Інфрачырвоныя датчыкі - гэта не проста тэрмометры

Крыніца: Ulink Media

У эпоху пасля эпідэміі мы лічым, што інфрачырвоныя датчыкі незаменныя кожны дзень. У працэсе паездкі на працу нам трэба зноў і зноў вымяраць тэмпературу, перш чым мы зможам дабрацца да месца прызначэння. У якасці вымярэння тэмпературы з вялікай колькасцю інфрачырвоных датчыкаў, на самай справе, ёсць шмат важных роляў. Далей давайце ўважліва паглядзім на інфрачырвоны датчык.

I1

Уводзіны ў інфрачырвоныя датчыкі

Усё, што вышэй абсалютнага нуля (-273°C), так бы мовіць, пастаянна выпраменьвае інфрачырвоную энергію ў навакольную прастору. І інфрачырвоны датчык, здольны адчуць інфрачырвоную энергію аб'екта і пераўтварыць яе ў электрычныя кампаненты. Інфрачырвоны датчык складаецца з аптычнай сістэмы, элемента выяўлення і схемы пераўтварэння.

Аптычную сістэму можна падзяліць на тып перадачы і тып адлюстравання ў залежнасці ад рознай структуры. Для перадачы неабходныя два кампаненты: адзін перадае інфрачырвоны, а другі прымае інфрачырвоны. Адбівальнік, з іншага боку, патрабуе толькі аднаго датчыка для збору патрэбнай інфармацыі.

Элемент выяўлення можа быць падзелены на цеплавы элемент выяўлення і фотаэлектрычны элемент выяўлення ў адпаведнасці з прынцыпам працы. Тэрмістары з'яўляюцца найбольш шырока выкарыстоўванымі тэрмістарамі. Калі тэрмістар падвяргаецца інфрачырвонаму выпраменьванню, тэмпература павялічваецца і супраціўленне змяняецца (гэта змяненне можа быць большым або меншым, таму што тэрмістар можна падзяліць на тэрмістар з станоўчым тэмпературным каэфіцыентам і тэрмістар з адмоўным тэмпературным каэфіцыентам), якія можна пераўтварыць у выхадны электрычны сігнал праз схему пераўтварэння. Фотаэлектрычныя элементы выяўлення звычайна выкарыстоўваюцца ў якасці фотаадчувальных элементаў, звычайна вырабляюцца з сульфіду свінцу, селеніду свінцу, арсеніду індыя, арсеніду сурмы, трайнога сплаву тэлурыду ртуці і кадмію, матэрыялаў, легаваных германіем і крэмніем.

У адпаведнасці з рознымі схемамі апрацоўкі і пераўтварэння сігналаў інфрачырвоныя датчыкі можна падзяліць на аналагавыя і лічбавыя. Схема апрацоўкі сігналу аналагавага піраэлектрычнага інфрачырвонага датчыка - гэта палявая трубка, а схема апрацоўкі сігналу лічбавага піраэлектрычнага інфрачырвонага датчыка - лічбавая мікрасхема.

Многія функцыі інфрачырвонага датчыка рэалізуюцца праз розныя перастаноўкі і камбінацыі трох адчувальных кампанентаў: аптычнай сістэмы, элемента выяўлення і схемы пераўтварэння. Давайце паглядзім на некаторыя іншыя вобласці, дзе інфрачырвоныя датчыкі зрабілі розніцу.

Прымяненне інфрачырвонага датчыка

1. Выяўленне газу

Інфрачырвоны аптычны прынцып газавага датчыка заснаваны на спектральных селектыўных характарыстыках паглынання ў блізкім інфрачырвоным дыяпазоне малекул газу, выкарыстанні суадносін канцэнтрацыі газу і сілы паглынання (закон Ламберта - Біла Ламберта Бэра) для ідэнтыфікацыі і вызначэння канцэнтрацыі газавага кампанента. сэнсарная прылада.

I2

Інфрачырвоныя датчыкі можна выкарыстоўваць для атрымання інфрачырвонай карты аналізу, як паказана на малюнку вышэй. Малекулы, якія складаюцца з розных атамаў, будуць падвяргацца паглынанню інфрачырвонага выпраменьвання пад дзеяннем інфрачырвонага святла з аднолькавай частатой, што прыводзіць да змены інтэнсіўнасці інфрачырвонага святла. Па розных хвалевых піках можна вызначыць тыпы газу, якія змяшчаюцца ў сумесі.

Па становішчы аднаго піка інфрачырвонага паглынання можна вызначыць толькі тое, якія групы існуюць у малекуле газу. Каб дакладна вызначыць тып газу, нам трэба паглядзець на становішча ўсіх пікаў паглынання ў сярэдняй інфрачырвонай вобласці газу, а менавіта на адбітак інфрачырвонага паглынання газу. З дапамогай інфрачырвонага спектру ўтрыманне кожнага газу ў сумесі можна хутка прааналізаваць.

Інфрачырвоныя газавыя датчыкі шырока выкарыстоўваюцца ў нафтахімічнай, металургічнай прамысловасці, у горназдабыўной прамысловасці, у маніторынгу забруджвання паветра і нейтралізацыі вугляроду, звязанай з выяўленнем, сельскай гаспадарцы і іншых галінах. У цяперашні час лазеры сярэдняга інфрачырвонага дыяпазону каштуюць дорага. Я лічу, што ў будучыні, калі вялікая колькасць галін прамысловасці выкарыстоўвае інфрачырвоныя датчыкі для выяўлення газу, інфрачырвоныя датчыкі газу стануць больш выдатнымі і таннейшымі.

2. Інфрачырвоны вымяральнік адлегласці

Інфрачырвоны датчык - гэта своеасаблівы сэнсарны прыбор, які выкарыстоўвае інфрачырвонае выпраменьванне ў якасці сістэмы вымярэнняў, шырокі дыяпазон вымярэнняў, кароткі час водгуку, у асноўным выкарыстоўваецца ў сучаснай навуцы і тэхніцы, нацыянальнай абароне, прамысловасці і сельскай гаспадарцы.

I3

Інфрачырвоны датчык дальнасці мае пару інфрачырвоных дыёдаў для перадачы і прыёму сігналаў, якія выкарыстоўваюць інфрачырвоны датчык дальнасці для выпраменьвання прамяня інфрачырвонага святла, утвараючы працэс адлюстравання пасля апраменьвання на аб'ект, адбіваючыся да датчыка пасля атрымання сігналу, а затым з дапамогай CCD апрацоўка выявы прыём перадача і прыём дадзеных розніцы ў часе. Адлегласць аб'екта разлічваецца пасля апрацоўкі сігнальным працэсарам. Гэта можна выкарыстоўваць не толькі на натуральных паверхнях, але і на святлоадбівальных панэлях. Вымярэнне адлегласці, высокая частотная характарыстыка, падыходзіць для суровых прамысловых умоў.

3. Інфрачырвоная перадача

Таксама шырока выкарыстоўваецца перадача даных з дапамогай інфрачырвоных датчыкаў. Пульт дыстанцыйнага кіравання тэлевізарам выкарыстоўвае інфрачырвоныя сігналы перадачы для дыстанцыйнага кіравання тэлевізарам; Мабільныя тэлефоны могуць перадаваць дадзеныя праз інфрачырвоны порт. Гэта праграмы, якія існуюць з моманту распрацоўкі інфрачырвонай тэхналогіі.

I4

4. Інфрачырвоная цеплавая выява

Цеплавізар - гэта пасіўны датчык, які можа ўлоўліваць інфрачырвонае выпраменьванне ад усіх аб'ектаў, тэмпература якіх вышэй за абсалютны нуль. Цеплавізар першапачаткова распрацоўваўся як вайсковы інструмент назірання і начнога бачання, але па меры яго шырокага выкарыстання цана ўпала, што значна пашырыла поле прымянення. Прымяненне цеплавізараў уключае прымяненне для жывёл, сельскай гаспадаркі, будаўніцтва, выяўлення газу, прамысловае і ваеннае прымяненне, а таксама выяўленне, адсочванне і ідэнтыфікацыю людзей. У апошнія гады інфрачырвонае цеплавое выява выкарыстоўваецца ў многіх грамадскіх месцах для хуткага вымярэння тэмпературы прадуктаў.

I5

5. Інфрачырвоная індукцыя

Інфрачырвоны індукцыйны выключальнік - гэта перамыкач аўтаматычнага кіравання, заснаваны на тэхналогіі інфрачырвонай індукцыі. Ён рэалізуе сваю функцыю аўтаматычнага кіравання, успрымаючы інфрачырвонае цяпло, якое выпраменьваецца знешнім светам. Ён можа хутка адкрываць лямпы, аўтаматычныя дзверы, супрацьугонную сігналізацыю і іншае электраабсталяванне.

Праз лінзу Фрэнэля інфрачырвонага датчыка пераключальнік можа адчуць рассеянае інфрачырвонае святло, якое выпраменьвае чалавечае цела, каб рэалізаваць розныя функцыі аўтаматычнага кіравання, такія як уключэнне святла. У апошнія гады з ростам папулярнасці разумнага дома інфрачырвонае зандзіраванне таксама выкарыстоўваецца ў разумных смеццевых баках, разумных туалетах, разумных жэставых пераключальніках, індукцыйных дзвярах і іншых разумных прадуктах. Інфрачырвонае зандзіраванне - гэта не толькі зандзіраванне людзей, але пастаянна абнаўляецца для дасягнення большай колькасці функцый.

I6

Заключэнне

У апошнія гады індустрыя Інтэрнэту рэчаў хутка развіваецца і мае шырокія рынкавыя перспектывы. У гэтым кантэксце рынак інфрачырвоных датчыкаў таксама расце. Такім чынам, маштаб рынку інфрачырвоных дэтэктараў у Кітаі працягвае расці. Па дадзеных, у 2019 годзе памер рынку інфрачырвоных дэтэктараў у Кітаі склаў амаль 400 мільёнаў юаняў, да 2020 года - амаль 500 мільёнаў юаняў. У спалучэнні з попытам на інфрачырвонае вымярэнне тэмпературы эпідэміі і нейтралізацыю вугляроду для інфрачырвонага выяўлення газу памер рынку інфрачырвоных датчыкаў у будучыні будзе велізарным.


Час размяшчэння: 16 мая 2022 г
Інтэрнэт-чат WhatsApp!