Avots: Ulink Media
Pēcepidēmijas laikmetā mēs uzskatām, ka infrasarkanie sensori ir neaizstājami katru dienu.Braucot uz darbu un mājām, mums atkal un atkal ir jāveic temperatūras mērījumi, pirms mēs varam sasniegt galamērķi.Kā temperatūras mērīšanai ar lielu skaitu infrasarkano staru sensoru, patiesībā ir daudz svarīgu lomu.Tālāk labi apskatīsim infrasarkano sensoru.
Ievads infrasarkano staru sensoros
Jebkas virs absolūtās nulles (-273°C) nepārtraukti izstaro infrasarkano enerģiju apkārtējā telpā, tā sakot.Un infrasarkanais sensors spēj sajust objekta infrasarkano enerģiju un pārvērst to elektriskos komponentos.Infrasarkanais sensors sastāv no optiskās sistēmas, detektorelementa un konversijas ķēdes.
Optisko sistēmu var iedalīt pārraides un atstarošanas veidā atbilstoši atšķirīgai struktūrai.Pārraidei ir nepieciešami divi komponenti, viens raida infrasarkano un otrs uztver infrasarkano staru.Savukārt reflektoram nepieciešams tikai viens sensors, lai savāktu vēlamo informāciju.
Detektoru var iedalīt termiskā detektora elementā un fotoelektriskajā detektorelementā atbilstoši darbības principam.Termistori ir visplašāk izmantotie termistori.Ja termistoru pakļauj infrasarkanajam starojumam, temperatūra paaugstinās un pretestība mainās (šīs izmaiņas var būt lielākas vai mazākas, jo termistoru var iedalīt pozitīvā temperatūras koeficienta termistorā un negatīvā temperatūras koeficienta termistorā), ko var pārvērst elektriskā signāla izvadē. caur konversijas ķēdi.Fotoelektriskos noteikšanas elementus parasti izmanto kā gaismjutīgus elementus, kas parasti ir izgatavoti no svina sulfīda, svina selenīda, indija arsenīda, antimona arsenīda, dzīvsudraba kadmija telūrīda trīskāršā sakausējuma, germānija un silīcija leģētiem materiāliem.
Saskaņā ar dažādām signālu apstrādes un pārveidošanas shēmām infrasarkanos sensorus var iedalīt analogā un digitālā tipa.Analogā piroelektriskā infrasarkanā sensora signālu apstrādes ķēde ir lauka efekta caurule, savukārt digitālā piroelektriskā infrasarkanā sensora signālu apstrādes ķēde ir digitālā mikroshēma.
Daudzas infrasarkanā sensora funkcijas tiek realizētas, izmantojot dažādas permutācijas un trīs jutīgu komponentu kombinācijas: optiskā sistēma, noteikšanas elements un konversijas ķēde.Apskatīsim dažas citas jomas, kurās infrasarkanie sensori ir radījuši pārmaiņas.
Infrasarkanā sensora pielietojums
1. Gāzes noteikšana
Gāzes sensora infrasarkanais optiskais princips ir sava veida pamatā uz dažādu gāzes molekulu tuvās infrasarkanās spektrālās selektīvās absorbcijas raksturlielumiem, gāzes koncentrācijas un absorbcijas stipruma attiecības izmantošanu (Lambert – Bill Lambert Beer likums), lai identificētu un noteiktu gāzes komponenta gāzes koncentrāciju. sensora ierīce.
Infrasarkano staru sensorus var izmantot, lai iegūtu infrasarkano staru analīzes karti, kā parādīts attēlā iepriekš.Molekulas, kas sastāv no dažādiem atomiem, tiks pakļautas infrasarkanā starojuma absorbcijai, apstarojot infrasarkano gaismu ar tādu pašu frekvenci, kā rezultātā mainās infrasarkanās gaismas intensitāte.Atbilstoši dažādām viļņu virsotnēm var noteikt maisījumā esošo gāzu veidus.
Atbilstoši viena infrasarkanās absorbcijas pīķa novietojumam var noteikt tikai to, kādas grupas eksistē gāzes molekulā.Lai precīzi noteiktu gāzes veidu, mums ir jāaplūko visu absorbcijas maksimumu pozīcijas gāzes vidējā infrasarkanajā reģionā, proti, gāzes infrasarkanās absorbcijas pirkstu nospiedums.Izmantojot infrasarkano spektru, var ātri analizēt katras gāzes saturu maisījumā.
Infrasarkanie gāzes sensori tiek plaši izmantoti naftas ķīmijas, metalurģijas rūpniecībā, darba apstākļu ieguvē, gaisa piesārņojuma uzraudzībā un ar oglekļa neitralizāciju saistītā noteikšanā, lauksaimniecībā un citās nozarēs.Pašlaik vidējā infrasarkanie lāzeri ir dārgi.Es uzskatu, ka nākotnē, kad liela daļa nozaru gāzes noteikšanai izmantos infrasarkanos sensorus, infrasarkanie gāzes sensori kļūs izcilāki un lētāki.
2. Infrasarkanā attāluma mērīšana
Infrasarkanais diapazona sensors ir sava veida sensora ierīce, kas ir paredzēta infrasarkano staru izmantošanai kā mērīšanas sistēmas līdzekli, plašs mērījumu diapazons, īss reakcijas laiks, ko galvenokārt izmanto mūsdienu zinātnē un tehnoloģijās, valsts aizsardzībā un rūpniecības un lauksaimniecības jomās.
Infrasarkanā diapazona sensoram ir pāris infrasarkano signālu pārraidīšanas un uztveršanas diožu, kas izmanto infrasarkano staru diapazona sensoru, lai izstaro infrasarkano staru kūli, veidojot atstarošanas procesu pēc apstarošanas uz objektu, atstarojoties sensorā pēc signāla saņemšanas un pēc tam izmantojot CCD. attēlu apstrāde, kas saņem laika starpības datu pārraidi un saņemšanu.Objekta attālums tiek aprēķināts pēc apstrādes ar signālu procesoru.To var izmantot ne tikai uz dabīgām virsmām, bet arī uz atstarojošiem paneļiem.Mērīšanas attālums, augstas frekvences reakcija, piemērota skarbai rūpnieciskai videi.
3. Infrasarkanā pārraide
Plaši tiek izmantota arī datu pārraide, izmantojot infrasarkanos sensorus.Televizora tālvadības pults izmanto infrasarkano staru pārraides signālus, lai attālināti vadītu televizoru;Mobilie tālruņi var pārsūtīt datus, izmantojot infrasarkano staru pārraidi.Šīs ir lietojumprogrammas, kas pastāv kopš infrasarkanās tehnoloģijas pirmās izstrādes.
4. Infrasarkanais termiskais attēls
Termofotografs ir pasīvs sensors, kas var uztvert infrasarkano starojumu, ko izstaro visi objekti, kuru temperatūra ir augstāka par absolūto nulli.Termokamera sākotnēji tika izstrādāta kā militārās novērošanas un nakts redzamības rīks, taču, tā kļūstot plašāk izmantotam, cena kritās, tādējādi ievērojami paplašinot pielietojuma jomu.Siltuma attēlveidošanas lietojumi ietver dzīvnieku, lauksaimniecības, ēku, gāzes noteikšanu, rūpnieciskos un militāros lietojumus, kā arī cilvēku atklāšanu, izsekošanu un identifikāciju.Pēdējos gados infrasarkanais termiskais attēls tiek izmantots daudzās sabiedriskās vietās, lai ātri izmērītu produktu temperatūru.
5. Infrasarkanā indukcija
Infrasarkanais indukcijas slēdzis ir automātisks vadības slēdzis, kura pamatā ir infrasarkanās indukcijas tehnoloģija.Tā realizē savu automātiskās vadības funkciju, uztverot infrasarkano siltumu, ko izstaro no ārpasaules.Ar to var ātri atvērt lampas, automātiskās durvis, pretaizdzīšanas signalizāciju un citas elektroiekārtas.
Izmantojot infrasarkanā sensora Fresnel objektīvu, cilvēka ķermeņa izstarotā izkliedētā infrasarkanā gaisma var tikt uztverta ar slēdzi, lai realizētu dažādas automātiskās vadības funkcijas, piemēram, gaismas ieslēgšana.Pēdējos gados līdz ar viedās mājas popularitāti infrasarkano staru sensors ir izmantots arī viedajās atkritumu tvertnēs, viedajās tualetēs, viedos žestu slēdžos, indukcijas durvīs un citos viedos produktos.Infrasarkanā sensora mērķis ir ne tikai uztvert cilvēkus, bet arī pastāvīgi atjaunināts, lai nodrošinātu vairāk funkciju.
Secinājums
Pēdējos gados lietu interneta nozare ir strauji attīstījusies, un tai ir plašas tirgus perspektīvas.Šajā kontekstā arī infrasarkano staru sensoru tirgus ir turpinājis augt.Tāpēc Ķīnas infrasarkano staru detektoru tirgus mērogs turpina augt.Saskaņā ar datiem 2019. gadā Ķīnas infrasarkano staru detektoru tirgus apjoms bija gandrīz 400 miljoni juaņu, līdz 2020. gadam — gandrīz 500 miljoni juaņu.Apvienojumā ar pieprasījumu pēc infrasarkanās temperatūras mērīšanas epidēmijas un oglekļa neitralizācijas infrasarkano staru gāzes noteikšanai, infrasarkano sensoru tirgus apjoms nākotnē būs milzīgs.
Izlikšanas laiks: 2022. gada 16. maijs