Източник: Ulink Media
В епохата след епидемията вярваме, че инфрачервените сензори са незаменими всеки ден. В процеса на пътуване трябва да преминаваме през измерване на температурата отново и отново, преди да можем да стигнем до нашата дестинация. Като измерване на температурата с голям брой инфрачервени сензори всъщност има много важни роли. След това нека да разгледаме добре инфрачервения сензор.
Въведение в инфрачервените сензори
Всичко над абсолютната нула (-273°C) непрекъснато излъчва инфрачервена енергия в околното пространство, така да се каже. И инфрачервеният сензор е в състояние да усети инфрачервената енергия на обекта и да я преобразува в електрически компоненти. Инфрачервеният сензор се състои от оптична система, детекторен елемент и верига за преобразуване.
Оптичната система може да бъде разделена на тип предаване и тип отражение според различна структура. Предаването изисква два компонента, един предаващ инфрачервени и един приемащ инфрачервени. Рефлекторът, от друга страна, се нуждае само от един сензор, за да събере желаната информация.
Детектиращият елемент може да бъде разделен на термичен детекторен елемент и фотоелектричен детекторен елемент според принципа на работа. Термисторите са най-широко използваните термистори. Когато термисторът е подложен на инфрачервено лъчение, температурата се повишава и съпротивлението се променя (тази промяна може да бъде по-голяма или по-малка, тъй като термисторът може да бъде разделен на термистор с положителен температурен коефициент и термистор с отрицателен температурен коефициент), което може да се преобразува в изходен електрически сигнал чрез веригата за преобразуване. Фотоелектричните детекторни елементи обикновено се използват като фоточувствителни елементи, обикновено изработени от оловен сулфид, оловен селенид, индиев арсенид, антимонов арсенид, тройна сплав на живачно-кадмиев телурид, германий и материали, легирани със силиций.
Според различните вериги за обработка и преобразуване на сигнала инфрачервените сензори могат да бъдат разделени на аналогови и цифрови. Веригата за обработка на сигнала на аналоговия пироелектричен инфрачервен сензор е тръба с ефект на полето, докато веригата за обработка на сигнала на цифровия пироелектричен инфрачервен сензор е цифров чип.
Много функции на инфрачервения сензор се реализират чрез различни пермутации и комбинации от три чувствителни компонента: оптична система, елемент за откриване и верига за преобразуване. Нека да разгледаме някои други области, в които инфрачервените сензори са направили разлика.
Приложение на инфрачервен сензор
1. Откриване на газ
Инфрачервеният оптичен принцип на газовия сензор е един вид базиран на спектрални селективни абсорбционни характеристики в близост до инфрачервения спектър на различни газови молекули, използването на връзката между концентрацията на газа и силата на абсорбция (закон на Ламбърт – бил Ламбърт Биър) за идентифициране и определяне на концентрацията на газовия компонент газ сензорно устройство.
Инфрачервените сензори могат да се използват за получаване на инфрачервена карта за анализ, както е показано на фигурата по-горе. Молекулите, съставени от различни атоми, ще претърпят инфрачервена абсорбция при облъчване на инфрачервена светлина със същата честота, което води до промени в интензитета на инфрачервената светлина. Според различните вълнови пикове могат да се определят видовете газ, съдържащи се в сместа.
Според позицията на един пик на инфрачервена абсорбция могат да се определят само какви групи съществуват в газовата молекула. За да определим точно типа газ, трябва да разгледаме позициите на всички пикове на абсорбция в средната инфрачервена област на газа, а именно пръстовия отпечатък на инфрачервената абсорбция на газа. С инфрачервения спектър съдържанието на всеки газ в сместа може бързо да се анализира.
Инфрачервените газови сензори се използват широко в нефтохимическата, металургичната промишленост, минното дело, мониторинг на замърсяването на въздуха и откриване, свързано с неутрализацията на въглерода, селското стопанство и други индустрии. В момента лазерите със среден инфрачервен диапазон са скъпи. Вярвам, че в бъдеще, когато голям брой индустрии използват инфрачервени сензори за откриване на газ, инфрачервените газови сензори ще станат по-добри и по-евтини.
2. Инфрачервена мярка за разстояние
Инфрачервеният сензор за обхват е вид сензорно устройство, което използва инфрачервения спектър като средство за измерване на системата, широк обхват на измерване, кратко време за реакция, използва се главно в съвременната наука и технологии, националната отбрана и промишлените и селскостопански области.
Инфрачервен сензор за обхват има двойка диоди за предаване и приемане на инфрачервен сигнал, като използва инфрачервения сензор за обхват, за да излъчва лъч инфрачервена светлина, образувайки процес на отражение след облъчване към обекта, отразявайки към сензора след получаване на сигнала и след това използвайки CCD обработка на изображения приемане предаване и получаване на данни за времевата разлика. Разстоянието на обекта се изчислява след обработка от сигналния процесор. Това може да се използва не само върху естествени повърхности, но и върху отразяващи панели. Измерване на разстояние, високочестотна характеристика, подходящ за тежки индустриални среди.
3. Инфрачервеното предаване
Предаването на данни чрез инфрачервени сензори също се използва широко. Дистанционното управление на телевизора използва инфрачервени предавателни сигнали за дистанционно управление на телевизора; Мобилните телефони могат да предават данни чрез инфрачервено предаване. Това са приложения, които съществуват, откакто инфрачервената технология е разработена за първи път.
4. Инфрачервен термичен образ
Термокамерата е пасивен сензор, който може да улавя инфрачервеното лъчение, излъчвано от всички обекти, чиято температура е по-висока от абсолютната нула. Първоначално термовизионната камера е разработена като военен инструмент за наблюдение и нощно виждане, но с по-широкото му използване цената падна, като по този начин значително се разшири полето на приложение. Приложенията за термични камери включват приложения за животни, селско стопанство, сгради, откриване на газ, промишлени и военни приложения, както и откриване, проследяване и идентификация на хора. През последните години инфрачервеното топлинно изображение се използва на много обществени места за бързо измерване на температурата на продуктите.
5. Инфрачервена индукция
Инфрачервеният индукционен превключвател е автоматичен контролен превключвател, базиран на инфрачервена индукционна технология. Той реализира функцията си за автоматично управление, като усеща инфрачервената топлина, излъчвана от външния свят. Може бързо да отваря лампи, автоматични врати, аларми против кражба и друго електрическо оборудване.
Чрез френелова леща на инфрачервения сензор, разсеяната инфрачервена светлина, излъчвана от човешкото тяло, може да бъде усетена от превключвателя, така че да се реализират различни функции за автоматично управление, като например включване на светлината. През последните години, с популярността на интелигентния дом, инфрачервените сензори се използват и в интелигентни кофи за боклук, интелигентни тоалетни, интелигентни превключватели с жестове, индукционни врати и други интелигентни продукти. Инфрачервеното отчитане не е само за отчитане на хора, но непрекъснато се актуализира, за да се постигнат повече функции.
Заключение
През последните години индустрията на Интернет на нещата се разви бързо и има широки пазарни перспективи. В този контекст пазарът на инфрачервени сензори също бележи по-нататъшен растеж. Следователно мащабът на китайския пазар на инфрачервени детектори продължава да расте. Според данни през 2019 г. размерът на пазара на инфрачервен детектор в Китай е близо 400 милиона юана, до 2020 г. или близо 500 милиона юана. В комбинация с търсенето на инфрачервено измерване на температурата на епидемия и въглеродна неутрализация за инфрачервено откриване на газ, размерът на пазара на инфрачервени сензори ще бъде огромен в бъдеще.
Време на публикуване: 16 май 2022 г