Kaynak: Ulink Media
Salgın sonrası dönemde, kızılötesi sensörlerin her gün vazgeçilmez olduğuna inanıyoruz. İşe gidip gelirken, varış noktamıza ulaşmadan önce tekrar tekrar sıcaklık ölçümü yapmamız gerekiyor. Çok sayıda kızılötesi sensörle yapılan bir sıcaklık ölçümü olarak, aslında birçok önemli rolü var. Şimdi, kızılötesi sensöre yakından bakalım.
Kızılötesi Sensörlere Giriş
Mutlak sıfırın (-273°C) üzerindeki her şey, tabiri caizse, sürekli olarak çevresindeki alana kızılötesi enerji yayar. Kızılötesi sensör ise, nesnenin kızılötesi enerjisini algılayıp onu elektrikli bileşenlere dönüştürebilir. Kızılötesi sensör, optik sistem, algılama elemanı ve dönüşüm devresinden oluşur.
Optik sistemler, yapılarına göre iletim tipi ve yansıma tipi olmak üzere ikiye ayrılabilir. İletim, biri kızılötesi ileten, diğeri kızılötesi alan iki bileşen gerektirir. Yansıtıcı ise istenen bilgiyi toplamak için yalnızca bir sensöre ihtiyaç duyar.
Algılama elemanı, çalışma prensibine göre termal algılama elemanı ve fotoelektrik algılama elemanı olarak ikiye ayrılabilir. Termistörler en yaygın kullanılan termistörlerdir. Termistör kızılötesi radyasyona maruz kaldığında sıcaklık artar ve direnç değişir (bu değişim daha büyük veya daha küçük olabilir, çünkü termistörler pozitif sıcaklık katsayılı termistör ve negatif sıcaklık katsayılı termistör olarak ikiye ayrılabilir). Bu değişim, dönüşüm devresi aracılığıyla elektrik sinyali çıkışına dönüştürülebilir. Fotoelektrik algılama elemanları genellikle ışığa duyarlı elemanlar olarak kullanılır ve genellikle kurşun sülfür, kurşun selenür, indiyum arsenit, antimon arsenit, cıva kadmiyum tellür üçlü alaşımı, germanyum ve silikon katkılı malzemelerden yapılır.
Kızılötesi sensörler, farklı sinyal işleme ve dönüştürme devrelerine göre analog ve dijital olmak üzere ikiye ayrılır. Analog piroelektrik kızılötesi sensörün sinyal işleme devresi alan etkili tüp, dijital piroelektrik kızılötesi sensörün sinyal işleme devresi ise dijital çiptir.
Kızılötesi sensörün birçok işlevi, üç hassas bileşenin farklı kombinasyonları ve kombinasyonları aracılığıyla gerçekleştirilir: optik sistem, algılama elemanı ve dönüşüm devresi. Kızılötesi sensörlerin fark yarattığı diğer alanlara bir göz atalım.
Kızılötesi Sensörün Uygulaması
1. Gaz Algılama
Gaz sensörlerinin kızılötesi optik prensibi, farklı gaz moleküllerinin yakın kızılötesi spektral seçici emilim özelliklerine dayanan, gaz konsantrasyonu ve emilim gücü ilişkisinin (Lambert-Bill Lambert Beer yasası) kullanımıyla gaz bileşeninin konsantrasyonunu tanımlayan ve belirleyen bir gaz algılama cihazıdır.
Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi kızılötesi analiz haritası kızılötesi sensörler kullanılarak elde edilebilir. Farklı atomlardan oluşan moleküller, aynı frekansta kızılötesi ışık altında kızılötesi absorpsiyona uğrar ve bu da kızılötesi ışığın yoğunluğunda değişikliklere neden olur. Farklı dalga tepelerine göre, karışımda bulunan gaz türleri belirlenebilir.
Tek bir kızılötesi emilim tepesinin konumuna göre, gaz molekülünde yalnızca hangi grupların bulunduğu belirlenebilir. Gaz türünü doğru bir şekilde belirlemek için, gazın orta kızılötesi bölgesindeki tüm emilim tepelerinin konumlarına, yani gazın kızılötesi emilim parmak izine bakmamız gerekir. Kızılötesi spektrum ile karışımdaki her gazın içeriği hızla analiz edilebilir.
Kızılötesi gaz sensörleri, petrokimya, metalurji endüstrisi, çalışma koşulları madenciliği, hava kirliliği izleme ve karbon nötrleştirme ile ilgili tespitler, tarım ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Şu anda orta kızılötesi lazerler pahalıdır. Gelecekte, çok sayıda endüstrinin gaz tespiti için kızılötesi sensörler kullanmasıyla, kızılötesi gaz sensörlerinin daha mükemmel ve daha ucuz hale geleceğine inanıyorum.
2. Kızılötesi Mesafe Ölçümü
Kızılötesi mesafe sensörü, bir tür algılama cihazıdır, ölçüm sistemi ortamı olarak kızılötesini kullanır, geniş ölçüm aralığı, kısa tepki süresi, esas olarak modern bilim ve teknolojide, ulusal savunmada ve endüstriyel ve tarımsal alanlarda kullanılır.
Kızılötesi mesafe sensörü, kızılötesi sinyal ileten ve alan bir çift diyottan oluşur. Kızılötesi mesafe sensörünü kullanarak kızılötesi ışık demeti yayar, nesneye ışınlandıktan sonra bir yansıma süreci oluşturur, sinyali aldıktan sonra sensöre yansıtır ve ardından CCD görüntü işleme kullanarak zaman farkı verilerini alır, iletir ve alır. Nesnenin mesafesi, sinyal işlemcisi tarafından işlendikten sonra hesaplanır. Bu, yalnızca doğal yüzeylerde değil, yansıtıcı panellerde de kullanılabilir. Mesafe ölçümü, yüksek frekans tepkisi, zorlu endüstriyel ortamlar için uygundur.
3. Kızılötesi İletim
Kızılötesi sensörler kullanılarak veri iletimi de yaygın olarak kullanılmaktadır. TV uzaktan kumandaları, televizyonu uzaktan kontrol etmek için kızılötesi iletim sinyallerini kullanır; cep telefonları ise kızılötesi iletim yoluyla veri iletebilir. Bunlar, kızılötesi teknolojisinin ilk geliştirildiği zamandan beri var olan uygulamalardır.
4. Kızılötesi Termal Görüntü
Termal görüntüleyici, sıcaklığı mutlak sıfırın üzerinde olan tüm nesnelerin yaydığı kızılötesi radyasyonu yakalayabilen pasif bir sensördür. Termal görüntüleyici başlangıçta askeri bir gözetleme ve gece görüş cihazı olarak geliştirilmiş, ancak daha yaygın olarak kullanılmaya başlandığında fiyatı düşmüş ve uygulama alanı büyük ölçüde genişlemiştir. Termal görüntüleyici uygulamaları arasında hayvan, tarım, inşaat, gaz tespiti, endüstriyel ve askeri uygulamaların yanı sıra insan tespiti, takibi ve tanımlaması yer alır. Son yıllarda, kızılötesi termal görüntüleyici birçok kamusal alanda ürünlerin sıcaklığını hızlı bir şekilde ölçmek için kullanılmaktadır.
5. Kızılötesi İndüksiyon
Kızılötesi indüksiyon anahtarı, kızılötesi indüksiyon teknolojisine dayalı otomatik bir kontrol anahtarıdır. Dış dünyadan yayılan kızılötesi ısıyı algılayarak otomatik kontrol işlevini gerçekleştirir. Lambaları, otomatik kapıları, hırsızlık alarmlarını ve diğer elektrikli cihazları hızla açabilir.
Kızılötesi sensörün Fresnel lensi sayesinde, insan vücudundan yayılan dağınık kızılötesi ışık, anahtar tarafından algılanarak ışığı açmak gibi çeşitli otomatik kontrol işlevleri gerçekleştirilebilir. Son yıllarda akıllı evlerin popülerleşmesiyle birlikte, akıllı çöp kutuları, akıllı tuvaletler, akıllı hareket sensörleri, indüksiyon kapıları ve diğer akıllı ürünlerde de kızılötesi algılama kullanılmaya başlanmıştır. Kızılötesi algılama sadece insanları algılamakla kalmaz, aynı zamanda daha fazla işlev elde etmek için sürekli olarak güncellenir.
Çözüm
Son yıllarda Nesnelerin İnterneti sektörü hızla gelişmiş ve geniş bir pazar potansiyeline sahip olmuştur. Bu bağlamda, kızılötesi sensör pazarı da büyümeye devam etmektedir. Bu nedenle, Çin'in kızılötesi dedektör pazarı büyümeye devam etmektedir. Verilere göre, 2019 yılında Çin'in kızılötesi dedektör pazarı yaklaşık 400 milyon yuan, 2020 yılında ise yaklaşık 500 milyon yuan olacaktır. Salgın hastalıklarda kızılötesi sıcaklık ölçümü ve kızılötesi gaz tespiti için karbon nötrleştirmeye olan taleple birlikte, kızılötesi sensör pazarının gelecekte çok büyük olması beklenmektedir.
Gönderim zamanı: 16 Mayıs 2022