrveni plinski senzori široko se koriste u petrokemijskoj, metalurškoj industriji, rudarstvu, praćenju onečišćenja zraka i detekciji vezanoj uz neutralizaciju ugljika, poljoprivredi i drugim industrijama. Trenutno su laseri srednjeg infracrvenog područja skupi. Vjerujem da će u budućnosti, s velikim brojem industrija koje koriste infracrvene senzore za detekciju plina, infracrveni plinski senzori postati izvrsniji i jeftiniji.
2. Mjerenje infracrvene udaljenosti
Infracrveni senzor dometa je vrsta senzora koji koristi infracrveno zračenje kao medij za mjerenje, ima širok raspon mjerenja i kratko vrijeme odziva te se uglavnom koristi u modernoj znanosti i tehnologiji, nacionalnoj obrani te industrijskim i poljoprivrednim područjima.
Infracrveni senzor dometa ima par dioda za odašiljanje i primanje infracrvenog signala. Infracrveni senzor dometa emitira snop infracrvene svjetlosti, formirajući proces refleksije nakon ozračivanja objekta, reflektirajući se do senzora nakon primanja signala, a zatim pomoću CCD obrade slike prima, odašilje i prima podatke o vremenskoj razlici. Udaljenost objekta izračunava se nakon obrade procesorom signala. Može se koristiti ne samo na prirodnim površinama, već i na reflektirajućim pločama. Mjerenje udaljenosti, visoki frekvencijski odziv, pogodno za teška industrijska okruženja.
3. Infracrveni prijenos
Prijenos podataka pomoću infracrvenih senzora također se široko koristi. Daljinski upravljač za TV koristi infracrvene prijenosne signale za daljinsko upravljanje TV-om; Mobilni telefoni mogu prenositi podatke putem infracrvenog prijenosa. To su aplikacije koje postoje otkad je infracrvena tehnologija prvi put razvijena.
4. Infracrvena termalna slika
Termovizijska kamera je pasivni senzor koji može uhvatiti infracrveno zračenje koje emitiraju svi objekti čija je temperatura viša od apsolutne nule. Termovizijska kamera je izvorno razvijena kao vojni alat za nadzor i noćno gledanje, ali kako se širila, cijena je pala, čime se uvelike proširilo područje primjene. Primjene termovizijske kamere uključuju životinje, poljoprivredu, građevinarstvo, detekciju plina, industriju i vojsku, kao i detekciju, praćenje i identifikaciju ljudi. Posljednjih godina infracrvena termovizijska kamera koristi se na mnogim javnim mjestima za brzo mjerenje temperature proizvoda.
5. Infracrvena indukcija
Infracrveni indukcijski prekidač je automatski upravljački prekidač temeljen na tehnologiji infracrvene indukcije. Svoju automatsku funkciju upravljanja ostvaruje osjećanjem infracrvene topline koju emitira vanjski svijet. Može brzo otvoriti svjetiljke, automatska vrata, protuprovalne alarme i drugu električnu opremu.
Kroz Fresnelovu leću infracrvenog senzora, prekidač može detektirati raspršenu infracrvenu svjetlost koju emitira ljudsko tijelo, kako bi se ostvarile razne automatske upravljačke funkcije poput paljenja svjetla. Posljednjih godina, s popularnošću pametnih domova, infracrveno očitavanje se koristi i u pametnim kantama za smeće, pametnim WC-ima, 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 brzo se razvila i ima široke tržišne izglede. U tom kontekstu, tržište infracrvenih senzora također je dodatno raslo. Stoga, kinesko tržište infracrvenih detektora nastavlja rasti. Prema podacima, u 2019. godini, veličina kineskog tržišta infracrvenih detektora iznosila je gotovo 400 milijuna juana, a do 2020. godine gotovo 500 milijuna juana. U kombinaciji s potražnjom za infracrvenim mjerenjem temperature u epidemijama i neutralizacijom ugljika za infracrvenu detekciju plinova, veličina tržišta infracrvenih senzora bit će ogromna u budućnosti.
Vrijeme objave: 16. svibnja 2022.