Манбаъ: Ulink Media
Дар давраи пас аз эпидемия, мо боварӣ дорем, ки сенсорҳои инфрасурх ҳар рӯз ҳатмӣ мебошанд. Дар раванди сафар, мо бояд пеш аз расидан ба макони таъиноти худ борҳо аз андозагирии ҳарорат гузарем. Дар асл, ҳамчун андозагирии ҳарорат бо шумораи зиёди сенсорҳои инфрасурх, нақшҳои муҳими зиёде мавҷуданд. Сипас, биёед ба сенсори инфрасурх назар андозем.
Муқаддима ба сенсорҳои инфрасурх
Ҳар чизе, ки аз сифри мутлақ болотар аст (-273°C), пайваста энергияи инфрасурхро ба фазои атроф мебарорад. Ва сенсори инфрасурх қодир аст энергияи инфрасурхи объектро ҳис кунад ва онро ба ҷузъҳои электрикӣ табдил диҳад. Сенсори инфрасурх аз системаи оптикӣ, элементи ошкоркунӣ ва схемаи табдилдиҳӣ иборат аст.
Системаи оптикиро вобаста ба сохтори гуногун ба намудҳои интиқол ва инъикос тақсим кардан мумкин аст. Интиқол ба ду ҷузъ ниёз дорад: яке инфрасурхи интиқолдиҳанда ва дигаре инфрасурхи қабулкунанда. Аз тарафи дигар, инъикоскунанда барои ҷамъоварии маълумоти дилхоҳ танҳо як сенсорро талаб мекунад.
Унсури ошкоркуниро мувофиқи принсипи корӣ ба унсури ошкоркунии гармӣ ва унсури ошкоркунии фотоэлектрикӣ тақсим кардан мумкин аст. Термисторҳо термисторҳои маъмултарин мебошанд. Вақте ки термистор ба радиатсияи инфрасурх дучор мешавад, ҳарорат баланд мешавад ва муқовимат тағйир меёбад (ин тағирот метавонад калонтар ё хурдтар бошад, зеро термисторро ба термистори коэффитсиенти ҳарорати мусбат ва термистори коэффитсиенти ҳарорати манфӣ тақсим кардан мумкин аст), ки онро тавассути схемаи табдилдиҳӣ ба баромади сигнали электрикӣ табдил додан мумкин аст. Унсурҳои ошкоркунии фотоэлектрикӣ одатан ҳамчун унсурҳои фотоҳассос истифода мешаванд, ки одатан аз сулфиди сурб, селениди сурб, арсениди индий, арсениди сурма, хӯлаи сегонаи теллуриди кадмий бо симоб, маводҳои легиршудаи германий ва кремний сохта шудаанд.
Мувофиқи схемаҳои гуногуни коркард ва табдили сигнал, сенсорҳои инфрасурхро ба намудҳои аналогӣ ва рақамӣ тақсим кардан мумкин аст. Схемаи коркарди сигнали сенсори инфрасурхи пироэлектрикии аналогӣ найчаи эффекти майдонӣ мебошад, дар ҳоле ки схемаи коркарди сигнали сенсори инфрасурхи рақамии пироэлектрикӣ чипи рақамӣ мебошад.
Бисёре аз вазифаҳои сенсори инфрасурх тавассути пермутатсияҳои гуногун ва омезиши се ҷузъи ҳассос амалӣ карда мешаванд: системаи оптикӣ, унсури ошкоркунӣ ва схемаи табдилдиҳӣ. Биёед ба баъзе соҳаҳои дигаре, ки сенсорҳои инфрасурх дар онҳо тағйирот ворид кардаанд, назар андозем.
Истифодаи сенсори инфрасурх
1. Ошкоркунии газ
Принсипи оптикии инфрасурхи сенсори газ як навъ принсипест, ки ба хусусиятҳои интихобии спектралии наздики инфрасурхи ҷабби молекулаҳои гуногуни газ асос ёфтааст ва барои муайян ва муайян кардани консентратсияи ҷузъи газ дар дастгоҳи сенсори газ бо истифода аз робитаи консентратсияи газ ва қувваи ҷаббида (қонуни Ламберт-Бил Ламберт Бир) истифода мешавад.
Сенсорҳои инфрасурхро барои ба даст овардани харитаи таҳлили инфрасурх, ки дар расми боло нишон дода шудааст, истифода бурдан мумкин аст. Молекулаҳое, ки аз атомҳои гуногун иборатанд, таҳти таъсири нури инфрасурх дар ҳамон басомад аз ҷабби инфрасурх мегузаранд, ки боиси тағирёбии шиддати нури инфрасурх мегардад. Мувофиқи қуллаҳои гуногуни мавҷ, намудҳои гази дар омехта мавҷудбударо муайян кардан мумкин аст.
Мувофиқи мавқеи як қуллаи ҷабби инфрасурх, танҳо кадом гурӯҳҳо дар молекулаи газ мавҷуданд, муайян кардан мумкин аст. Барои муайян кардани дақиқи намуди газ, мо бояд ба мавқеи ҳамаи қуллаҳои ҷаббида дар минтақаи миёнаи инфрасурхи газ, яъне изи ангушти ҷабби инфрасурхи газ, назар андозем. Бо истифода аз спектри инфрасурх, миқдори ҳар як газ дар омехтаро метавон зуд таҳлил кард.
Сенсорҳои гази инфрасурх дар саноати нафту кимиё, металлургия, истихроҷи маъдан, мониторинги ифлосшавии ҳаво ва муайянкунии безараргардонии карбон, кишоварзӣ ва дигар соҳаҳо ба таври васеъ истифода мешаванд. Дар айни замон, лазерҳои миёнаи инфрасурх гарон ҳастанд. Ман боварӣ дорам, ки дар оянда, бо истифода аз сенсорҳои инфрасурх барои муайян кардани газ, сенсорҳои гази инфрасурх беҳтар ва арзонтар хоҳанд шуд.
2. Андозагирии масофа инфрасурх
Сенсори масофагирии инфрасурх як навъ дастгоҳи ҳассоскунанда аст, ки барои истифодаи инфрасурх ҳамчун воситаи системаи ченкунӣ, диапазони васеи ченкунӣ ва вақти вокуниши кӯтоҳ пешбинӣ шудааст ва асосан дар илм ва технологияи муосир, мудофиаи миллӣ ва соҳаҳои саноат ва кишоварзӣ истифода мешавад.
Сенсори масофагирии инфрасурх як ҷуфт диодҳои интиқол ва қабули сигнали инфрасурх дорад, ки бо истифода аз сенсори масофагирии инфрасурх шуоъи нури инфрасурхро мебарорад, пас аз нурпошӣ ба объект раванди инъикосро ташкил медиҳад, пас аз гирифтани сигнал ба сенсор инъикос мешавад ва сипас бо истифода аз коркарди тасвири CCD, интиқол ва қабули маълумоти фарқияти вақтро қабул мекунад. Масофаи объект пас аз коркард аз ҷониби протсессори сигнал ҳисоб карда мешавад. Инро на танҳо дар сатҳҳои табиӣ, балки дар панелҳои инъикоскунанда низ истифода бурдан мумкин аст. Андозагирии масофа, вокуниши басомади баланд, барои муҳитҳои сахти саноатӣ мувофиқ аст.
3. Интиқоли инфрасурх
Интиқоли маълумот бо истифода аз сенсорҳои инфрасурх низ ба таври васеъ истифода мешавад. Идоракунии дурдасти телевизор аз сигналҳои интиқоли инфрасурх барои идоракунии дурдасти телевизор истифода мебарад; Телефонҳои мобилӣ метавонанд маълумотро тавассути интиқоли инфрасурх интиқол диҳанд. Ин барномаҳое мебошанд, ки аз замони таҳияи аввалин технологияи инфрасурх вуҷуд доранд.
4. Тасвири гармии инфрасурх
Тасвиргари гармӣ сенсори ғайрифаъол аст, ки метавонад радиатсияи инфрасурхи аз ҷониби ҳама ашёе, ки ҳарорати онҳо аз сифри мутлақ баландтар аст, паҳншударо сабт кунад. Тасвиргари гармӣ дар аввал ҳамчун воситаи назорати низомӣ ва биноии шабона таҳия шуда буд, аммо бо истифодаи васеътари он, нарх коҳиш ёфт ва ба ин васила соҳаи татбиқи онро хеле васеъ кард. Барномаҳои тасвиргари гармӣ ҳайвонот, кишоварзӣ, сохтмонӣ, ошкоркунии газ, саноатӣ ва низомӣ, инчунин ошкоркунӣ, пайгирӣ ва муайянкунии одамонро дар бар мегиранд. Дар солҳои охир, тасвири гармии инфрасурх дар бисёр ҷойҳои ҷамъиятӣ барои чен кардани зуди ҳарорати маҳсулот истифода мешавад.
5. Индуксияи инфрасурх
Калиди индуксионии инфрасурх як калиди идоракунии автоматӣ мебошад, ки ба технологияи инфрасурхи инфрасурх асос ёфтааст. Он вазифаи идоракунии автоматии худро тавассути ҳис кардани гармии инфрасурх, ки аз ҷаҳони беруна хориҷ мешавад, амалӣ мекунад. Он метавонад чароғҳо, дарҳои автоматӣ, сигнализатсияҳои зидди дуздӣ ва дигар таҷҳизоти барқиро зуд кушояд.
Тавассути линзаи Фреснели сенсори инфрасурх, нури парокандаи инфрасурхро, ки аз бадани инсон хориҷ мешавад, тавассути тугма эҳсос кардан мумкин аст, то вазифаҳои гуногуни идоракунии худкор, ба монанди фурӯзон кардани чароғ, амалӣ карда шаванд. Дар солҳои охир, бо маъруфияти хонаи интеллектуалӣ, сенсори инфрасурх инчунин дар қуттиҳои партовҳои интеллектуалӣ, ҳоҷатхонаҳои интеллектуалӣ, тугмаҳои имову ишораи интеллектуалӣ, дарҳои индуксионӣ ва дигар маҳсулоти интеллектуалӣ истифода шудааст. Сенсори инфрасурх на танҳо барои эҳсос кардани одамон аст, балки барои ноил шудан ба вазифаҳои бештар мунтазам нав карда мешавад.
Хулоса
Дар солҳои охир, саноати Интернети ашё босуръат рушд карда, дурнамои васеи бозорро дорад. Дар ин замина, бозори сенсорҳои инфрасурх низ рушди минбаъдаро нишон додааст. Аз ин рӯ, миқёси бозори детекторҳои инфрасурхи Чин афзоиш меёбад. Тибқи маълумот, дар соли 2019, ҳаҷми бозори детекторҳои инфрасурхи Чин қариб 400 миллион юанро ташкил медиҳад, то соли 2020 ё тақрибан 500 миллион юан. Дар якҷоягӣ бо талабот ба андозагирии ҳарорати инфрасурхи эпидемия ва безараргардонии карбон барои ошкор кардани гази инфрасурх, ҳаҷми бозори сенсорҳои инфрасурх дар оянда хеле бузург хоҳад буд.
Вақти нашр: 16 майи соли 2022