ინფრაწითელი სენსორები არ არის მხოლოდ თერმომეტრები

წყარო: Ulink Media

ეპიდემიის შემდგომ ეპოქაში ჩვენ გვჯერა, რომ ინფრაწითელი სენსორები ყოველდღიურად შეუცვლელია. გადაადგილების პროცესში, ჩვენ უნდა გავიაროთ ტემპერატურის გაზომვა ისევ და ისევ, სანამ მივაღწევთ დანიშნულების ადგილს. როგორც ტემპერატურის გაზომვა დიდი რაოდენობით ინფრაწითელი სენსორებით, ფაქტობრივად, არსებობს მრავალი მნიშვნელოვანი როლი. შემდეგი, მოდით კარგად გადავხედოთ ინფრაწითელ სენსორს.

ინფრაწითელი სენსორების შესავალი

ნებისმიერი აბსოლუტური ნულის ზემოთ (-273°C) მუდმივად ასხივებს ინფრაწითელ ენერგიას მიმდებარე სივრცეში, ასე ვთქვათ. ხოლო ინფრაწითელ სენსორს შეუძლია შეიგრძნოს ობიექტის ინფრაწითელი ენერგია და გარდაქმნას იგი ელექტრო კომპონენტებად. ინფრაწითელი სენსორი შედგება ოპტიკური სისტემის, დეტექტორის ელემენტისა და კონვერტაციის სქემისგან.

ოპტიკური სისტემა შეიძლება დაიყოს გადაცემის ტიპად და ასახვის ტიპად სხვადასხვა სტრუქტურის მიხედვით. გადაცემას სჭირდება ორი კომპონენტი, ერთი გადამცემი ინფრაწითელი და ერთი მიმღები ინფრაწითელი. მეორეს მხრივ, რეფლექტორს სჭირდება მხოლოდ ერთი სენსორი სასურველი ინფორმაციის შესაგროვებლად.

სამუშაო პრინციპის მიხედვით დეტექტორული ელემენტი შეიძლება დაიყოს თერმული აღმომჩენ ელემენტად და ფოტოელექტრული დეტექტორად. თერმისტორები ყველაზე ფართოდ გამოყენებული თერმისტორებია. როდესაც თერმისტორი ექვემდებარება ინფრაწითელ გამოსხივებას, ტემპერატურა იზრდება და წინააღმდეგობა იცვლება (ეს ცვლილება შეიძლება იყოს უფრო დიდი ან მცირე, რადგან თერმისტორი შეიძლება დაიყოს დადებითი ტემპერატურის კოეფიციენტის თერმისტორად და უარყოფითი ტემპერატურის კოეფიციენტის თერმისტორად), რომელიც შეიძლება გარდაიქმნას ელექტრული სიგნალის გამოსავალად. კონვერტაციის მიკროსქემის მეშვეობით. ფოტოელექტრული გამოვლენის ელემენტები ჩვეულებრივ გამოიყენება, როგორც ფოტომგრძნობიარე ელემენტები, ჩვეულებრივ დამზადებულია ტყვიის სულფიდის, ტყვიის სელენიდის, ინდიუმის არსენიდის, ანტიმონის არსენიდის, ვერცხლისწყლის კადმიუმის ტელურიდის სამჯერადი შენადნობის, გერმანიუმის და სილიკონის დოპირებული მასალებისგან.

სხვადასხვა სიგნალის დამუშავებისა და კონვერტაციის სქემების მიხედვით, ინფრაწითელი სენსორები შეიძლება დაიყოს ანალოგურ და ციფრულ ტიპებად. ანალოგური პიროელექტრული ინფრაწითელი სენსორის სიგნალის დამუშავების წრე არის საველე ეფექტის მილი, ხოლო ციფრული პიროელექტრული ინფრაწითელი სენსორის სიგნალის დამუშავების წრე ციფრული ჩიპია.

ინფრაწითელი სენსორის მრავალი ფუნქცია რეალიზებულია სხვადასხვა პერმუტაციებისა და სამი მგრძნობიარე კომპონენტის კომბინაციით: ოპტიკური სისტემა, აღმოჩენის ელემენტი და კონვერტაციის წრე. მოდით გადავხედოთ რამდენიმე სხვა სფეროს, სადაც ინფრაწითელმა სენსორებმა შეცვალეს განსხვავება.

ინფრაწითელი სენსორის გამოყენება

1. გაზის გამოვლენა

გაზის სენსორის ინფრაწითელი ოპტიკური პრინციპი არის სხვადასხვა გაზის მოლეკულების ახლო ინფრაწითელი სპექტრული შერჩევითი შთანთქმის მახასიათებლებზე დაფუძნებული, გაზის კონცენტრაციისა და შთანთქმის სიძლიერის ურთიერთკავშირის გამოყენება (ლამბერტი - ბილ ლამბერტ ლუდის კანონი) გაზის კომპონენტის გაზის კონცენტრაციის იდენტიფიცირებისთვის და განსაზღვრისათვის. სენსორული მოწყობილობა.

ინფრაწითელი სენსორები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ინფრაწითელი ანალიზის რუქის მისაღებად, როგორც ეს ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ ფიგურაში. სხვადასხვა ატომისგან შემდგარი მოლეკულები გაივლიან ინფრაწითელ შთანთქმას ინფრაწითელი სინათლის დასხივების ქვეშ იმავე სიხშირით, რაც გამოიწვევს ინფრაწითელი სინათლის ინტენსივობის ცვლილებას. სხვადასხვა ტალღის მწვერვალების მიხედვით შეიძლება განისაზღვროს ნარევში შემავალი გაზის ტიპები.

ერთი ინფრაწითელი შთანთქმის მწვერვალის პოზიციის მიხედვით, შეიძლება განისაზღვროს მხოლოდ რა ჯგუფები არსებობს გაზის მოლეკულაში. გაზის ტიპის ზუსტად დასადგენად, ჩვენ უნდა შევხედოთ ყველა შთანთქმის მწვერვალების პოზიციებს გაზის შუა ინფრაწითელ რეგიონში, კერძოდ, გაზის ინფრაწითელი შთანთქმის თითის ანაბეჭდი. ინფრაწითელი სპექტრით, ნარევში თითოეული აირის შემცველობა შეიძლება სწრაფად გაანალიზდეს.

ინფრაწითელი გაზის სენსორები ფართოდ გამოიყენება ნავთობქიმიურ, მეტალურგიულ მრეწველობაში, სამუშაო პირობების მოპოვებაში, ჰაერის დაბინძურების მონიტორინგში და ნახშირბადის ნეიტრალიზაციასთან დაკავშირებულ გამოვლენაში, სოფლის მეურნეობაში და სხვა ინდუსტრიებში. ამჟამად, საშუალო ინფრაწითელი ლაზერები ძვირია. მე მჯერა, რომ მომავალში, როდესაც ინდუსტრიების დიდი რაოდენობა იყენებს ინფრაწითელ სენსორებს გაზის გამოსავლენად, ინფრაწითელი გაზის სენსორები გახდება უფრო შესანიშნავი და იაფი.

2. ინფრაწითელი მანძილის გაზომვა

ინფრაწითელი დიაპაზონის სენსორი არის ერთგვარი სენსორული მოწყობილობა, გამოიყენება ინფრაწითელი, როგორც საზომი სისტემის საშუალება, ფართო გაზომვის დიაპაზონი, რეაგირების მოკლე დრო, ძირითადად გამოიყენება თანამედროვე მეცნიერებასა და ტექნოლოგიაში, ეროვნულ თავდაცვისა და სამრეწველო და სოფლის მეურნეობის სფეროებში.

ინფრაწითელი დიაპაზონის სენსორს აქვს წყვილი ინფრაწითელი სიგნალის გადამცემი და მიმღები დიოდები, რომლებიც იყენებენ ინფრაწითელი დიაპაზონის სენსორს ინფრაწითელი სინათლის სხივის გამოსაცემად, აყალიბებენ ასახვის პროცესს ობიექტზე დასხივების შემდეგ, ასახავს სენსორს სიგნალის მიღების შემდეგ და შემდეგ გამოიყენება CCD. გამოსახულების დამუშავება დროის სხვაობის მონაცემების გადაცემის და მიღების. ობიექტის მანძილი გამოითვლება სიგნალის პროცესორის მიერ დამუშავების შემდეგ. ეს შეიძლება გამოყენებულ იქნას არა მხოლოდ ბუნებრივ ზედაპირებზე, არამედ ამრეკლავ პანელებზეც. საზომი მანძილი, მაღალი სიხშირის პასუხი, შესაფერისი მკაცრი ინდუსტრიული გარემოსთვის.

3. ინფრაწითელი ტრანსმისია

ასევე ფართოდ გამოიყენება ინფრაწითელი სენსორების გამოყენებით მონაცემთა გადაცემა. ტელევიზორის დისტანციური მართვა იყენებს ინფრაწითელ გადამცემ სიგნალებს ტელევიზორის დისტანციურად სამართავად; მობილური ტელეფონებს შეუძლიათ ინფორმაციის გადაცემა ინფრაწითელი გადაცემის საშუალებით. ეს არის აპლიკაციები, რომლებიც არსებობს ინფრაწითელი ტექნოლოგიის პირველად შემუშავების შემდეგ.

4. ინფრაწითელი თერმული გამოსახულება

თერმული გამოსახულება არის პასიური სენსორი, რომელსაც შეუძლია გადაიღოს ყველა ობიექტის მიერ გამოსხივებული ინფრაწითელი გამოსხივება, რომლის ტემპერატურა აბსოლუტურ ნულზე მაღალია. თერმული გამოსახულება თავდაპირველად შეიქმნა, როგორც სამხედრო სათვალთვალო და ღამის ხედვის ინსტრუმენტი, მაგრამ რაც უფრო ფართოდ გამოიყენებოდა, ფასი დაეცა, რითაც მნიშვნელოვნად გაფართოვდა განაცხადის სფერო. თერმული გამოსახულების აპლიკაციებში შედის ცხოველების, სოფლის მეურნეობის, შენობების, გაზის გამოვლენა, სამრეწველო და სამხედრო აპლიკაციები, ასევე ადამიანის გამოვლენა, თვალყურის დევნება და იდენტიფიკაცია. ბოლო წლების განმავლობაში, ინფრაწითელი თერმული გამოსახულება გამოიყენებოდა ბევრ საჯარო ადგილას პროდუქციის ტემპერატურის სწრაფად გასაზომად.

5. ინფრაწითელი ინდუქცია

ინფრაწითელი ინდუქციური გადამრთველი არის ავტომატური კონტროლის გადამრთველი, რომელიც დაფუძნებულია ინფრაწითელ ინდუქციურ ტექნოლოგიაზე. ის ახორციელებს თავის ავტომატურ მართვის ფუნქციას გარე სამყაროდან გამოსხივებული ინფრაწითელი სითბოს შეცნობით. მას შეუძლია სწრაფად გახსნას ნათურები, ავტომატური კარები, ქურდობის საწინააღმდეგო სიგნალიზაცია და სხვა ელექტრო მოწყობილობები.

ინფრაწითელი სენსორის Fresnel ლინზების მეშვეობით, ადამიანის სხეულის მიერ გამოსხივებული ინფრაწითელი შუქი შეიძლება შეიგრძნოს გადამრთველით, რათა განხორციელდეს სხვადასხვა ავტომატური მართვის ფუნქციები, როგორიცაა შუქის ჩართვა. ბოლო წლებში, ჭკვიანი სახლის პოპულარობით, ინფრაწითელი სენსორები ასევე გამოიყენება ჭკვიან ნაგვის ურნაში, ჭკვიან ტუალეტებში, ჭკვიანი ჟესტების გადამრთველებში, ინდუქციურ კარებსა და სხვა ჭკვიან პროდუქტებში. ინფრაწითელი ზონდი არ არის მხოლოდ ადამიანების აღქმა, არამედ მუდმივად განახლებულია მეტი ფუნქციების მისაღწევად.

დასკვნა

ბოლო წლებში ნივთების ინტერნეტის ინდუსტრია სწრაფად განვითარდა და ფართო ბაზრის პერსპექტივა აქვს. ამ კონტექსტში, ინფრაწითელი სენსორების ბაზარი ასევე გაიზარდა. აქედან გამომდინარე, ჩინეთის ინფრაწითელი დეტექტორების ბაზრის მასშტაბები აგრძელებს ზრდას. მონაცემების მიხედვით, 2019 წელს ჩინეთის ინფრაწითელი დეტექტორის ბაზრის ზომა თითქმის 400 მილიონი იუანი იქნება, 2020 წლისთვის ან თითქმის 500 მილიონი იუანი. ინფრაწითელი გაზის გამოვლენის მიზნით ინფრაწითელი ტემპერატურის გაზომვის მოთხოვნასთან ერთად, ინფრაწითელი სენსორების ბაზრის ზომა მომავალში უზარმაზარი იქნება.