Fonte: Ulink Media
In l'era post-epidemica, credemu chì i sensori infrarossi sò indispensabili ogni ghjornu. In u prucessu di viaghju, avemu bisognu di passà per a misurazione di a temperatura torna è torna prima di pudè ghjunghje à a nostra destinazione. Cum'è una misurazione di a temperatura cù un gran numeru di sensori infrarossi, in fatti, ci sò parechji roli impurtanti. Dopu, demu un'ochjata à u sensore infrarossu.
Introduzione à i sensori infrarossi
Tuttu ciò chì hè sopra à u zeru assulutu (-273°C) emette constantemente energia infrarossa in u spaziu circundante, per dì cusì. È u sensore infrarossu, hè capace di sente l'energia infrarossa di l'ughjettu è di cunvertiscela in cumpunenti elettrichi. U sensore infrarossu hè custituitu da un sistema otticu, un elementu di rilevazione è un circuitu di cunversione.
U sistema otticu pò esse divisu in tipu di trasmissione è tipu di riflessione secondu a struttura diversa. A trasmissione richiede dui cumpunenti, unu chì trasmette l'infrarossu è unu chì riceve l'infrarossu. U riflettore, invece, hà bisognu solu di un sensore per raccoglie l'infurmazioni desiderate.
L'elementu di rilevamentu pò esse divisu in elementu di rilevamentu termicu è elementu di rilevamentu fotoelettricu secondu u principiu di funziunamentu. I termistori sò i termistori i più largamente usati. Quandu u termistore hè sottumessu à a radiazione infrarossa, a temperatura aumenta è a resistenza cambia (questu cambiamentu pò esse più grande o più chjucu, perchè u termistore pò esse divisu in termistore à coefficientu di temperatura pusitivu è termistore à coefficientu di temperatura negativu), chì ponu esse cunvertiti in uscita di signale elettricu attraversu u circuitu di cunversione. L'elementi di rilevamentu fotoelettricu sò cumunemente usati cum'è elementi fotosensibili, generalmente fatti di sulfuru di piombu, seleniuru di piombu, arseniuru d'indiu, arseniuru d'antimoniu, lega ternaria di tellururu di mercuriu è cadmiu, materiali dopati cù germaniu è siliciu.
Sicondu i sfarenti circuiti di trasfurmazione è cunversione di u signale, i sensori infrarossi ponu esse divisi in tipu analogicu è digitale. U circuitu di trasfurmazione di u signale di u sensore infrarossu piroelettricu analogicu hè un tubu à effettu di campu, mentre chì u circuitu di trasfurmazione di u signale di u sensore infrarossu piroelettricu digitale hè un chip digitale.
Parechje funzioni di u sensore infrarossu sò realizate per mezu di diverse permutazioni è cumminazzioni di trè cumpunenti sensibili: sistema otticu, elementu di rilevazione è circuitu di cunversione. Demu un'ochjata à alcuni altri duminii induve i sensori infrarossi anu fattu a differenza.
Applicazione di u Sensore Infrarossu
1. Rilevazione di gas
U principiu otticu infrarossu di u sensore di gas hè un tipu di basa nantu à e caratteristiche d'assorbimentu selettivu spettrale vicinu à l'infrarossu di diverse molecule di gas, l'usu di a relazione di cuncentrazione di gas è forza d'assorbimentu (legge di Lambert-Bill Lambert-Beer) per identificà è determinà a cuncentrazione di u cumpunente di gas di u dispusitivu di rilevamentu di gas.
I sensori infrarossi ponu esse aduprati per ottene a mappa di l'analisi infrarossa cum'è mostrata in a figura sopra. E molecule cumposte da diversi atomi subiscenu un assorbimentu infrarossu sottu à l'irradiazione di luce infrarossa à a stessa frequenza, ciò chì provoca cambiamenti in l'intensità di a luce infrarossa. Sicondu i diversi picchi d'onda, si ponu determinà i tipi di gas cuntenuti in a mistura.
Sicondu a pusizione di un unicu piccu d'assorbimentu infrarossu, solu i gruppi chì esistenu in a molecule di gas ponu esse determinati. Per determinà accuratamente u tipu di gas, ci vole à fighjà e pusizioni di tutti i picchi d'assorbimentu in a regione media infrarossa di u gas, vale à dì, l'impronta digitale d'assorbimentu infrarossu di u gas. Cù u spettru infrarossu, u cuntenutu di ogni gas in a mistura pò esse analizatu rapidamente.
I sensori di gas à infrarossi sò largamente usati in l'industria petrochimica, metallurgica, l'estrazione di e cundizioni di travagliu, u monitoraghju di l'inquinamentu atmosfericu è a rilevazione ligata à a neutralizazione di u carbonu, l'agricultura è altre industrie. Attualmente, i laser à infrarossi medi sò cari. Credu chì in u futuru, cù un gran numeru d'industrie chì utilizanu sensori à infrarossi per rilevà u gasu, i sensori di gas à infrarossi diventeranu più eccellenti è più economici.
2. Misura di distanza à infrarossi
U sensore di distanza à infrarossi hè un tipu di dispusitivu di rilevamentu, hè di utilizà l'infrarossi cum'è mezu di sistema di misurazione, cù una larga gamma di misurazione, un tempu di risposta cortu, principalmente utilizatu in a scienza è a tecnulugia muderna, a difesa naziunale è i campi industriali è agriculi.
U sensore di misurazione di distanza à infrarossi hà una coppia di diodi di trasmissione è ricezione di signali infrarossi, chì utilizanu u sensore di misurazione di distanza à infrarossi per emette un fasciu di luce infrarossa, furmendu un prucessu di riflessione dopu avè irradiatu l'ughjettu, riflettendu u sensore dopu avè ricevutu u signale, è dopu utilizendu l'elaborazione di l'imagine CCD per riceve a trasmissione è a ricezione di i dati di differenza di tempu. A distanza di l'ughjettu hè calculata dopu l'elaborazione da u processore di signale. Questu pò esse adupratu micca solu nantu à superfici naturali, ma ancu nantu à pannelli riflettenti. Misurazione di a distanza, risposta à alta frequenza, adatta per ambienti industriali difficili.
3. A Trasmissione Infrarossa
A trasmissione di dati cù sensori infrarossi hè ancu largamente aduprata. U telecomandu di a TV usa signali di trasmissione infrarossi per cuntrullà a TV à distanza; I telefoni cellulari ponu trasmette dati per via di trasmissione infrarossa. Queste sò applicazioni chì esistenu dapoi u sviluppu di a tecnulugia infrarossa.
4. Imagine Termica Infrarossa
A termocamera hè un sensore passivu chì pò catturà a radiazione infrarossa emessa da tutti l'uggetti chì a so temperatura hè superiore à u zeru assulutu. A termocamera hè stata inizialmente sviluppata cum'è strumentu di surveglianza militare è di visione notturna, ma à misura chì hè diventata più largamente aduprata, u prezzu hè calatu, allargendu cusì assai u campu d'applicazione. L'applicazioni di a termocamera includenu applicazioni animali, agricule, di custruzzione, di rilevazione di gas, industriali è militari, è ancu di rilevazione, tracciamentu è identificazione umana. In l'ultimi anni, l'immagine termica infrarossa hè stata aduprata in parechji lochi publichi per misurà rapidamente a temperatura di i prudutti.
5. Induzione infrarossa
L'interruttore à induzione infrarossa hè un interruttore di cuntrollu automaticu basatu annantu à a tecnulugia d'induzione infrarossa. Realizeghja a so funzione di cuntrollu automaticu rilevendu u calore infrarossu emessu da u mondu esternu. Pò apre rapidamente lampade, porte automatiche, allarmi antifurtu è altri apparecchi elettrici.
Attraversu a lente di Fresnel di u sensore infrarossu, a luce infrarossa diffusa emessa da u corpu umanu pò esse rilevata da l'interruttore, in modu da realizà diverse funzioni di cuntrollu automaticu cum'è accende a luce. In l'ultimi anni, cù a pupularità di a casa intelligente, a rilevazione infrarossa hè stata ancu aduprata in cestini di spazzatura intelligenti, toilette intelligenti, interruttori di gesti intelligenti, porte à induzione è altri prudutti intelligenti. A rilevazione infrarossa ùn si tratta micca solu di rilevà e persone, ma hè constantemente aggiornata per ottene più funzioni.
Cunclusione
In l'ultimi anni, l'industria di l'Internet di e Cose s'hè sviluppata rapidamente è hà una larga prospettiva di mercatu. In questu cuntestu, u mercatu di i sensori infrarossi hè ancu statu ulteriormente cresciutu. Dunque, a scala di u mercatu di i rilevatori infrarossi in Cina cuntinueghja à cresce. Sicondu i dati, in u 2019, a dimensione di u mercatu di i rilevatori infrarossi in Cina era di quasi 400 milioni di yuan, in u 2020 o quasi 500 milioni di yuan. Cumbinata cù a dumanda di misurazione di a temperatura infrarossa di l'epidemie è a neutralizazione di u carbone per a rilevazione di gas infrarossi, a dimensione di u mercatu di i sensori infrarossi serà enorme in u futuru.
Data di publicazione: 16 di maghju 2022