Šaltinis: „Ulink Media“
Poepideminiu laikotarpiu tikime, kad infraraudonųjų spindulių jutikliai yra būtini kiekvieną dieną. Keliaudami į darbą ir atgal turime vėl ir vėl matuoti temperatūrą, kol pasieksime savo kelionės tikslą. Matuojant temperatūrą su daugybe infraraudonųjų spindulių jutiklių, iš tikrųjų yra daug svarbių vaidmenų. Toliau atidžiai panagrinėkime infraraudonųjų spindulių jutiklį.
Įvadas į infraraudonųjų spindulių jutiklius
Bet kokia temperatūra, viršijanti absoliutų nulį (-273 °C), nuolat skleidžia infraraudonųjų spindulių energiją į aplinkinę erdvę. Infraraudonųjų spindulių jutiklis geba pajusti objekto infraraudonųjų spindulių energiją ir paversti ją elektriniais komponentais. Infraraudonųjų spindulių jutiklį sudaro optinė sistema, aptikimo elementas ir konvertavimo grandinė.
Optinės sistemos pagal skirtingą struktūrą gali būti skirstomos į pralaidumo ir atspindžio tipus. Perdavimui reikalingi du komponentai: vienas perduoda infraraudonuosius spindulius, o kitas priima infraraudonuosius spindulius. Tuo tarpu reflektoriui reikia tik vieno jutiklio norimai informacijai surinkti.
Pagal veikimo principą detektoriaus elementą galima suskirstyti į terminį detektoriaus elementą ir fotoelektrinį detektoriaus elementą. Termistoriai yra plačiausiai naudojami termistoriai. Kai termistorius veikiamas infraraudonųjų spindulių, temperatūra pakyla, o varža keičiasi (šis pokytis gali būti didesnis arba mažesnis, nes termistorius galima suskirstyti į teigiamo temperatūros koeficiento termistorių ir neigiamo temperatūros koeficiento termistorių), kuris konvertavimo grandinės pagalba gali būti paverstas į elektrinį išėjimo signalą. Fotoelektriniai detektoriaus elementai dažniausiai naudojami kaip jautrūs šviesai elementai, paprastai pagaminti iš švino sulfido, švino selenido, indžio arsenido, antimono arsenido, gyvsidabrio ir kadmio telūrido trijų komponentų lydinio, germanio ir silicio legiruotų medžiagų.
Pagal skirtingas signalo apdorojimo ir konvertavimo grandines, infraraudonųjų spindulių jutikliai gali būti skirstomi į analoginius ir skaitmeninius. Analoginio piroelektrinio infraraudonųjų spindulių jutiklio signalo apdorojimo grandinė yra lauko efekto vamzdelis, o skaitmeninio piroelektrinio infraraudonųjų spindulių jutiklio signalo apdorojimo grandinė yra skaitmeninis lustas.
Daugelis infraraudonųjų spindulių jutiklio funkcijų įgyvendinamos per skirtingas trijų jautrių komponentų – optinės sistemos, aptikimo elemento ir konvertavimo grandinės – permutacijas ir derinius. Pažvelkime į kitas sritis, kuriose infraraudonųjų spindulių jutikliai padarė skirtumą.
Infraraudonųjų spindulių jutiklio taikymas
1. Dujų aptikimas
Infraraudonųjų spindulių optinis dujų jutiklio principas yra pagrįstas skirtingų dujų molekulių artimojo infraraudonųjų spindulių spektro selektyviomis sugerties savybėmis, naudojant dujų koncentracijos ir sugerties stiprumo ryšį (Lamberto-Billo Lamberto-Berio dėsnis), siekiant nustatyti dujų komponento koncentraciją dujų jutiklyje.
Infraraudonųjų spindulių jutikliai gali būti naudojami infraraudonųjų spindulių analizės žemėlapiui gauti, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Molekulės, sudarytos iš skirtingų atomų, yra apšvitinamos tuo pačiu dažniu infraraudonaisiais spinduliais, todėl keičiasi infraraudonųjų spindulių intensyvumas. Pagal skirtingus bangų pikus galima nustatyti mišinyje esančių dujų tipą.
Pagal vieno infraraudonųjų spindulių sugerties smailės padėtį galima nustatyti tik tas grupes, kurios egzistuoja dujų molekulėje. Norint tiksliai nustatyti dujų tipą, reikia pažvelgti į visų sugerties smailių padėtis dujų vidutinio infraraudonojo spektro srityje, t. y. dujų infraraudonųjų spindulių sugerties piršto atspaudą. Naudojant infraraudonųjų spindulių spektrą, galima greitai išanalizuoti kiekvienų dujų kiekį mišinyje.
Infraraudonųjų spindulių dujų jutikliai plačiai naudojami naftos chemijos, metalurgijos pramonėje, kasybos darbo sąlygų gerinime, oro taršos stebėjime ir anglies dioksido neutralizavime, žemės ūkyje ir kitose pramonės šakose. Šiuo metu vidutinio infraraudonojo spektro lazeriai yra brangūs. Manau, kad ateityje, kai daugelis pramonės šakų naudos infraraudonųjų spindulių jutiklius dujoms aptikti, infraraudonųjų spindulių dujų jutikliai taps geresni ir pigesni.
2. Infraraudonųjų spindulių atstumo matavimas
Infraraudonųjų spindulių diapazono jutiklis yra jutimo įtaisas, naudojamas kaip matavimo sistemos terpė infraraudonųjų spindulių ryšiui, plačiam matavimo diapazonui ir trumpam atsako laikui, daugiausia naudojamas šiuolaikiniame moksle ir technologijose, nacionalinėje gynyboje, pramonės ir žemės ūkio srityse.
Infraraudonųjų spindulių atstumo jutiklis turi porą infraraudonųjų spindulių signalo perdavimo ir priėmimo diodų. Infraraudonųjų spindulių jutiklis skleidžia infraraudonųjų spindulių spindulį, kuris, apšvitintas iki objekto, atsispindi jutiklyje, gauna signalą ir, naudodamas CCD vaizdo apdorojimą, priima, perduoda ir priima laiko skirtumo duomenis. Objekto atstumas apskaičiuojamas po signalo procesoriaus apdorojimo. Tai galima naudoti ne tik ant natūralių paviršių, bet ir ant atspindinčių plokščių. Matuojamas atstumas, aukšto dažnio atsakas, tinka atšiaurioms pramoninėms aplinkoms.
3. Infraraudonųjų spindulių perdavimas
Duomenų perdavimas naudojant infraraudonųjų spindulių jutiklius taip pat plačiai naudojamas. Televizoriaus nuotolinio valdymo pultas naudoja infraraudonųjų spindulių perdavimo signalus televizoriui valdyti nuotoliniu būdu; mobilieji telefonai gali perduoti duomenis infraraudonųjų spindulių ryšiu. Šios programos egzistuoja nuo pat infraraudonųjų spindulių technologijos sukūrimo.
4. Infraraudonųjų spindulių šiluminis vaizdas
Terminis vaizdo ieškiklis yra pasyvus jutiklis, galintis užfiksuoti visų objektų, kurių temperatūra aukštesnė už absoliutų nulį, skleidžiamą infraraudonąją spinduliuotę. Terminis vaizdo ieškiklis iš pradžių buvo sukurtas kaip karinė stebėjimo ir naktinio matymo priemonė, tačiau jam plačiau naudojant, kaina krito, todėl taikymo sritis labai išsiplėtė. Terminių vaizdo ieškiklių pritaikymo sritys apima gyvūnų, žemės ūkio, pastatų, dujų aptikimo, pramonines ir karines sritis, taip pat žmonių aptikimą, sekimą ir identifikavimą. Pastaraisiais metais infraraudonųjų spindulių terminis vaizdas buvo naudojamas daugelyje viešų vietų, siekiant greitai išmatuoti produktų temperatūrą.
5. Infraraudonųjų spindulių indukcija
Infraraudonųjų spindulių indukcinis jungiklis yra automatinis valdymo jungiklis, pagrįstas infraraudonųjų spindulių indukcijos technologija. Jis atlieka automatinio valdymo funkciją, jutdamas iš išorinio pasaulio skleidžiamą infraraudonųjų spindulių šilumą. Jis gali greitai atidaryti lempas, automatines duris, apsaugos nuo vagystės signalizacijas ir kitą elektros įrangą.
Per infraraudonųjų spindulių jutiklio Frenelio lęšį jungiklis gali aptikti žmogaus kūno skleidžiamą išsklaidytą infraraudonąją šviesą, kad būtų galima įgyvendinti įvairias automatinio valdymo funkcijas, tokias kaip šviesos įjungimas. Pastaraisiais metais, išpopuliarėjus išmaniesiems namams, infraraudonųjų spindulių jutikliai taip pat naudojami išmaniosiose šiukšliadėžėse, išmaniuosiuose tualetuose, išmaniuosiuose gestų jungikliuose, indukcinėse duryse ir kituose išmaniuosiuose gaminiuose. Infraraudonųjų spindulių jutikliai skirti ne tik žmonių aptikimui, bet ir nuolat atnaujinami, kad būtų galima atlikti daugiau funkcijų.
Išvada
Pastaraisiais metais daiktų interneto pramonė sparčiai vystėsi ir turi plačias rinkos perspektyvas. Šiame kontekste infraraudonųjų spindulių jutiklių rinka taip pat toliau augo. Todėl Kinijos infraraudonųjų spindulių detektorių rinkos mastas toliau auga. Remiantis duomenimis, 2019 m. Kinijos infraraudonųjų spindulių detektorių rinkos dydis siekė beveik 400 milijonų juanių, o 2020 m. – beveik 500 milijonų juanių. Kartu su epidemijų infraraudonųjų spindulių temperatūros matavimo ir anglies dioksido neutralizavimo infraraudonųjų spindulių dujų aptikimo paklausa, infraraudonųjų spindulių jutiklių rinkos dydis ateityje bus milžiniškas.
Įrašo laikas: 2022 m. gegužės 16 d.