IR senzory: 7 důležitých faktů, které byste měli vědět

by

Obsah:

Co je to infračervená vlna?

Infračervená vlna je elektromagnetické záření mající frekvenci mezi 300 GHz a 400 THz [vlnové délky v rozsahu od 10-3 - 0.7 x 10-6m]. Lidské oči nevidí IR záření. Infračervené vlny lze použít k ohřevu potravin a výrobě televizních dálkových ovladačů, kabelů z optických vláken, termovizních kamer, lékařských aplikací atd.

Co je to IR senzor?

Infračervený senzor nebo IR senzor je přístroj, který detekuje a analyzuje infračervené vlny. IR senzory mohou být dvou typů: tepelné IR senzory a fotoelektrické IR senzory. Fotoelektrické infračervené senzory detekují a poté převádějí energii dopadajícího světla (ve formě infračervených vln) na elektrický signál (elektrony). Fotoelektrický infračervený senzor může produkovat elektrické výstupní signály s energií, která odpovídá energii vstupního nebo dopadajícího světla. Tepelné IR detektory snímají a analyzují IR záření na základě několika teplotně závislých jevů. Tepelné infračervené senzory obvykle mění výstupní odpor na základě kolísání teplot v důsledku infračerveného záření. IR detektory se používají v IR spektrometry, bolometry, mikrobolometry,  termopily, termočlánky, Etc.

IR senzor
Prototyp vysokorychlostního infračerveného detektoru. Zdroj obrázku: ESO, RAPID Vysokorychlostní infračervený detektor, CC BY 4.0

Tepelné IR senzory vs fotoelektrické IR senzory:

Tepelné IR detektoryFotoelektrické IR detektory
Tepelné IR senzory detekují a analyzují IR záření na základě několika teplotně závislých jevů.Fotoelektrické infračervené senzory detekují a poté převádějí energii dopadajícího světla (ve formě infračervených vln) na elektrický signál (elektrony).
Tepelný IR detektor mění výstupní odpor / napětí na základě kolísání teplot v důsledku infračerveného záření.Fotoelektrický infračervený senzor generuje elektrický výstupní signál mající energii odpovídající vstupní světelné energii.
Citlivost tepelných detektorů je nižší.Citlivost fotonických detektorů je vyšší.
Fotoelektrický infračervený senzor má rychlejší dobu odezvy.Fotoelektrické infračervené senzory mají vyšší dobu odezvy.
Fotoelektrický infračervený senzor není nutné chladit.Fotoelektrický infračervený senzor musí být ochlazen.

Co jsou infračervené snímače plamene?

IR plamenové senzory schopné snímat a analyzovat infračervené spektrální pásmo pro detekci specifických obrazců přítomných v horkém plynu. Tyto obrazce jsou snímány pomocí termografických nebo termovizních kamer. Detektory plamene blízké infračervené oblasti využívají funkce rozpoznávání plamene přítomné v CCD zařízení. Infračervené senzory mohou být významně ovlivněny vodní párou, protože voda může absorbovat většinu dopadajícího záření. Díky tomu jsou infračervené senzory nevhodné pro venkovní prostředí.

Detektor plamene IR3 může být použit pro srovnání radiačních vzorů mezi 3 různými infračervenými spektrálními pásmy a poměrem radiačního pásma k sobě navzájem. Typicky jsou tyto senzory naprogramovány pro detekci jednoho radiačního pásma v rozsahu 4.4 mikrometru a dalších dvou pásem v rozsahu, který následuje a předchází spektru 4.4 mikrometru. Tato detekce specifická pro daný rozsah umožňuje senzoru rozlišovat mezi skutečným plamenem a bezplamenným zářením, které ovlivňovalo výstup. Ignorování záření pozadí umožňuje detektorům poskytovat přesnější a bezchybný výsledek.

Allumette img pt upraveno
Tepelný obraz plamene.
Zdroj obrázku: Hugues CREPIN, Allumette obr. Pt, CC BY-SA 3.0

Jaké je použití infračervených senzorů v tepelném zobrazování?

Tepelné infračervené senzory jsou speciálně navrženy pro detekci infračerveného záření a vytváření obrazů a tyto obrazy jsou závislé na tepelné energii vyzařované daným vybraným objektem a kolísání teploty mezi objekty v prostředí v popředí a pozadí a tyto přístroje slouží široké škále aplikací v různé oblasti. Proces analýzy termovizních dat je znám jako termografie. vědět o tom víc klikněte zde.

Noční vidění
Brýle pro noční vidění používané armádami Zdroj obrázku: AlexPlank at Anglicky Wikipedia, Noční vidění, označeno jako public domain, více podrobností o Wikimedia Commons

Jaké jsou materiály použité v infračervených senzorech?

IR senzory mohou být vyrobeny z různých materiálů na základě požadavků na formu informací, které musí poskytovat. Některé běžně používané materiály v infračervených detektorech jsou:

  • Tellurid rtuti a kadmia (známý jako MCT, HgCdTe)
  • Olovo (II) sulfid (PbS)
  • Antimonid india (InSb)
  • Arsenid india a gallia
  • Arsenid india
  • Lithium tantalát (LiTaO3)
  • Olověný selenid
  • Kvantový infračervený fotodetektor (QWIP)
  • Triglycin sulfát (TGS)
  • Platinový křemičitan (PtSi)

Jaký typ obvodů se používá v infračervených detektorech?

IR detektory jsou obecně kompatibilní s a Čtení integrovaného obvodu (ROIC) který nejprve akumuluje fotografické proudy z pixelů a poté tento zpracovaný signál nasměruje na o / p pro pozorování. ROIC přenáší pixelová data mimo IC pomocí vysokorychlostních analogových výstupů.

Existují 2 typy čtecích integrovaných obvodů.

  1. Integrovaný obvod odečtu digitálních pixelů (DPROIC).
  2. Integrovaný obvod digitálního odečtu (DROIC).
Integrovaný obvod odečtu digitálních pixelů
Blokové schéma integrovaného obvodu odečtu digitálních pixelů (DPROIC). zdroj obrázku: Rbannatyne, Integrovaný obvod odečtu digitálních pixelů, CC BY-SA 4.0
Integrovaný obvod digitálního odečtu
Blokové schéma digitálního odečtu integrovaného obvodu (DROIC) Zdroj obrázku: Rbannatyne, Integrovaný obvod digitálního odečtu, CC BY-SA 4.0

Chcete-li se dozvědět více o světelných senzorech, navštivte https://techiescience.com/light-sensors/

Také čtení:

     

Zanechat komentář