سنسورهای مادون قرمز فقط دماسنج نیستند

منبع: Ulink Media

در دوران پس از هر روز ، ما معتقدیم که سنسورهای مادون قرمز هر روز ضروری هستند. در فرآیند رفت و آمد ، قبل از اینکه بتوانیم به مقصد خود برسیم ، باید دوباره و دوباره اندازه گیری دما را طی کنیم. به عنوان یک اندازه گیری دما با تعداد زیادی از سنسورهای مادون قرمز ، در واقع نقش های مهم بسیاری وجود دارد. بعد ، بیایید نگاهی خوب به سنسور مادون قرمز بیندازیم.

آشنایی با سنسورهای مادون قرمز

هر چیزی بالاتر از صفر مطلق (-273 درجه سانتیگراد) به طور مداوم انرژی مادون قرمز را به فضای اطراف ساطع می کند ، به اصطلاح. و سنسور مادون قرمز ، قادر است انرژی مادون قرمز جسم را احساس کرده و آن را به اجزای الکتریکی تبدیل کند. سنسور مادون قرمز از سیستم نوری ، تشخیص عنصر و مدار تبدیل تشکیل شده است.

سیستم نوری را می توان با توجه به ساختار مختلف به نوع انتقال و نوع بازتاب تقسیم کرد. انتقال به دو مؤلفه نیاز دارد ، یکی مادون قرمز انتقال دهنده و دیگری مادون قرمز دریافت می کند. از طرف دیگر ، بازتابنده فقط به یک سنسور برای جمع آوری اطلاعات مورد نظر نیاز دارد.

عنصر تشخیص را می توان با توجه به اصل کار به عنصر تشخیص حرارتی و عنصر تشخیص فوتوالکتریک تقسیم کرد. ترمیستورها بیشترین استفاده از ترمیستورها هستند. هنگامی که ترمیستور در معرض تابش مادون قرمز قرار می گیرد ، دما افزایش می یابد و مقاومت تغییر می کند (این تغییر ممکن است بزرگتر یا کوچکتر باشد ، زیرا ترمیستور می تواند به ترمیستور ضریب دمای مثبت و ضریب دمای منفی ترمیستور تقسیم شود) ، که می تواند از طریق مدار تبدیل به خروجی سیگنال الکتریکی تبدیل شود. عناصر تشخیص فوتوالکتریک معمولاً به عنوان عناصر حساس به عناصر ، معمولاً از سولفید سرب ، سلنید سرب ، آرسنید ایندیم ، آرسنید آنتیمونی ، آلیاژ سه گانه ترانسی ، ژرمانیوم و مواد دوپ شده سیلیکون ساخته می شوند.

با توجه به مدارهای مختلف پردازش و تبدیل سیگنال ، سنسورهای مادون قرمز می توانند به نوع آنالوگ و دیجیتال تقسیم شوند. مدار پردازش سیگنال سنسور مادون قرمز پیرولکتریک آنالوگ لوله با اثر میدانی است ، در حالی که مدار پردازش سیگنال سنسور مادون قرمز دیجیتال پیروالکتریک تراشه دیجیتال است.

بسیاری از کارکردهای سنسور مادون قرمز از طریق مجوزهای مختلف و ترکیب سه مؤلفه حساس تحقق می یابند: سیستم نوری ، عنصر تشخیص و مدار تبدیل. بیایید نگاهی به مناطق دیگری بیندازیم که سنسورهای مادون قرمز تغییری ایجاد کرده اند.

استفاده از سنسور مادون قرمز

1. تشخیص گاز

اصل نوری مادون قرمز سنسور گاز نوعی مبتنی بر ویژگی های جذب انتخابی طیفی مادون قرمز نزدیک مولکول های مختلف گاز ، استفاده از غلظت گاز و رابطه قدرت جذب (لامبرت - قانون آبجو بیل لامبرت) برای شناسایی و تعیین غلظت دستگاه سنجش گاز اجزای گاز است.

سنسورهای مادون قرمز می توانند برای به دست آوردن نقشه آنالیز مادون قرمز همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است استفاده شود. مولکول های متشکل از اتم های مختلف تحت تابش نور مادون قرمز در همان فرکانس ، جذب مادون قرمز می شوند و در نتیجه تغییر در شدت نور مادون قرمز ایجاد می شود. با توجه به قله های موج های مختلف ، انواع گاز موجود در مخلوط را می توان تعیین کرد.

با توجه به موقعیت اوج جذب مادون قرمز تنها ، فقط آنچه در گروه ها در مولکول گاز وجود دارد می توان تعیین کرد. برای تعیین دقیق نوع گاز ، باید به موقعیت های همه قله های جذب در ناحیه مادون قرمز میانه گاز ، یعنی اثر انگشت جذب مادون قرمز گاز نگاه کنیم. با طیف مادون قرمز ، محتوای هر گاز موجود در مخلوط می تواند به سرعت مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد.

سنسورهای گاز مادون قرمز به طور گسترده در پتروشیمی ، صنعت متالورژی ، معدن وضعیت کار ، نظارت بر آلودگی هوا و تشخیص مربوط به خنثی سازی کربن ، کشاورزی و سایر صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. در حال حاضر ، لیزرهای مادون قرمز میانه گران هستند. من معتقدم که در آینده ، با تعداد زیادی از صنایع از سنسورهای مادون قرمز برای تشخیص گاز ، سنسورهای گاز مادون قرمز عالی تر و ارزان تر می شوند.

2. اندازه گیری فاصله مادون قرمز

سنسور مادون قرمز نوعی وسیله سنجش است ، استفاده از مادون قرمز به عنوان رسانه سیستم اندازه گیری ، دامنه اندازه گیری گسترده ، زمان پاسخ کوتاه ، که عمدتاً در علوم و فناوری مدرن ، دفاع ملی و زمینه های صنعتی و کشاورزی استفاده می شود.

سنسور مادون قرمز دارای یک جفت سیگنال مادون قرمز انتقال و دریافت دیود است ، با استفاده از سنسور مادون قرمز برای انتشار یک پرتو از نور مادون قرمز ، تشکیل یک فرآیند بازتاب پس از تابش به جسم ، بازتاب به سنسور پس از دریافت سیگنال ، و سپس استفاده از پردازش تصویر CCD دریافت انتقال و دریافت داده های اختلاف زمان. فاصله جسم پس از پردازش توسط پردازنده سیگنال محاسبه می شود. این می تواند نه تنها در سطوح طبیعی بلکه در پانل های بازتاب نیز استفاده شود. اندازه گیری فاصله ، پاسخ فرکانس بالا ، مناسب برای محیط های صنعتی سخت.

3. انتقال مادون قرمز

انتقال داده ها با استفاده از سنسورهای مادون قرمز نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. کنترل از راه دور تلویزیون از سیگنال های انتقال مادون قرمز برای کنترل از راه دور تلویزیون استفاده می کند. تلفن های همراه می توانند داده ها را از طریق انتقال مادون قرمز منتقل کنند. اینها برنامه هایی هستند که از زمان توسعه فناوری مادون قرمز برای اولین بار ساخته شده اند.

4. تصویر حرارتی مادون قرمز

تصویرگر حرارتی یک سنسور غیرفعال است که می تواند تابش مادون قرمز را که توسط تمام اشیاء که دمای آنها بالاتر از صفر مطلق است ، ضبط کند. تصویرگر حرارتی در ابتدا به عنوان یک نظارت نظامی و ابزار بینایی شبانه توسعه یافته بود ، اما هرچه بیشتر مورد استفاده قرار گرفت ، قیمت سقوط کرد ، بنابراین زمینه کاربرد را تا حد زیادی گسترش می داد. کاربردهای تصویرگر حرارتی شامل حیوانات ، کشاورزی ، ساختمان ، تشخیص گاز ، کاربردهای صنعتی و نظامی و همچنین تشخیص ، ردیابی و شناسایی انسان است. در سالهای اخیر ، از تصویر حرارتی مادون قرمز در بسیاری از مکانهای عمومی برای اندازه گیری سریع دمای محصولات استفاده شده است.

5. القاء مادون قرمز

سوئیچ القایی مادون قرمز یک سوئیچ کنترل خودکار است که بر اساس فناوری القاء مادون قرمز است. این عملکرد کنترل اتوماتیک خود را با سنجش گرمای مادون قرمز ساطع شده از جهان خارج متوجه می شود. این می تواند به سرعت لامپ ها ، درهای اتوماتیک ، آلارم ضد سرقت و سایر تجهیزات الکتریکی را باز کند.

از طریق لنز Fresnel سنسور مادون قرمز ، نور مادون قرمز پراکنده ساطع شده توسط بدن انسان می تواند توسط سوئیچ حس شود ، به طوری که تحقق عملکردهای مختلف کنترل اتوماتیک مانند روشن کردن نور. در سالهای اخیر ، با محبوبیت خانه هوشمند ، سنجش مادون قرمز نیز در قوطی های زباله هوشمند ، توالت های هوشمند ، سوئیچ های ژست هوشمند ، درهای القایی و سایر محصولات هوشمند استفاده شده است. سنجش مادون قرمز فقط مربوط به سنجش افراد نیست ، بلکه دائماً برای دستیابی به عملکردهای بیشتر به روز می شود.

پایان

در سالهای اخیر ، صنعت اینترنت اشیاء به سرعت توسعه یافته و چشم انداز گسترده ای در بازار دارد. در این زمینه ، بازار سنسور مادون قرمز نیز رشد بیشتری داشته است. بنابراین ، مقیاس بازار ردیاب مادون قرمز چین همچنان رو به رشد است. براساس داده ها ، در سال 2019 ، اندازه بازار ردیاب مادون قرمز چین تقریباً 400 میلیون یوان ، تا سال 2020 یا نزدیک به 500 میلیون یوان. همراه با تقاضا برای اندازه گیری دمای مادون قرمز از خنثی سازی اپیدمی و کربن برای تشخیص گاز مادون قرمز ، اندازه بازار سنسورهای مادون قرمز در آینده بسیار زیاد خواهد بود.