Källa: Ulink Media
I tiden efter epidemin tror vi att infraröda sensorer är oumbärliga varje dag. Under pendlingsprocessen måste vi mäta temperaturen gång på gång innan vi kan nå vår destination. Eftersom temperaturmätning med ett stort antal infraröda sensorer faktiskt har många viktiga roller. Låt oss nu ta en närmare titt på den infraröda sensorn.
Introduktion till infraröda sensorer
Allt över absoluta nollpunkten (-273 °C) avger konstant infraröd energi i omgivningen, så att säga. En infraröd sensor kan känna av objektets infraröda energi och omvandla den till elektriska komponenter. Den infraröda sensorn består av ett optiskt system, ett detekteringselement och en omvandlingskrets.
Optiska system kan delas in i transmissionstyp och reflektionstyp beroende på struktur. Transmission kräver två komponenter, en som sänder infraröd strålning och en som tar emot infraröd strålning. Reflektoren, å andra sidan, behöver bara en sensor för att samla in önskad information.
Detektionselementet kan delas in i termiskt detekteringselement och fotoelektriskt detekteringselement enligt funktionsprincipen. Termistorer är de mest använda termistorerna. När termistorn utsätts för infraröd strålning ökar temperaturen och resistansen ändras (denna förändring kan vara större eller mindre, eftersom termistorn kan delas in i en termistor med positiv temperaturkoefficient och en termistor med negativ temperaturkoefficient), vilket kan omvandlas till elektrisk utsignal via omvandlingskretsen. Fotoelektriska detekteringselement används ofta som ljuskänsliga element, vanligtvis tillverkade av blysulfid, blyselenid, indiumarsenid, antimonarsenid, kvicksilver-kadmium-tellurid-ternärlegering, germanium- och kisel-dopade material.
Beroende på de olika signalbehandlings- och omvandlingskretsarna kan infraröda sensorer delas in i analog och digital typ. Signalbehandlingskretsen för den analoga pyroelektriska infraröda sensorn är ett fälteffektrör, medan signalbehandlingskretsen för den digitala pyroelektriska infraröda sensorn är ett digitalt chip.
Många funktioner hos infraröda sensorer realiseras genom olika permutationer och kombinationer av tre känsliga komponenter: optiskt system, detektionselement och omvandlingskrets. Låt oss ta en titt på några andra områden där infraröda sensorer har gjort skillnad.
Tillämpning av infraröd sensor
1. Gasdetektering
Principen för infraröd optisk gassensor är baserad på nära-infraröda spektrala selektiva absorptionsegenskaper hos olika gasmolekyler. Gaskoncentration och absorptionsstyrka används för att identifiera och bestämma koncentrationen i en gaskomponent i en gassensor.
Infraröda sensorer kan användas för att erhålla den infraröda analyskartan som visas i figuren ovan. Molekyler som består av olika atomer kommer att genomgå infraröd absorption under bestrålning av infrarött ljus med samma frekvens, vilket resulterar i förändringar i intensiteten av infrarött ljus. Beroende på olika vågtoppar kan de typer av gas som finns i blandningen bestämmas.
Beroende på positionen för en enskild infraröd absorptionstopp kan endast vilka grupper som finns i gasmolekylen bestämmas. För att exakt bestämma gastypen måste vi titta på positionerna för alla absorptionstoppar i gasens mittinfraröda område, nämligen gasens infraröda absorptionsfingeravtryck. Med infrarött spektrum kan innehållet av varje gas i blandningen snabbt analyseras.
Infraröda gassensorer används ofta inom petrokemisk industri, metallurgisk industri, gruvdrift, luftföroreningsövervakning och koldioxidneutraliseringsdetektering, jordbruk och andra industrier. För närvarande är mellaninfraröda lasrar dyra. Jag tror att i framtiden, med ett stort antal industrier som använder infraröda sensorer för att detektera gas, kommer infraröda gassensorer att bli bättre och billigare.
2. Infraröd avståndsmätning
Infraröd avståndsgivare är en typ av sensor som använder infrarött som mätmedium, brett mätområde, kort responstid, huvudsakligen används inom modern vetenskap och teknik, nationellt försvar samt industri och jordbruk.
Infraröd avståndssensor har ett par sändande och mottagna infraröda signaldioder. Sensorn använder den för att avge en infraröd ljusstråle. Efter att ha bestrålat objektet bildas en reflektionsprocess, reflekteras till sensorn efter att signalen mottagits och sedan används CCD-bildbehandling för att ta emot tidsskillnadsdata. Objektets avstånd beräknas efter bearbetning av signalprocessorn. Detta kan användas inte bara på naturliga ytor utan även på reflekterande paneler. Avståndsmätning, högfrekvensrespons, lämplig för tuffa industriella miljöer.
3. Den infraröda överföringen
Dataöverföring med hjälp av infraröda sensorer används också i stor utsträckning. TV-fjärrkontroll använder infraröda överföringssignaler för att fjärrstyra TV:n; Mobiltelefoner kan överföra data via infraröd överföring. Dessa är applikationer som har funnits sedan infraröd teknik först utvecklades.
4. Infraröd värmebild
Värmekameran är en passiv sensor som kan fånga infraröd strålning som avges av alla objekt vars temperatur är högre än absoluta nollpunkten. Värmekameran utvecklades ursprungligen som ett militärt övervaknings- och mörkerseendeverktyg, men allt eftersom den blev mer allmänt använd sjönk priset, vilket kraftigt utökade tillämpningsområdet. Värmekamerans tillämpningar inkluderar djur-, jordbruks-, byggnads-, gasdetekterings-, industriella och militära tillämpningar, samt mänsklig detektering, spårning och identifiering. Under senare år har infraröda värmebilder använts på många offentliga platser för att snabbt mäta temperaturen på produkter.
5. Infraröd induktion
Infraröd induktionsbrytare är en automatisk styrbrytare baserad på infraröd induktionsteknik. Den förverkligar sin automatiska styrfunktion genom att känna av den infraröda värmen som avges från omvärlden. Den kan snabbt öppna lampor, automatiska dörrar, stöldlarm och annan elektrisk utrustning.
Genom Fresnel-linsen på den infraröda sensorn kan det spridda infraröda ljuset som avges av människokroppen kännas av avbrytaren, för att möjliggöra olika automatiska kontrollfunktioner, som att tända ljuset. På senare år, med populariteten för smarta hem, har infraröd avkänning även använts i smarta soptunnor, smarta toaletter, smarta gestbrytare, induktionsdörrar och andra smarta produkter. Infraröd avkänning handlar inte bara om att känna av människor, utan uppdateras ständigt för att uppnå fler funktioner.
Slutsats
Under senare år har Internet of Things-industrin utvecklats snabbt och har breda marknadsutsikter. I detta sammanhang har marknaden för infraröda sensorer också vuxit ytterligare. Därför fortsätter Kinas marknad för infraröda detektorer att växa. Enligt data uppgick Kinas marknad för infraröda detektorer till nästan 400 miljoner yuan år 2019, vilket motsvarar nästan 500 miljoner yuan år 2020. I kombination med efterfrågan på infraröd temperaturmätning av epidemier och koldioxidneutralisering för infraröd gasdetektering kommer marknaden för infraröda sensorer att bli enorm i framtiden.
Publiceringstid: 16 maj 2022