Fuente: Medios Ulink
En la era post-epidemia, creemos que los sensores infrarrojos son indispensables todos los días. En el proceso de desplazamiento, debemos medir la temperatura una y otra vez antes de poder llegar a nuestro destino. Como medición de temperatura con una gran cantidad de sensores infrarrojos, de hecho, existen muchas funciones importantes. A continuación, echemos un vistazo al sensor de infrarrojos.
Introducción a los sensores infrarrojos
Todo lo que esté por encima del cero absoluto (-273°C) emite constantemente energía infrarroja al espacio circundante, por así decirlo. Y el sensor de infrarrojos es capaz de sentir la energía infrarroja del objeto y convertirla en componentes eléctricos. El sensor de infrarrojos consta de un sistema óptico, un elemento de detección y un circuito de conversión.
El sistema óptico se puede dividir en tipo de transmisión y tipo de reflexión según la diferente estructura. La transmisión requiere dos componentes, uno que transmite infrarrojos y otro que recibe infrarrojos. El reflector, por el contrario, sólo necesita un sensor para recoger la información deseada.
El elemento detector se puede dividir en elemento detector térmico y elemento detector fotoeléctrico según el principio de funcionamiento. Los termistores son los termistores más utilizados. Cuando el termistor se somete a radiación infrarroja, la temperatura aumenta y la resistencia cambia (este cambio puede ser mayor o menor, porque el termistor se puede dividir en termistor de coeficiente de temperatura positivo y termistor de coeficiente de temperatura negativo), que se puede convertir en salida de señal eléctrica. a través del circuito de conversión. Los elementos de detección fotoeléctrica se utilizan comúnmente como elementos fotosensibles, generalmente hechos de sulfuro de plomo, seleniuro de plomo, arseniuro de indio, arseniuro de antimonio, aleación ternaria de telururo de mercurio y cadmio, germanio y materiales dopados con silicio.
Según los diferentes circuitos de conversión y procesamiento de señales, los sensores infrarrojos se pueden dividir en analógicos y digitales. El circuito de procesamiento de señal del sensor infrarrojo piroeléctrico analógico es un tubo de efecto de campo, mientras que el circuito de procesamiento de señal del sensor infrarrojo piroeléctrico digital es un chip digital.
Muchas funciones del sensor de infrarrojos se realizan mediante diferentes permutaciones y combinaciones de tres componentes sensibles: sistema óptico, elemento de detección y circuito de conversión. Echemos un vistazo a otras áreas en las que los sensores infrarrojos han marcado la diferencia.
Aplicación del sensor de infrarrojos
1. Detección de gases
El principio óptico infrarrojo del sensor de gas se basa en las características de absorción selectiva espectral del infrarrojo cercano de diferentes moléculas de gas, el uso de la concentración de gas y la relación de fuerza de absorción (ley de Lambert – ley de Bill Lambert Beer) para identificar y determinar la concentración del gas componente. dispositivo de detección.
Se pueden utilizar sensores de infrarrojos para obtener el mapa de análisis de infrarrojos como se muestra en la figura anterior. Las moléculas compuestas por diferentes átomos sufrirán absorción infrarroja bajo la irradiación de luz infrarroja a la misma frecuencia, lo que provocará cambios en la intensidad de la luz infrarroja. Según los diferentes picos de onda se pueden determinar los tipos de gas contenidos en la mezcla.
Según la posición de un único pico de absorción infrarroja, sólo se pueden determinar qué grupos existen en la molécula de gas. Para determinar con precisión el tipo de gas, debemos observar las posiciones de todos los picos de absorción en la región del infrarrojo medio del gas, es decir, la huella digital de absorción infrarroja del gas. Con el espectro infrarrojo, se puede analizar rápidamente el contenido de cada gas en la mezcla.
Los sensores de gas infrarrojos se utilizan ampliamente en la industria petroquímica, metalúrgica, minería en condiciones de trabajo, monitoreo de la contaminación del aire y detección relacionada con la neutralización de carbono, agricultura y otras industrias. Actualmente, los láseres de infrarrojo medio son caros. Creo que en el futuro, con una gran cantidad de industrias que utilizan sensores infrarrojos para detectar gas, los sensores de gas infrarrojos serán más excelentes y más baratos.
2. Medición de distancia por infrarrojos
El sensor de alcance infrarrojo es un tipo de dispositivo de detección que utiliza infrarrojos como medio del sistema de medición, amplio rango de medición, tiempo de respuesta corto, utilizado principalmente en ciencia y tecnología modernas, defensa nacional y campos industriales y agrícolas.
El sensor de alcance infrarrojo tiene un par de diodos transmisores y receptores de señales infrarrojas, que utiliza el sensor de alcance infrarrojo para emitir un haz de luz infrarroja, forma un proceso de reflexión después de irradiar al objeto, se refleja en el sensor después de recibir la señal y luego usa CCD. procesamiento de imágenes, recepción, transmisión y recepción de datos de diferencia horaria. La distancia del objeto se calcula después del procesamiento por parte del procesador de señal. Esto se puede utilizar no sólo en superficies naturales, sino también en paneles reflectantes. Distancia de medición, respuesta de alta frecuencia, adecuada para entornos industriales hostiles.
3. La transmisión infrarroja
La transmisión de datos mediante sensores de infrarrojos también se utiliza ampliamente. El control remoto del televisor utiliza señales de transmisión infrarroja para controlar el televisor de forma remota; Los teléfonos móviles pueden transmitir datos mediante transmisión por infrarrojos. Estas son aplicaciones que han existido desde que se desarrolló por primera vez la tecnología infrarroja.
4. Imagen térmica infrarroja
La cámara termográfica es un sensor pasivo que puede capturar la radiación infrarroja emitida por todos los objetos cuya temperatura es superior al cero absoluto. La cámara termográfica se desarrolló originalmente como una herramienta de vigilancia militar y visión nocturna, pero a medida que se generalizó su uso, el precio bajó, ampliando así considerablemente el campo de aplicación. Las aplicaciones de las cámaras termográficas incluyen aplicaciones animales, agrícolas, de construcción, de detección de gases, industriales y militares, así como detección, seguimiento e identificación de personas. En los últimos años, la imagen térmica infrarroja se ha utilizado en muchos lugares públicos para medir rápidamente la temperatura de los productos.
5. Inducción infrarroja
El interruptor de inducción por infrarrojos es un interruptor de control automático basado en tecnología de inducción por infrarrojos. Realiza su función de control automático detectando el calor infrarrojo emitido desde el mundo exterior. Puede abrir rápidamente lámparas, puertas automáticas, alarmas antirrobo y otros equipos eléctricos.
A través de la lente Fresnel del sensor de infrarrojos, el interruptor puede detectar la luz infrarroja dispersa emitida por el cuerpo humano, para realizar varias funciones de control automático, como encender la luz. En los últimos años, con la popularidad de los hogares inteligentes, la detección infrarroja también se ha utilizado en botes de basura, inodoros inteligentes, interruptores de gestos inteligentes, puertas de inducción y otros productos inteligentes. La detección por infrarrojos no se trata solo de detectar personas, sino que se actualiza constantemente para lograr más funciones.
Conclusión
En los últimos años, la industria de Internet de las cosas se ha desarrollado rápidamente y tiene una amplia perspectiva de mercado. En este contexto, el mercado de sensores de infrarrojos también ha experimentado un mayor crecimiento. Por lo tanto, la escala del mercado de detectores de infrarrojos de China continúa creciendo. Según los datos, en 2019, el tamaño del mercado de detectores de infrarrojos de China fue de casi 400 millones de yuanes, en 2020 o casi 500 millones de yuanes. Combinado con la demanda de medición de temperatura infrarroja de epidemias y neutralización de carbono para la detección de gases por infrarrojos, el tamaño del mercado de sensores infrarrojos será enorme en el futuro.
Hora de publicación: 16 de mayo de 2022