Ginagamit ang teknolohiyang IR sa pang-araw-araw na buhay at pati na rin sa mga industriya para sa iba't ibang mga layunin. Halimbawa, ang mga TV ay gumagamit ng isang IR sensor upang maunawaan ang mga signal na nakukuha mula sa isang remote control. Ang mga pangunahing pakinabang ng mga IR sensor ay mababa ang paggamit ng kuryente, ang kanilang simpleng disenyo at ang kanilang mga maginhawang tampok. Ang mga signal ng IR ay hindi kapansin-pansin ng mata ng tao. Ang IR radiation sa electromagnetic spectrum maaaring matagpuan sa mga rehiyon ng nakikita at microwave. Karaniwan, ang mga haba ng daluyong ng mga alon na ito ay umaabot mula 0.7 µm 5 hanggang 1000µm. Ang IR spectrum ay maaaring nahahati sa tatlong mga rehiyon tulad ng malapit-infrared, kalagitnaan, at malayo-infrared. Ang malapit sa haba ng daluyong ng rehiyon ng IR ay umaabot mula sa 0.75 - 3µm, ang haba ng haba ng mid-infrared na rehiyon ay umaabot mula 3 hanggang 6µm at ang dulong haba ng infrared radiation ng IR na rehiyon ay mas mataas kaysa sa 6µm

Ano ang isang IR Sensor / Infrared Sensor?

Ang isang infrared sensor ay isang elektronikong aparato, na nagpapalabas upang maunawaan ang ilang mga aspeto ng paligid. Maaaring sukatin ng isang IR sensor ang init ng isang bagay pati na rin ang pagtuklas ng paggalaw. Ang mga uri ng sensor ay sumusukat lamang sa infrared radiation, kaysa sa paglabas nito na tinatawag na a passive IR sensor . Karaniwan, sa infrared spectrum, ang lahat ng mga bagay ay nagliliwanag ng ilang anyo ng thermal radiation.

Infrared Sensor

“kung paano pumili ng isang microcontroller ”

Ang mga uri ng radiasyon na ito ay hindi nakikita ng ating mga mata, na maaaring makita ng isang infrared sensor. Ang emitter ay isang IR LED ( Light Emitting Diode ) at ang detector ay simpleng isang IR photodiode na sensitibo sa ilaw ng IR ng parehong haba ng daluyong tulad ng inilabas ng IR LED. Kapag bumagsak ang ilaw ng IR sa photodiode, ang mga resistensya at output voltages ay magbabago ayon sa proporsyon sa laki ng natanggap na ilaw ng IR.

Prinsipyo sa Paggawa

Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng isang infrared sensor ay katulad ng sensor ng detection ng bagay. Kasama sa sensor na ito ang isang IR LED & isang IR Photodiode, kaya sa pamamagitan ng pagsasama sa dalawang ito ay maaaring mabuo bilang isang photo-coupler kung hindi man ay optocoupler. Ang mga batas sa pisika na ginamit sa sensor na ito ay ang mga tabla ng radiation, Stephan Boltzmann at pag-aalis ng weins.

Ang IR LED ay isang uri ng transmitter na nagpapalabas ng IR radiations. Ang LED na ito ay mukhang katulad sa isang karaniwang LED at ang radiation na nabuo nito ay hindi makikita ng mata ng tao. Pangunahin na natutukoy ng mga infrared na tagatanggap ang radiation gamit ang isang infrared transmitter. Ang mga infrared receivers na ito ay magagamit sa photodiodes form. Ang IR Photodiodes ay hindi magkatulad kumpara sa karaniwang mga photodiode dahil nakikita nila ang simpleng IR radiation. Iba't ibang mga uri ng mga infrared na tagatanggap higit sa lahat umiiral depende sa boltahe, haba ng daluyong, pakete, atbp.

Kapag ginamit ito bilang kumbinasyon ng isang IR transmitter & receiver, kung gayon ang haba ng haba ng tatanggap ay dapat na katumbas ng transmitter. Dito, ang transmiter ay IR LED samantalang ang tatanggap ay IR photodiode. Ang infrared photodiode ay tumutugon sa infrared light na nabuo sa pamamagitan ng isang infrared LED. Ang paglaban ng photo-diode at ang pagbabago ng output voltage ay proporsyon sa infrared light na nakuha. Ito ang pangunahing alituntunin sa pagtatrabaho ng IR sensor.

Kapag ang infrared transmitter ay nakakalikha ng paglabas, pagkatapos ay makarating ito sa object at ang ilan sa paglabas ay magpapakita muli patungo sa infrared receiver. Ang output ng sensor ay maaaring magpasya ng IR receiver depende sa tindi ng tugon.

Mga uri ng Infrared Sensor

Ang mga infrared sensor ay naiuri sa dalawang uri tulad ng aktibong IR sensor at passive IR sensor.

Aktibong IR Sensor

Ang aktibong infrared sensor ay may kasamang kapwa transmiter pati na rin ang tatanggap. Sa karamihan ng mga application, ang light-emitting diode ay ginagamit bilang isang mapagkukunan. Ginagamit ang LED bilang isang di-imaging infrared sensor samantalang ang laser diode ay ginagamit bilang isang imaging infrared sensor.

Ang mga sensor na ito ay gumagana sa pamamagitan ng enerhiya radiation, natanggap at napansin sa pamamagitan ng radiation. Dagdag dito, maaari itong maproseso sa pamamagitan ng paggamit ng signal processor upang makuha ang kinakailangang impormasyon. Ang pinakamahusay na mga halimbawa ng aktibong infrared sensor na ito ay ang pagsasalamin at break na sensor ng sinag.

Passive IR Sensor

Ang passive infrared sensor ay may kasamang mga detektor lamang ngunit hindi sila nagsasama ng isang transmiter. Ang mga sensor na ito ay gumagamit ng isang bagay tulad ng isang transmiter o pinagmulan ng IR. Ang bagay na ito ay nagpapalabas ng enerhiya at nakakakita sa pamamagitan ng mga infrared na tatanggap. Pagkatapos nito, ginagamit ang isang signal processor upang maunawaan ang signal upang makuha ang kinakailangang impormasyon.

Ang pinakamahusay na mga halimbawa ng sensor na ito ay ang pyroelectric detector, bolometer, thermocouple-thermopile, atbp. Ang mga sensor na ito ay inuri sa dalawang uri tulad ng thermal IR sensor at quantum IR sensor. Ang thermal IR sensor ay hindi nakasalalay sa haba ng daluyong. Ang mapagkukunan ng enerhiya na ginamit ng mga sensor na ito ay pinainit. Ang mga thermal detector ay mabagal sa kanilang tugon at oras ng pagtuklas. Ang quantum IR sensor ay nakasalalay sa haba ng haba ng daluyong at ang mga sensor na ito ay may kasamang mataas na tugon at oras ng pagtuklas. Ang mga sensor na ito ay nangangailangan ng regular na paglamig para sa mga tukoy na sukat.

Diagram ng IR Sensor Circuit

Ang isang infrared sensor circuit ay isa sa pangunahing at tanyag na mga module ng sensor sa isang elektronikong aparato . Ang sensor na ito ay kahalintulad sa pandama ng paningin ng tao, na maaaring magamit upang matukoy ang mga hadlang at ito ay isa sa mga karaniwang application nang real-time. Ang circuit na ito ay binubuo ng mga sumusunod na sangkap

LM358 IC 2 IR transmitter at receiver na pares
Mga lumalaban sa saklaw ng kilo-ohm.
Variable na resistors.
LED (Light Emitting Diode).

Infrared Sensor Circuit Diagram

Sa proyektong ito, ang seksyon ng transmiter ay nagsasama ng isang IR sensor, na nagpapadala ng tuluy-tuloy na IR rays na matatanggap ng isang module ng IR receiver. Ang isang IR output terminal ng tatanggap ay nag-iiba depende sa pagtanggap nito ng mga IR rays. Dahil ang pagkakaiba-iba na ito ay hindi maaaring pag-aralan tulad nito, samakatuwid ang output na ito ay maaaring pinakain sa isang circuit ng kumpara. Narito an pagpapatakbo amplifier Ang (op-amp) ng LM 339 ay ginagamit bilang isang circuit ng kumpara.

Kapag ang IR receiver ay hindi nakatanggap ng isang senyas, ang potensyal sa inverting input ay mas mataas kaysa sa non-inverting input ng kumpare na IC (LM339). Sa gayon ang output ng kumpare ay bumababa, ngunit ang LED ay hindi kumikinang. Kapag ang module ng tatanggap ng IR ay tumatanggap ng isang senyas sa potensyal sa pagpalit ng input ay mababa. Sa gayon ang output ng kumpare (LM 339) ay mataas at ang LED ay nagsisimulang kumikinang.

Ang Resistor R1 (100), R2 (10k), at R3 (330) ay ginagamit upang matiyak na ang isang minimum na 10 mA kasalukuyang dumadaan sa mga IR LED Device tulad ng Photodiode at normal na LED ayon sa pagkakabanggit. Ginagamit ang Resistor VR2 (preset = 5k) upang ayusin ang mga output terminal. Ginagamit ang Resistor VR1 (preset = 10k) upang maitakda ang pagkasensitibo ng circuit Diagram. Magbasa nang higit pa tungkol sa mga IR sensor.

IR Sensor Circuit gamit ang Transistor

Ang circuit diagram ng IR sensor na gumagamit ng transistors lalo na ang pagtuklas ng balakid gamit ang dalawang transistors ay ipinapakita sa ibaba. Pangunahing ginagamit ang circuit na ito para sa pagtuklas ng balakid gamit ang isang IR LED. Kaya, ang circuit na ito ay maaaring itayo sa dalawang transistor tulad ng NPN at PNP. Para sa NPN, ginagamit ang BC547 transistor samantalang, para sa PNP, ginagamit ang BC557 transistor. Ang pinout ng mga transistors na ito ay pareho.

Infrared Sensor Circuit gamit ang Transistors

Sa circuit sa itaas, ang isang infrared LED ay laging nakabukas samantalang ang iba pang infrared LED ay kaalyado sa base terminal ng transistor ng PNP dahil ang IR LED na ito ay gumaganap bilang detector. Ang mga kinakailangang sangkap ng IR sensor circuit na ito ay may kasamang resistors na 100 ohm & 200 ohms, BC547 & BC557 transistors, LED, IR LEDs-2. Ang hakbang-hakbang na pamamaraan ng kung paano gawin ang circuit ng IR sensor may kasamang mga sumusunod na hakbang.

Ikonekta ang mga sangkap ayon sa circuit diagram gamit ang kinakailangang mga sangkap
Ikonekta ang isang infrared LED sa base terminal ng BC547 transistor
Ikonekta ang isang infrared LED sa base terminal ng parehong transistor.
Ikonekta ang risistor na 100Ω patungo sa mga natitirang mga pin ng mga infrared LED.
Ikonekta ang base terminal ng transistor ng PNP patungo sa terminal ng kolektor ng transistor ng NPN.
Ikonekta ang resistor ng LED & 220Ω ayon sa koneksyon sa circuit diagram.
Kapag ang koneksyon ng circuit ay tapos na pagkatapos ay nagbibigay ng supply ng kuryente sa circuit para sa pagsubok.

Gumagawa ang Circuit

Kapag natagpuan ang infrared LED, pagkatapos ay ang masasalamin na ilaw mula sa bagay ay magpapagana ng isang maliit na kasalukuyang magbibigay ng buong IR LED detector. Paganahin nito ang transistor ng NPN at ang PNP samakatuwid ang LED ay lilipat SA. Nalalapat ang circuit na ito para sa paggawa ng iba't ibang mga proyekto tulad ng mga awtomatikong lampara upang maisaaktibo ang isang tao nang malapit sa ilaw.

Burglar Alarm Circuit gamit ang IR Sensor

Ang IR alarm ng burglar alarm na ito ay ginagamit sa mga entry, pintuan, atbp. Ang circuit na ito ay nagbibigay ng tunog ng buzzer upang alerto ang nag-aalala na tao tuwing may tumatawid sa buong sinag ng IR. Kapag ang mga IR ray ay hindi nakikita ng mga tao, kung gayon ang circuit na ito ay gumagana bilang isang nakatagong aparato sa kaligtasan.

Burglar Alarm Circuit gamit ang IR Sensor

Ang kinakailangang mga bahagi ng circuit na ito ay pangunahing kasama ang NE555IC, resistors R1 & R2 = 10k & 560, D1 (IR photodiode), D2 (IR LED), C1 Capacitor (100nF), S1 (push switch), B1 (Buzzer) & 6v DC Panustos.
Ang circuit na ito ay maaaring konektado sa pamamagitan ng pag-aayos ng infrared LED pati na rin ang mga infrared sensor sa pinto sa tapat ng bawat isa. Upang ang IR ray ay maaaring mahulog nang maayos sa sensor. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang infrared ray ay laging bumababa sa infrared diode at ang kondisyon ng output sa pin-3 ay mananatili sa mababang kondisyon.

Magagambala ang sinag na ito sa sandaling ang isang solidong bagay ay tumatawid sa sinag. Kapag nag-smash ang IR ray, magpapagana ang circuit at ang output ay magiging ON condition. Ang kondisyon ng output ay mananatili hanggang sa ito ay gumalaw sa pamamagitan ng pagsara sa switch na nangangahulugang, kapag ang pagkagambala ng sinag ay hiwalay pagkatapos ng isang alarma ay mananatiling ON. Upang maiwasan ang iba na mai-deactivate ang alarma, dapat na matatagpuan ang circuit o reset switch na malayo o wala sa paningin mula sa infrared sensor. Sa circuit na ito, ang isang 'B1' buzzer ay konektado upang makagawa ng tunog na may isang nakapaloob na tunog at ang nakapaloob na tunog na ito ay maaaring mapalitan ng isang alternatibong mga kampanilya kung hindi man malakas ang sirena batay sa kinakailangan.

Mga kalamangan

Ang kalamangan ng IR sensor isama ang sumusunod

Gumagamit ito ng mas kaunting lakas
Ang pagtuklas ng paggalaw ay posible sa pagkakaroon o kawalan ng ilaw humigit-kumulang na may pantay na pagiging maaasahan.
Hindi nila kailangan ng contact sa object para sa pagtuklas
Walang tagas ng data dahil sa direksyon ng sinag
Ang mga sensor na ito ay hindi apektado ng oksihenasyon at kaagnasan
Napakalakas ng kaligtasan sa ingay

Mga Dehado

Ang mga kawalan ng IR sensor isama ang sumusunod

Kinakailangan ang linya ng paningin
Limitado ang saklaw
Maaari itong maapektuhan ng hamog, ulan, alikabok, atbp
Mas mababa ang rate ng paghahatid ng data

Mga Application ng IR Sensor

Ang mga IR sensor ay inuri sa iba't ibang uri depende sa mga application. Ang ilan sa mga tipikal na aplikasyon ng magkakaiba mga uri ng sensor. Ginagamit ang speed sensor para sa pag-syncing ng bilis ng maraming mga motor. Ang temperatura sensor ay ginagamit para sa pang-industriya na kontrol sa temperatura. Sensor ng PIR ay ginagamit para sa isang awtomatikong sistema ng pagbubukas ng pinto at ang Ultrasonic sensor ay ginagamit para sa pagsukat ng distansya.

Ginagamit ang mga IR sensor sa iba`t ibang Mga proyekto na nakabatay sa sensor at pati na rin sa iba`t ibang mga elektronikong aparato na sumusukat sa temperatura na tinalakay sa ibaba.

Mga Thermometers ng Radiation

Ginagamit ang mga IR sensor sa radiation thermometers upang masukat ang temperatura depende sa temperatura at ang materyal ng bagay at ang mga thermometers na ito ay may ilan sa mga sumusunod na tampok

Pagsukat nang walang direktang pakikipag-ugnay sa object
Mas mabilis na tugon
Madaling sukat ng pattern

Mga Monitor ng Apoy

Ang mga uri ng aparato ay ginagamit para sa pagtuklas ng ilaw na inilabas mula sa apoy at upang masubaybayan kung paano nasusunog ang apoy. Ang Liwanag na ibinuga mula sa apoy ay umaabot mula sa UV hanggang sa mga uri ng rehiyon ng IR. Ang PBS, PbSe, Two-color detector, pyroelectric detector ay ilan sa mga karaniwang ginagamit na detector na ginagamit sa mga monitor ng apoy.

Mga Pagsusuri ng Kahalumigmigan

Ang mga analyzers ng kahalumigmigan ay gumagamit ng mga haba ng daluyong na hinihigop ng kahalumigmigan sa rehiyon ng IR. Ang mga object ay nai-irradiate ng ilaw na mayroong mga wavelength na ito (1.1 µm, 1.4 µm, 1.9 µm, at 2.7µm) at mayroon ding mga sanggunian na haba ng daluyong.

Ang mga Ilaw na makikita mula sa mga bagay ay nakasalalay sa nilalaman ng kahalumigmigan at napansin ng analyzer upang sukatin ang kahalumigmigan (ratio ng nasasalamin na ilaw sa mga haba ng daluyong na ito sa nakalantad na ilaw sa sanggunian haba ng daluyong). Sa mga photodiode ng GaAs PIN, ang mga Pbs photoconductive detector ay ginagamit sa mga circuit ng analisador ng kahalumigmigan.

Mga Analyzer ng Gas

Ginagamit ang mga IR sensor sa mga gas analyzer na gumagamit ng mga katangian ng pagsipsip ng mga gas sa rehiyon ng IR. Dalawang uri ng pamamaraan ang ginagamit upang masukat ang kakapal ng gas tulad ng dispersive at nondispersive.

Naghiwalay: Ang isang Emitted light ay hinati sa spectroscopically at ang kanilang mga katangian sa pagsipsip ay ginagamit upang pag-aralan ang mga sangkap ng gas at ang sample na dami.

Nondispersive: Ito ang pinakakaraniwang ginagamit na pamamaraan at gumagamit ito ng mga katangian ng pagsipsip nang hindi hinahati ang pinalabas na ilaw. Gumagamit ang mga hindi natipong uri ng discrete optical bandpass filters, katulad ng mga salaming pang-araw na ginagamit para sa proteksyon ng mata upang ma-filter ang hindi ginustong UV radiation.

Ang ganitong uri ng pagsasaayos ay karaniwang tinutukoy bilang teknolohiyang nondispersive infrared (NDIR). Ang ganitong uri ng analyzer ay ginagamit para sa mga inuming carbonated, samantalang ang isang nondispersive analyzer ay ginagamit sa karamihan ng mga komersyal na instrumento ng IR, para sa mga pagbuga ng gasolina ng gasolina ng sasakyan.

Mga Device sa IR Imaging

Ang aparato ng imahe ng IR ay isa sa mga pangunahing aplikasyon ng mga alon ng IR, pangunahin sa bisa ng pag-aari nito na hindi nakikita. Ginagamit ito para sa mga thermal imager, night vision device, atbp.

Halimbawa, ang Tubig, mga bato, lupa, halaman, at himpapawid, at tisyu ng tao lahat ay nagtatampok ng paglabas ng IR radiation. Sinusukat ng mga Thermal infrared detector ang mga radiasyong ito sa saklaw ng IR at i-map ang mga pamamahagi ng temperatura ng spatial ng bagay / lugar sa isang imahe. Ang mga thermal imager ay karaniwang binubuo ng isang Sb (indium antimonite), Gd Hg (mercury-doped germanium), Hg Cd Te (mercury-cadmium-Telluride) na mga sensor.

Ang isang elektronikong detektor ay pinalamig sa mababang temperatura gamit ang likidong helium o likidong nitrogen. Pagkatapos ay tinitiyak ng Paglamig ng mga detektor na ang nagniningning na enerhiya (mga photon) na naitala ng mga detector ay nagmula sa kalupaan at hindi mula sa nakapaligid na temperatura ng mga bagay sa loob ng scanner mismo at IR imaging mga elektronikong aparato.

Pangunahing isinasama ng mga pangunahing application ng mga infrared sensor ang sumusunod.

Meteorolohiya
Climatology
Modulasyon ng photo-bio
Pagsusuri ng Tubig
Mga detektor ng gas
Pagsubok ng Anesthesiology
Paggalugad ng petrolyo
Kaligtasan ng Riles

Sa gayon, ito lang tungkol sa infrared sensor circuit na may pagtatrabaho at mga application. Ang mga sensor na ito ay ginagamit sa maraming batay sa sensor mga proyekto sa electronics . Naniniwala kami na maaaring nakakuha ka ng mas mahusay na pag-unawa sa IR sensor at sa prinsipyong ito na gumagana. Bukod dito, ang anumang mga pag-aalinlangan tungkol sa artikulong ito o mga proyekto mangyaring ibigay ang iyong puna sa pamamagitan ng pagbibigay ng puna sa seksyon ng komento sa ibaba. Narito ang isang katanungan para sa iyo, maaari bang mapatakbo ang infrared thermometer sa kumpletong kadiliman?

Mga Kredito sa Larawan: