Kilde: Ulink Media
I tiden etter epidemien tror vi at infrarøde sensorer er uunnværlige hver dag. I pendlingsprosessen må vi gjennomgå temperaturmålinger igjen og igjen før vi kan nå destinasjonen vår. Som en temperaturmåling med et stort antall infrarøde sensorer, har det faktisk mange viktige roller. La oss deretter ta en god titt på den infrarøde sensoren.
Introduksjon til infrarøde sensorer
Alt over det absolutte nullpunktet (-273 °C) sender så å si konstant ut infrarød energi i det omkringliggende rommet. En infrarød sensor er i stand til å føle objektets infrarøde energi og konvertere den til elektriske komponenter. Den infrarøde sensoren består av et optisk system, et deteksjonselement og en konverteringskrets.
Optiske systemer kan deles inn i transmisjonstype og refleksjonstype i henhold til ulike strukturer. Transmisjon krever to komponenter, en som sender infrarødt lys og en som mottar infrarødt lys. Reflektoren, derimot, trenger bare én sensor for å samle inn ønsket informasjon.
Deteksjonselementet kan deles inn i et termisk deteksjonselement og et fotoelektrisk deteksjonselement i henhold til virkemåten. Termistorer er de mest brukte termistorene. Når termistoren utsettes for infrarød stråling, øker temperaturen, og motstanden endres (denne endringen kan være større eller mindre, fordi termistoren kan deles inn i en termistor med positiv temperaturkoeffisient og en termistor med negativ temperaturkoeffisient), som kan konverteres til elektrisk utgangssignal gjennom konverteringskretsen. Fotoelektriske deteksjonselementer brukes ofte som lysfølsomme elementer, vanligvis laget av blysulfid, blyselenid, indiumarsenid, antimonarsenid, ternær legering av kvikksølv, kadmiumtellurid, samt materialer dopet med germanium og silisium.
I henhold til de ulike signalbehandlings- og konverteringskretsene kan infrarøde sensorer deles inn i analog og digital type. Signalbehandlingskretsen til den analoge pyroelektriske infrarøde sensoren er et felteffektrør, mens signalbehandlingskretsen til den digitale pyroelektriske infrarøde sensoren er en digital brikke.
Mange funksjoner til infrarøde sensorer realiseres gjennom forskjellige permutasjoner og kombinasjoner av tre følsomme komponenter: optisk system, deteksjonselement og konverteringskrets. La oss ta en titt på noen andre områder der infrarøde sensorer har gjort en forskjell.
Bruk av infrarød sensor
1. Gassdeteksjon
Prinsippet for infrarød optisk gasssensor er basert på nær-infrarøde spektrale selektive absorpsjonsegenskaper til forskjellige gassmolekyler, og bruker forholdet mellom gasskonsentrasjon og absorpsjonsstyrke (Lambert-Ber-loven) for å identifisere og bestemme konsentrasjonen av gasskomponenten i en gasssensor.
Infrarøde sensorer kan brukes til å få det infrarøde analysekartet som vist i figuren ovenfor. Molekyler som består av forskjellige atomer vil gjennomgå infrarød absorpsjon under bestråling av infrarødt lys med samme frekvens, noe som resulterer i endringer i intensiteten til det infrarøde lyset. I henhold til forskjellige bølgetopper kan typene gass som finnes i blandingen bestemmes.
I henhold til posisjonen til en enkelt infrarød absorpsjonstopp kan bare hvilke grupper som finnes i gassmolekylet bestemmes. For å bestemme gasstypen nøyaktig, må vi se på posisjonene til alle absorpsjonstoppene i det midtre infrarøde området av gassen, nemlig det infrarøde absorpsjonsfingeravtrykket til gassen. Med infrarødt spektrum kan innholdet av hver gass i blandingen raskt analyseres.
Infrarøde gassensorer er mye brukt i petrokjemisk industri, metallurgisk industri, gruvedrift, luftforurensningsovervåking og karbonnøytraliseringsrelatert deteksjon, landbruk og andre industrier. For tiden er middels infrarøde lasere dyre. Jeg tror at infrarøde gassensorer vil bli bedre og billigere i fremtiden, med et stort antall industrier som bruker infrarøde sensorer for å oppdage gass.
2. Infrarød avstandsmåler
Infrarød avstandssensor er en slags sensor som bruker infrarødt som målesystem, bredt måleområde, kort responstid, hovedsakelig brukt i moderne vitenskap og teknologi, nasjonalt forsvar og industri og landbruk.
Infrarød avstandssensor har et par infrarøde signalsender- og mottakerdioder. Den infrarøde avstandssensoren sender ut en infrarød lysstråle. Etter å ha bestrålet objektet, reflekteres det til sensoren etter å ha mottatt signalet, og deretter mottas tidsforskjellsdataene ved hjelp av CCD-bildebehandling. Avstanden til objektet beregnes etter behandling av signalprosessoren. Dette kan ikke bare brukes på naturlige overflater, men også på reflekterende paneler. Måleavstand, høyfrekvensrespons, egnet for tøffe industrielle miljøer.
3. Infrarød overføring
Dataoverføring ved hjelp av infrarøde sensorer er også mye brukt. TV-fjernkontroll bruker infrarøde overføringssignaler for å fjernstyre TV-en; Mobiltelefoner kan overføre data via infrarød overføring. Dette er applikasjoner som har eksistert siden infrarød teknologi først ble utviklet.
4. Infrarødt termisk bilde
Termografikameraer er passive sensorer som kan fange opp infrarød stråling som sendes ut fra alle objekter med en temperatur høyere enn det absolutte nullpunkt. Termografikameraer ble opprinnelig utviklet som et militært overvåkings- og nattsynsverktøy, men etter hvert som de ble mer utbredt, falt prisen, noe som utvidet bruksområdet betraktelig. Termografikameraer bruker applikasjoner innen dyr, landbruk, bygninger, gassdeteksjon, industri og militære formål, samt deteksjon, sporing og identifisering av mennesker. I de senere år har infrarøde termografikameraer blitt brukt på mange offentlige steder for raskt å måle temperaturen på produkter.
5. Infrarød induksjon
Infrarød induksjonsbryter er en automatisk kontrollbryter basert på infrarød induksjonsteknologi. Den realiserer sin automatiske kontrollfunksjon ved å registrere infrarød varme som sendes ut fra omverdenen. Den kan raskt åpne lamper, automatiske dører, tyverialarmer og annet elektrisk utstyr.
Gjennom Fresnel-linsen på den infrarøde sensoren kan det spredte infrarøde lyset som sendes ut av menneskekroppen registreres av bryteren, slik at ulike automatiske kontrollfunksjoner kan realiseres, som å slå på lyset. I de senere årene, med populariteten til smart hjem, har infrarød sensorering også blitt brukt i smarte søppelbøtter, smarte toaletter, smarte bevegelsesbrytere, induksjonsdører og andre smarte produkter. Infrarød sensorering handler ikke bare om å registrere mennesker, men oppdateres kontinuerlig for å oppnå flere funksjoner.
Konklusjon
I de senere årene har Internet of Things-industrien utviklet seg raskt og har brede markedsutsikter. I denne sammenhengen har markedet for infrarøde sensorer også vokst ytterligere. Derfor fortsetter Kinas marked for infrarøde detektorer å vokse. Ifølge data var Kinas marked for infrarøde detektorer nesten 400 millioner yuan i 2019, og innen 2020 ville det være nesten 500 millioner yuan. Kombinert med etterspørselen etter infrarød temperaturmåling av epidemier og karbonnøytralisering for infrarød gassdeteksjon, vil markedsstørrelsen for infrarøde sensorer bli enorm i fremtiden.
Publisert: 16. mai 2022