Lähde: Ulink Media
Epidemian jälkeisenä aikana uskomme, että infrapunaanturit ovat välttämättömiä joka päivä. Työmatkan aikana meidän täytyy käydä läpi lämpötilamittaukset uudestaan ja uudestaan ennen kuin pääsemme määränpäähämme. Lämpötilan mittauksena suurella määrällä infrapuna-antureita on itse asiassa monia tärkeitä rooleja. Tarkastellaan seuraavaksi infrapuna-anturia.
Infrapuna-anturien esittely
Kaikki absoluuttisen nollan (-273 °C) yläpuolella lähettää jatkuvasti infrapunaenergiaa ympäröivään tilaan, niin sanotusti. Ja infrapuna-anturi pystyy tuntemaan kohteen infrapunaenergian ja muuttamaan sen sähkökomponenteiksi. Infrapuna-anturi koostuu optisesta järjestelmästä, tunnistuselementistä ja muunnospiiristä.
Optinen järjestelmä voidaan jakaa lähetystyyppiin ja heijastustyyppiin eri rakenteen mukaan. Lähetykseen tarvitaan kaksi komponenttia, toinen infrapunaa lähettävä ja toinen vastaanottava infrapuna. Heijastin sen sijaan tarvitsee vain yhden anturin kerätäkseen halutun tiedon.
Ilmaisinelementti voidaan jakaa lämpötunnistimeen ja valosähköiseen ilmaisinelementtiin toimintaperiaatteen mukaan. Termistorit ovat yleisimmin käytettyjä termistoreita. Kun termistori altistuu infrapunasäteilylle, lämpötila nousee ja resistanssi muuttuu (tämä muutos voi olla suurempi tai pienempi, koska termistori voidaan jakaa positiiviseen lämpötilakerroin termistoriin ja negatiiviseen lämpötilakerroin termistoriin), jotka voidaan muuntaa sähkösignaaliksi. muunnospiirin kautta. Valosähköisiä ilmaisinelementtejä käytetään yleisesti valoherkkinä elementteinä, jotka on yleensä valmistettu lyijysulfidista, lyijy-selenidistä, indiumarsenidista, antimoniarsenidista, elohopea-kadmiumtelluridin kolmiosaisesta seoksesta, germaniumista ja piistä seostetuista materiaaleista.
Erilaisten signaalinkäsittely- ja muunnospiirien mukaan infrapuna-anturit voidaan jakaa analogisiin ja digitaalisiin tyyppeihin. Analogisen pyrosähköisen infrapuna-anturin signaalinkäsittelypiiri on kenttäefektiputki, kun taas digitaalisen pyrosähköisen infrapuna-anturin signaalinkäsittelypiiri on digitaalinen siru.
Monet infrapuna-anturin toiminnot toteutetaan erilaisilla permutaatioilla ja kolmen herkän komponentin yhdistelmillä: optinen järjestelmä, tunnistuselementti ja muunnospiiri. Katsotaanpa joitain muita alueita, joilla infrapuna-anturit ovat vaikuttaneet.
Infrapuna-anturin käyttö
1. Kaasuntunnistus
Kaasuanturin infrapuna-optinen periaate perustuu eri kaasumolekyylien lähi-infrapunaspektriin selektiivisiin absorptio-ominaisuuksiin, kaasun pitoisuuden ja absorptiovoimasuhteen käyttöön (Lambert – Bill Lambert Beerin laki) kaasukomponenttikaasun pitoisuuden tunnistamiseen ja määrittämiseen. anturilaite.
Infrapuna-antureita voidaan käyttää infrapuna-analyysikartan saamiseksi yllä olevan kuvan mukaisesti. Eri atomeista koostuvat molekyylit läpikäyvät infrapunaabsorption infrapunavalon säteilytyksen alla samalla taajuudella, mikä johtaa muutoksiin infrapunavalon intensiteetissä. Eri aaltohuippujen mukaan voidaan määrittää seoksen sisältämät kaasutyypit.
Yhden infrapuna-absorptiohuipun sijainnin mukaan voidaan määrittää vain kaasumolekyylissä olevat ryhmät. Kaasun tyypin määrittämiseksi tarkasti meidän on tarkasteltava kaikkien absorptiohuippujen sijaintia kaasun infrapuna-alueen keskiosassa, nimittäin kaasun infrapuna-absorptiosormenjälki. Infrapunaspektrillä kunkin kaasun pitoisuus seoksessa voidaan analysoida nopeasti.
Infrapunakaasuantureita käytetään laajalti petrokemian, metallurgian teollisuudessa, työolojen louhinnassa, ilmansaasteiden valvonnassa ja hiilineutralointiin liittyvässä havaitsemisessa, maataloudessa ja muilla teollisuudenaloilla. Keski-infrapunalaserit ovat tällä hetkellä kalliita. Uskon, että tulevaisuudessa, kun monet teollisuudenalat käyttävät infrapuna-antureita kaasun havaitsemiseen, infrapunakaasuanturit tulevat entistä erinomaisemmiksi ja halvemmiksi.
2. Infrapunaetäisyysmittaus
Infrapunamittausanturi on eräänlainen mittauslaite, jonka tarkoituksena on käyttää infrapunaa mittausjärjestelmän välineenä, laaja mittausalue, lyhyt vasteaika, jota käytetään pääasiassa nykyaikaisessa tieteessä ja teknologiassa, maanpuolustuksessa sekä teollisuudessa ja maataloudessa.
Infrapunamittausanturissa on pari infrapunasignaalin lähetys- ja vastaanottodiodia, jotka käyttävät infrapunaetäisyysanturia lähettämään infrapunavalosäteen, muodostavat heijastusprosessin kohteen säteilytyksen jälkeen, heijastavat anturiin signaalin vastaanottamisen jälkeen ja käyttävät sitten CCD:tä. kuvankäsittely vastaanottaa lähettää ja vastaanottaa aikaerodataa. Kohteen etäisyys lasketaan signaaliprosessorin käsittelyn jälkeen. Tätä voidaan käyttää paitsi luonnollisilla pinnoilla, myös heijastavilla paneeleilla. Mittausetäisyys, korkea taajuusvaste, sopii vaativiin teollisuusympäristöihin.
3. Infrapunalähetys
Myös tiedonsiirto infrapuna-antureilla on laajalti käytössä. TV:n kaukosäädin käyttää infrapunalähetyssignaaleja television kauko-ohjaukseen; Matkapuhelimet voivat siirtää dataa infrapunasiirron kautta. Nämä ovat sovelluksia, jotka ovat olleet käytössä siitä lähtien, kun infrapunateknologiaa kehitettiin ensimmäisen kerran.
4. Infrapunalämpökuva
Lämpökamera on passiivinen anturi, joka voi kaapata infrapunasäteilyn, jonka lähettävät kaikki kohteet, joiden lämpötila on korkeampi kuin absoluuttinen nolla. Lämpökamera kehitettiin alun perin sotilasvalvonta- ja pimeänäkötyökaluksi, mutta sen yleistyessä hinta laski, mikä laajensi käyttöaluetta huomattavasti. Lämmönkuvaussovelluksia ovat eläin-, maatalous-, rakennus-, kaasunilmaisu-, teollisuus- ja sotilassovellukset sekä ihmisten havaitseminen, seuranta ja tunnistaminen. Viime vuosina infrapunalämpökuvaa on käytetty monilla julkisilla paikoilla tuotteiden lämpötilan nopeaan mittaamiseen.
5. Infrapuna-induktio
Infrapuna-induktiokytkin on automaattinen ohjauskytkin, joka perustuu infrapunainduktiotekniikkaan. Se toteuttaa automaattisen ohjaustoimintonsa havaitsemalla ulkomaailmasta säteilevän infrapunalämmön. Se voi avata nopeasti lamput, automaattiovet, varkaudenestohälyttimet ja muut sähkölaitteet.
Infrapuna-anturin Fresnel-linssin kautta kytkimellä voidaan havaita ihmiskehon lähettämä siroteltu infrapunavalo erilaisten automaattisten ohjaustoimintojen, kuten valon kytkemisen, toteuttamiseksi. Älykkään kodin suosion myötä viime vuosina infrapunatunnistinta on käytetty myös älykkäissä roskakoreissa, älykäymäläissä, älykkäissä elekytkimissä, induktio-ovissa ja muissa älytuotteissa. Infrapunatunnistuksessa ei ole kyse vain ihmisten tunnistamisesta, vaan sitä päivitetään jatkuvasti lisäämään toimintoja.
Johtopäätös
Viime vuosina esineiden internet-teollisuus on kehittynyt nopeasti ja sillä on laajat markkinanäkymät. Tässä yhteydessä infrapuna-anturimarkkinat ovat myös olleet kasvussa. Siksi Kiinan infrapunailmaisimen markkinat kasvavat edelleen. Tietojen mukaan vuonna 2019 Kiinan infrapunailmaisinmarkkinoiden koko on lähes 400 miljoonaa yuania, vuoteen 2020 mennessä tai lähes 500 miljoonaa yuania. Yhdessä epidemian infrapunalämpötilamittauksen ja infrapunakaasun havaitsemiseen tarvittavan hiilineutraloinnin kanssa infrapuna-anturien markkinakoko tulee olemaan valtava tulevaisuudessa.
Postitusaika: 16.5.2022