Quelle: Ulink Media
Wir glauben, dass Infrarotsensoren in der Zeit nach der Epidemie jeden Tag unverzichtbar sind. Beim Pendeln müssen wir uns immer wieder einer Temperaturmessung unterziehen, bevor wir unser Ziel erreichen können. Bei der Temperaturmessung mit einer großen Anzahl von Infrarotsensoren gibt es tatsächlich viele wichtige Rollen. Schauen wir uns als Nächstes den Infrarotsensor genauer an.
Einführung in Infrarotsensoren
Alles über dem absoluten Nullpunkt (-273 °C) strahlt sozusagen ständig Infrarotenergie in den umgebenden Raum ab. Ein Infrarotsensor ist in der Lage, die Infrarotenergie des Objekts zu spüren und in elektrische Komponenten umzuwandeln. Der Infrarotsensor besteht aus einem optischen System, einem Erkennungselement und einer Umwandlungsschaltung.
Das optische System kann je nach Struktur in Transmissionstyp und Reflexionstyp unterteilt werden. Für die Übertragung sind zwei Komponenten erforderlich: eine, die Infrarot sendet, und eine, die Infrarot empfängt. Der Reflektor hingegen benötigt nur einen Sensor, um die gewünschten Informationen zu sammeln.
Das Erfassungselement kann je nach Funktionsprinzip in ein thermisches Erfassungselement und ein fotoelektrisches Erfassungselement unterteilt werden. Thermistoren sind die am häufigsten verwendeten Thermistoren. Wenn der Thermistor Infrarotstrahlung ausgesetzt wird, steigt die Temperatur und der Widerstand ändert sich (diese Änderung kann größer oder kleiner sein, da der Thermistor in einen Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizienten und einen Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizienten unterteilt werden kann), was in einen elektrischen Signalausgang umgewandelt werden kann durch die Konvertierungsschaltung. Photoelektrische Detektionselemente werden üblicherweise als lichtempfindliche Elemente verwendet und bestehen üblicherweise aus mit Bleisulfid, Bleiselenid, Indiumarsenid, Antimonarsenid, ternärer Quecksilber-Cadmiumtellurid-Legierung, Germanium und Silizium dotierten Materialien.
Entsprechend den unterschiedlichen Signalverarbeitungs- und Umwandlungsschaltungen können Infrarotsensoren in analoge und digitale Typen unterteilt werden. Die Signalverarbeitungsschaltung des analogen pyroelektrischen Infrarotsensors ist eine Feldeffektröhre, während die Signalverarbeitungsschaltung des digitalen pyroelektrischen Infrarotsensors ein digitaler Chip ist.
Viele Funktionen des Infrarotsensors werden durch unterschiedliche Permutationen und Kombinationen von drei empfindlichen Komponenten realisiert: optisches System, Erkennungselement und Umwandlungsschaltung. Werfen wir einen Blick auf einige andere Bereiche, in denen Infrarotsensoren einen Unterschied gemacht haben.
Anwendung eines Infrarotsensors
1. Gasdetektion
Das infrarotoptische Prinzip des Gassensors basiert auf den selektiven Absorptionseigenschaften verschiedener Gasmoleküle im nahen Infrarotspektralbereich und nutzt die Beziehung zwischen Gaskonzentration und Absorptionsstärke (Lambert-Lambert-Beer-Gesetz), um die Konzentration der Gaskomponente zu identifizieren und zu bestimmen Sensorgerät.
Um die Infrarot-Analysekarte zu erhalten, können Infrarotsensoren verwendet werden, wie in der Abbildung oben dargestellt. Moleküle, die aus verschiedenen Atomen bestehen, werden bei Bestrahlung mit Infrarotlicht derselben Frequenz einer Infrarotabsorption unterzogen, was zu Änderungen in der Intensität des Infrarotlichts führt. Anhand verschiedener Wellenspitzen lässt sich die im Gemisch enthaltene Gasart bestimmen.
Anhand der Position eines einzelnen Infrarot-Absorptionspeaks kann nur bestimmt werden, welche Gruppen im Gasmolekül vorhanden sind. Um die Art des Gases genau zu bestimmen, müssen wir uns die Positionen aller Absorptionspeaks im mittleren Infrarotbereich des Gases ansehen, nämlich den Infrarot-Absorptionsfingerabdruck des Gases. Mit dem Infrarotspektrum kann der Gehalt jedes Gases in der Mischung schnell analysiert werden.
Infrarot-Gassensoren werden häufig in der petrochemischen, metallurgischen Industrie, im Bergbau unter Betriebsbedingungen, bei der Überwachung der Luftverschmutzung und bei der Erkennung von CO2-Neutralisierung, in der Landwirtschaft und in anderen Branchen eingesetzt. Derzeit sind Laser im mittleren Infrarotbereich teuer. Ich glaube, dass Infrarot-Gassensoren in Zukunft immer besser und billiger werden, da eine große Anzahl von Industrien Infrarotsensoren zur Gaserkennung einsetzen wird.
2. Infrarot-Entfernungsmessung
Der Infrarot-Entfernungssensor ist eine Art Sensorgerät, das Infrarot als Messsystemmedium mit großem Messbereich und kurzer Reaktionszeit verwendet und hauptsächlich in der modernen Wissenschaft und Technologie, der Landesverteidigung sowie in industriellen und landwirtschaftlichen Bereichen eingesetzt wird.
Der Infrarot-Entfernungssensor verfügt über ein Paar Infrarotsignal-Sende- und -Empfangsdioden, die den Infrarot-Entfernungssensor verwenden, um einen Infrarotlichtstrahl auszusenden, der nach der Bestrahlung des Objekts einen Reflexionsprozess bildet, nach dem Empfang des Signals zum Sensor reflektiert und dann CCD verwendet Bildverarbeitung, Empfangen, Senden und Empfangen der Zeitdifferenzdaten. Die Entfernung des Objekts wird nach der Verarbeitung durch den Signalprozessor berechnet. Dies kann nicht nur auf natürlichen Oberflächen, sondern auch auf reflektierenden Platten verwendet werden. Messentfernung, hoher Frequenzgang, geeignet für raue Industrieumgebungen.
3. Die Infrarotübertragung
Weit verbreitet ist auch die Datenübertragung mittels Infrarotsensoren. Die TV-Fernbedienung nutzt Infrarot-Übertragungssignale, um den Fernseher fernzusteuern. Mobiltelefone können Daten per Infrarotübertragung übertragen. Dabei handelt es sich um Anwendungen, die es seit der ersten Entwicklung der Infrarottechnologie gibt.
4. Infrarot-Wärmebild
Eine Wärmebildkamera ist ein passiver Sensor, der die Infrarotstrahlung aller Objekte erfassen kann, deren Temperatur höher als der absolute Nullpunkt ist. Die Wärmebildkamera wurde ursprünglich als militärisches Überwachungs- und Nachtsichtgerät entwickelt, doch mit zunehmender Verbreitung sank der Preis, wodurch sich das Anwendungsgebiet erheblich erweiterte. Zu den Anwendungen von Wärmebildkameras gehören Tier-, Landwirtschafts-, Gebäude-, Gaserkennungs-, Industrie- und Militäranwendungen sowie die Erkennung, Verfolgung und Identifizierung von Menschen. In den letzten Jahren wurde das Infrarot-Wärmebild an vielen öffentlichen Orten eingesetzt, um die Temperatur von Produkten schnell zu messen.
5. Infrarot-Induktion
Der Infrarot-Induktionsschalter ist ein automatischer Steuerschalter, der auf der Infrarot-Induktionstechnologie basiert. Seine automatische Steuerfunktion wird durch die Erfassung der von der Außenwelt abgegebenen Infrarotwärme realisiert. Es kann Lampen, automatische Türen, Diebstahlwarnanlagen und andere elektrische Geräte schnell öffnen.
Durch die Fresnel-Linse des Infrarotsensors kann das vom menschlichen Körper emittierte gestreute Infrarotlicht vom Schalter erfasst werden, um verschiedene automatische Steuerfunktionen wie das Einschalten des Lichts zu realisieren. In den letzten Jahren, mit der Popularität von Smart Home, wurde Infrarotsensorik auch in intelligenten Mülleimern, intelligenten Toiletten, intelligenten Gestenschaltern, Induktionstüren und anderen intelligenten Produkten eingesetzt. Bei der Infrarotsensorik geht es nicht nur um die Erfassung von Personen, sondern sie wird ständig aktualisiert, um weitere Funktionen zu erfüllen.
Abschluss
In den letzten Jahren hat sich die Internet-of-Things-Branche rasant entwickelt und verfügt über eine breite Marktperspektive. In diesem Zusammenhang ist auch der Markt für Infrarotsensoren weiter gewachsen. Daher wächst Chinas Marktgröße für Infrarotdetektoren weiter. Den Daten zufolge belief sich Chinas Markt für Infrarotdetektoren im Jahr 2019 auf fast 400 Millionen Yuan, bis 2020 auf fast 500 Millionen Yuan. In Kombination mit der Nachfrage nach Infrarot-Temperaturmessungen bei Epidemien und der CO2-Neutralisierung zur Infrarot-Gasdetektion wird der Markt für Infrarotsensoren in Zukunft enorm sein.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16. Mai 2022