Sumber: Ulink Media
Dalam era pasca-wabak, kami percaya bahawa sensor inframerah sangat diperlukan setiap hari. Dalam proses perjalanan ulang-alik, kita perlu melalui pengukuran suhu berulang kali sebelum kita dapat sampai ke destinasi kita. Sebagai pengukuran suhu dengan sejumlah besar sensor inframerah, sebenarnya, terdapat banyak peranan penting. Seterusnya, mari kita lihat dengan teliti sensor inframerah.
Pengenalan kepada Sensor Inframerah
Apa-apa sahaja suhu di atas sifar mutlak (-273°C) sentiasa memancarkan tenaga inframerah ke ruang sekeliling, boleh dikatakan begitu. Dan sensor inframerah berupaya merasakan tenaga inframerah objek dan menukarkannya kepada komponen elektrik. Sensor inframerah terdiri daripada sistem optik, elemen pengesan dan litar penukaran.
Sistem optik boleh dibahagikan kepada jenis penghantaran dan jenis pantulan mengikut struktur yang berbeza. Penghantaran memerlukan dua komponen, satu inframerah pemancar dan satu inframerah penerima. Sebaliknya, pemantul hanya memerlukan satu sensor untuk mengumpul maklumat yang dikehendaki.
Elemen pengesan boleh dibahagikan kepada elemen pengesan haba dan elemen pengesan fotoelektrik mengikut prinsip kerja. Termistor adalah termistor yang paling banyak digunakan. Apabila termistor terdedah kepada sinaran inframerah, suhu meningkat, dan rintangan berubah (perubahan ini mungkin lebih besar atau lebih kecil, kerana termistor boleh dibahagikan kepada termistor pekali suhu positif dan termistor pekali suhu negatif), yang boleh ditukar menjadi output isyarat elektrik melalui litar penukaran. Elemen pengesan fotoelektrik biasanya digunakan sebagai elemen fotosensitif, biasanya diperbuat daripada plumbum sulfida, plumbum selenida, indium arsenida, antimoni arsenida, aloi ternari merkuri kadmium telluride, bahan yang didop germanium dan silikon.
Mengikut litar pemprosesan dan penukaran isyarat yang berbeza, sensor inframerah boleh dibahagikan kepada jenis analog dan digital. Litar pemprosesan isyarat sensor inframerah piroelektrik analog ialah tiub kesan medan, manakala litar pemprosesan isyarat sensor inframerah piroelektrik digital ialah cip digital.
Banyak fungsi sensor inframerah direalisasikan melalui pelbagai permutasi dan gabungan tiga komponen sensitif: sistem optik, elemen pengesanan dan litar penukaran. Mari kita lihat beberapa bidang lain di mana sensor inframerah telah membuat perbezaan.
Aplikasi Sensor Inframerah
1. Pengesanan Gas
Prinsip optik inframerah bagi sensor gas adalah sejenis berdasarkan ciri penyerapan terpilih spektrum inframerah dekat bagi molekul gas yang berbeza, penggunaan hubungan kepekatan gas dan kekuatan penyerapan (hukum Lambert - bil Lambert Beer) untuk mengenal pasti dan menentukan kepekatan peranti pengesan gas komponen gas.
Sensor inframerah boleh digunakan untuk mendapatkan peta analisis inframerah seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas. Molekul yang terdiri daripada atom yang berbeza akan mengalami penyerapan inframerah di bawah penyinaran cahaya inframerah pada frekuensi yang sama, mengakibatkan perubahan dalam keamatan cahaya inframerah. Mengikut puncak gelombang yang berbeza, jenis gas yang terkandung dalam campuran boleh ditentukan.
Mengikut kedudukan puncak penyerapan inframerah tunggal, hanya kumpulan yang wujud dalam molekul gas sahaja yang boleh ditentukan. Untuk menentukan jenis gas dengan tepat, kita perlu melihat kedudukan semua puncak penyerapan di kawasan inframerah pertengahan gas, iaitu cap jari penyerapan inframerah gas tersebut. Dengan spektrum inframerah, kandungan setiap gas dalam campuran boleh dianalisis dengan cepat.
Sensor gas inframerah digunakan secara meluas dalam petrokimia, industri metalurgi, perlombongan keadaan kerja, pemantauan pencemaran udara dan pengesanan berkaitan peneutralan karbon, pertanian dan industri lain. Pada masa ini, laser inframerah pertengahan adalah mahal. Saya percaya bahawa pada masa hadapan, dengan sebilangan besar industri yang menggunakan sensor inframerah untuk mengesan gas, sensor gas inframerah akan menjadi lebih cemerlang dan lebih murah.
2. Pengukur Jarak Inframerah
Sensor julat inframerah adalah sejenis peranti penderia, menggunakan inframerah sebagai medium sistem pengukuran, julat pengukuran yang luas, masa tindak balas yang singkat, terutamanya digunakan dalam sains dan teknologi moden, pertahanan negara dan bidang perindustrian dan pertanian.
Sensor julat inframerah mempunyai sepasang diod pemancar dan penerima isyarat inframerah, menggunakan sensor julat inframerah untuk memancarkan pancaran cahaya inframerah, membentuk proses pantulan selepas penyinaran ke objek, memantulkan ke sensor selepas menerima isyarat, dan kemudian menggunakan pemprosesan imej CCD untuk menerima dan menghantar data perbezaan masa. Jarak objek dikira selepas diproses oleh pemproses isyarat. Ini boleh digunakan bukan sahaja pada permukaan semula jadi, tetapi juga pada panel pantulan. Jarak pengukuran, tindak balas frekuensi tinggi, sesuai untuk persekitaran perindustrian yang keras.
3. Penghantaran Inframerah
Penghantaran data menggunakan sensor inframerah juga digunakan secara meluas. Alat kawalan jauh TV menggunakan isyarat penghantaran inframerah untuk mengawal TV dari jauh; Telefon bimbit boleh menghantar data melalui penghantaran inframerah. Ini adalah aplikasi yang telah wujud sejak teknologi inframerah mula dibangunkan.
4. Imej Terma Inframerah
Pengimej terma ialah sensor pasif yang boleh menangkap sinaran inframerah yang dipancarkan oleh semua objek yang suhunya lebih tinggi daripada sifar mutlak. Pengimej terma pada asalnya dibangunkan sebagai alat pengawasan ketenteraan dan penglihatan malam, tetapi apabila ia semakin meluas penggunaannya, harganya jatuh, sekali gus meluaskan bidang aplikasinya. Aplikasi pengimej terma merangkumi aplikasi haiwan, pertanian, bangunan, pengesanan gas, perindustrian dan ketenteraan, serta pengesanan, pengesanan dan pengenalpastian manusia. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, imej terma inframerah telah digunakan di banyak tempat awam untuk mengukur suhu produk dengan cepat.
5. Aruhan Inframerah
Suis induksi inframerah ialah suis kawalan automatik berasaskan teknologi induksi inframerah. Ia melaksanakan fungsi kawalan automatiknya dengan mengesan haba inframerah yang dipancarkan dari dunia luar. Ia boleh membuka lampu, pintu automatik, penggera anti-kecurian dan peralatan elektrik lain dengan cepat.
Melalui kanta Fresnel sensor inframerah, cahaya inframerah berselerak yang dipancarkan oleh tubuh manusia boleh dikesan oleh suis, untuk merealisasikan pelbagai fungsi kawalan automatik seperti menghidupkan lampu. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan populariti rumah pintar, penderiaan inframerah juga telah digunakan dalam tong sampah pintar, tandas pintar, suis isyarat pintar, pintu induksi dan produk pintar yang lain. Penderiaan inframerah bukan sahaja tentang mengesan orang, tetapi sentiasa dikemas kini untuk mencapai lebih banyak fungsi.
Kesimpulan
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, industri Internet of Things telah berkembang pesat dan mempunyai prospek pasaran yang luas. Dalam konteks ini, pasaran sensor inframerah juga telah berkembang lebih lanjut. Oleh itu, skala pasaran pengesan inframerah China terus berkembang. Menurut data, pada tahun 2019, saiz pasaran pengesan inframerah China hampir 400 juta yuan, menjelang 2020 atau hampir 500 juta yuan. Digabungkan dengan permintaan untuk pengukuran suhu inframerah wabak dan peneutralan karbon untuk pengesanan gas inframerah, saiz pasaran sensor inframerah akan menjadi besar pada masa hadapan.
Masa siaran: 16 Mei 2022