Nguồn: Ulink Media
Trong kỷ nguyên hậu ERA, chúng tôi tin rằng các cảm biến hồng ngoại là không thể thiếu mỗi ngày. Trong quá trình đi lại, chúng ta cần trải qua đo nhiệt độ nhiều lần trước khi chúng ta có thể đến đích. Là một phép đo nhiệt độ với một số lượng lớn các cảm biến hồng ngoại, trên thực tế, có nhiều vai trò quan trọng. Tiếp theo, chúng ta hãy xem xét tốt cảm biến hồng ngoại.
Giới thiệu về cảm biến hồng ngoại
Bất cứ điều gì trên số không tuyệt đối (-273 ° C) liên tục phát ra năng lượng hồng ngoại vào không gian xung quanh, có thể nói. Và cảm biến hồng ngoại, có thể cảm nhận được năng lượng hồng ngoại của vật thể và chuyển đổi nó thành các thành phần điện. Cảm biến hồng ngoại bao gồm hệ thống quang học, phát hiện phần tử và mạch chuyển đổi.
Hệ thống quang học có thể được chia thành loại truyền và loại phản xạ theo cấu trúc khác nhau. Truyền yêu cầu hai thành phần, một truyền hồng ngoại và một bộ hồng ngoại nhận. Mặt khác, người phản xạ chỉ cần một cảm biến để thu thập thông tin mong muốn.
Phần tử phát hiện có thể được chia thành phần tử phát hiện nhiệt và phần tử phát hiện quang điện theo nguyên tắc làm việc. Nhiệt nhiệt là nhiệt điện trở được sử dụng rộng rãi nhất. Khi nhiệt điện nhiệt phải chịu bức xạ hồng ngoại, nhiệt độ tăng và điện trở thay đổi (thay đổi này có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn, vì nhiệt điện trở có thể được chia thành nhiệt độ nhiệt độ dương và nhiệt độ nhiệt độ âm), có thể được chuyển thành đầu ra tín hiệu điện thông qua mạch chuyển đổi. Các yếu tố phát hiện quang điện thường được sử dụng làm các yếu tố nhạy cảm, thường được làm từ sunfua chì, chì selenide, indium arsenide, antimon arsenide, mercury cadmium telluride ternary hợp kim, germanium và silicon.
Theo các mạch xử lý và chuyển đổi tín hiệu khác nhau, các cảm biến hồng ngoại có thể được chia thành loại tương tự và kỹ thuật số. Mạch xử lý tín hiệu của cảm biến hồng ngoại nhiệt điện tương tự là ống hiệu ứng trường, trong khi mạch xử lý tín hiệu của cảm biến hồng ngoại kỹ thuật số kỹ thuật số là chip kỹ thuật số.
Nhiều chức năng của cảm biến hồng ngoại được thực hiện thông qua các hoán vị và kết hợp khác nhau của ba thành phần nhạy cảm: hệ thống quang học, phần tử phát hiện và mạch chuyển đổi. Chúng ta hãy xem một số khu vực khác, nơi các cảm biến hồng ngoại đã tạo ra sự khác biệt.
Áp dụng cảm biến hồng ngoại
1. Phát hiện khí
Nguyên tắc quang hồng ngoại của cảm biến khí là một loại dựa trên các đặc tính hấp thụ chọn lọc quang phổ hồng ngoại của các phân tử khí khác nhau, việc sử dụng mối quan hệ cường độ hấp thụ và nồng độ khí (Lambert - Bill Lambert Bia luật) để xác định và xác định nồng độ của thiết bị cảm biến thành phần khí.
Các cảm biến hồng ngoại có thể được sử dụng để có được bản đồ phân tích hồng ngoại như trong hình trên. Các phân tử bao gồm các nguyên tử khác nhau sẽ trải qua sự hấp thụ hồng ngoại dưới sự chiếu xạ của ánh sáng hồng ngoại ở cùng tần số, dẫn đến những thay đổi về cường độ của ánh sáng hồng ngoại. Theo các đỉnh sóng khác nhau, các loại khí chứa trong hỗn hợp có thể được xác định.
Theo vị trí của một đỉnh hấp thụ hồng ngoại duy nhất, chỉ những nhóm tồn tại trong phân tử khí mới có thể được xác định. Để xác định chính xác loại khí, chúng ta cần xem xét các vị trí của tất cả các đỉnh hấp thụ ở vùng hồng ngoại giữa của khí, cụ thể là dấu vân tay hấp thụ hồng ngoại của khí. Với phổ hồng ngoại, hàm lượng của mỗi khí trong hỗn hợp có thể được phân tích nhanh chóng.
Cảm biến khí hồng ngoại được sử dụng rộng rãi trong ngành hóa dầu, công nghiệp luyện kim, khai thác tình trạng làm việc, giám sát ô nhiễm không khí và phát hiện liên quan đến trung hòa carbon, nông nghiệp và các ngành công nghiệp khác. Hiện tại, laser hồng ngoại giữa là đắt tiền. Tôi tin rằng trong tương lai, với một số lượng lớn các ngành công nghiệp sử dụng cảm biến hồng ngoại để phát hiện khí, các cảm biến khí hồng ngoại sẽ trở nên tuyệt vời và rẻ hơn.
2. Đo khoảng cách hồng ngoại
Cảm biến phạm vi hồng ngoại là một loại thiết bị cảm biến, là sử dụng hồng ngoại làm phương tiện của hệ thống đo lường, phạm vi đo rộng, thời gian đáp ứng ngắn, chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ hiện đại, quốc phòng và công nghiệp và nông nghiệp.
Cảm biến phạm vi hồng ngoại có một cặp tín hiệu hồng ngoại truyền và nhận điốt, sử dụng cảm biến khác nhau để phát ra một chùm ánh sáng hồng ngoại, tạo thành một quá trình phản xạ sau khi chiếu xạ tới vật thể, phản xạ lại cảm biến sau khi nhận được tín hiệu và sau đó sử dụng dữ liệu CCD. Khoảng cách của đối tượng được tính toán sau khi xử lý bằng bộ xử lý tín hiệu. Điều này có thể được sử dụng không chỉ trên các bề mặt tự nhiên, mà còn trên các tấm phản chiếu. Đo khoảng cách, đáp ứng tần số cao, phù hợp cho môi trường công nghiệp khắc nghiệt.
3. Truyền hồng ngoại
Truyền dữ liệu sử dụng các cảm biến hồng ngoại cũng được sử dụng rộng rãi. Điều khiển từ xa TV sử dụng tín hiệu truyền hồng ngoại để điều khiển TV từ xa; Điện thoại di động có thể truyền dữ liệu thông qua truyền hồng ngoại. Đây là những ứng dụng đã xuất hiện kể từ khi công nghệ hồng ngoại được phát triển lần đầu tiên.
4. Hình ảnh nhiệt hồng ngoại
Hình ảnh nhiệt là một cảm biến thụ động có thể chụp bức xạ hồng ngoại phát ra từ tất cả các vật thể có nhiệt độ cao hơn số không tuyệt đối. Người chụp ảnh nhiệt ban đầu được phát triển như một công cụ giám sát quân sự và tầm nhìn ban đêm, nhưng khi nó được sử dụng rộng rãi hơn, giá giảm, do đó mở rộng rất nhiều lĩnh vực ứng dụng. Các ứng dụng hình ảnh nhiệt bao gồm động vật, nông nghiệp, xây dựng, phát hiện khí, các ứng dụng công nghiệp và quân sự, cũng như phát hiện, theo dõi và nhận dạng của con người. Trong những năm gần đây, hình ảnh nhiệt hồng ngoại đã được sử dụng ở nhiều nơi công cộng để nhanh chóng đo nhiệt độ của sản phẩm.
5. Cảm ứng hồng ngoại
Công tắc cảm ứng hồng ngoại là một công tắc điều khiển tự động dựa trên công nghệ cảm ứng hồng ngoại. Nó nhận ra chức năng điều khiển tự động của nó bằng cách cảm nhận nhiệt hồng ngoại phát ra từ thế giới bên ngoài. Nó có thể nhanh chóng mở đèn, cửa tự động, báo động chống trộm và các thiết bị điện khác.
Thông qua ống kính Fresnel của cảm biến hồng ngoại, ánh sáng hồng ngoại rải rác phát ra bởi cơ thể người có thể được cảm nhận bởi công tắc, để nhận ra các chức năng điều khiển tự động khác nhau như bật ánh sáng. Trong những năm gần đây, với sự phổ biến của nhà thông minh, cảm biến hồng ngoại cũng đã được sử dụng trong thùng rác thông minh, nhà vệ sinh thông minh, công tắc cử chỉ thông minh, cửa cảm ứng và các sản phẩm thông minh khác. Cảm biến hồng ngoại không chỉ là cảm nhận mọi người, mà liên tục được cập nhật để đạt được nhiều chức năng hơn.
Phần kết luận
Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp Internet of Things đã phát triển nhanh chóng và có triển vọng thị trường rộng lớn. Trong bối cảnh này, thị trường cảm biến hồng ngoại cũng đã được tăng trưởng hơn nữa. Do đó, quy mô thị trường máy dò hồng ngoại của Trung Quốc tiếp tục phát triển. Theo dữ liệu, năm 2019, quy mô thị trường máy dò hồng ngoại của Trung Quốc là gần 400 triệu nhân dân tệ, đến năm 2020 hoặc gần 500 triệu nhân dân tệ. Kết hợp với nhu cầu đo nhiệt độ hồng ngoại của dịch bệnh và trung hòa carbon để phát hiện khí hồng ngoại, quy mô thị trường của các cảm biến hồng ngoại sẽ rất lớn trong tương lai.
Thời gian đăng: Tháng 5-16-2022