Hej tam! Jako dostawca czujników bardzo chcę poznać sposób działania czujnika podczerwieni. Czujniki podczerwieni to całkiem fajne gadżety używane w wielu różnych zastosowaniach, od systemów bezpieczeństwa w domu po automatykę przemysłową. Zagłębmy się więc w szczegóły i poznajmy tajniki tych fajnych urządzeń.
Po pierwsze, czym dokładnie jest światło podczerwone? Cóż, światło podczerwone to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, które ma dłuższą długość fali niż światło widzialne. Nie jest to widoczne gołym okiem, ale możemy je odczuć w postaci ciepła. Znasz ten moment, kiedy stoisz przed ogniem i czujesz ciepło na skórze? To jest promieniowanie podczerwone w pracy.
Czujniki podczerwieni służą do wykrywania tego promieniowania podczerwonego. Można ich używać do pomiaru temperatury, wykrywania ruchu, a nawet identyfikacji obiektów. Istnieją dwa główne typy czujników podczerwieni: aktywne i pasywne.
Aktywne czujniki podczerwieni
Aktywne czujniki podczerwieni działają poprzez emisję światła podczerwonego, a następnie mierzą odbicie tego światła od obiektu. Czujniki te są zazwyczaj wyposażone w diodę LED podczerwieni (diodę elektroluminescencyjną), która emituje światło podczerwone, oraz fotodetektor mierzący światło odbite.
Załóżmy, że masz zainstalowany aktywny czujnik podczerwieni w urządzeniu do otwierania bramy garażowej. Po naciśnięciu przycisku otwierającego drzwi czujnik emituje wiązkę światła podczerwonego. Jeśli na drodze wiązki światła znajdzie się jakiś obiekt, światło odbije się od obiektu i wróci do czujnika. Fotodetektor mierzy następnie intensywność odbitego światła. Jeśli intensywność się zmieni, oznacza to, że na drodze znajduje się jakiś przedmiot, a brama garażowa przestanie się zamykać, aby zapobiec uderzeniu w obiekt.
Aktywne czujniki podczerwieni są powszechnie stosowane w systemach bezpieczeństwa, drzwiach automatycznych i czujnikach zbliżeniowych. Świetnie nadają się do wykrywania obecności obiektów w określonym obszarze.
Pasywne czujniki podczerwieni
Z drugiej strony, pasywne czujniki podczerwieni nie emitują światła podczerwonego. Zamiast tego wykrywają promieniowanie podczerwone, które jest naturalnie emitowane przez obiekty. Wszystkie obiekty o temperaturze wyższej od zera absolutnego (-273,15°C) emitują promieniowanie podczerwone. Ilość emitowanego promieniowania zależy od temperatury obiektu.
Pasywne czujniki podczerwieni posiadają specjalny detektor zwany detektorem piroelektrycznym. Detektor ten jest wykonany z materiału, który generuje ładunek elektryczny pod wpływem promieniowania podczerwonego. Kiedy obiekt porusza się w polu widzenia czujnika, ilość promieniowania podczerwonego docierającego do detektora zmienia się, a detektor generuje sygnał elektryczny.
Ten sygnał elektryczny jest następnie przetwarzany przez elektronikę czujnika w celu ustalenia, czy nastąpiła zmiana w promieniowaniu podczerwonym. Jeżeli tak, czujnik może wywołać alarm lub wykonać inną akcję. Pasywne czujniki podczerwieni są powszechnie stosowane w czujnikach ruchu, alarmach antywłamaniowych i systemach zarządzania energią.
Jak powstają czujniki podczerwieni
Skoro już wiemy, jak działają czujniki podczerwieni, przyjrzyjmy się, jak są zbudowane. Czujniki podczerwieni są zwykle wykonane z materiałów półprzewodnikowych, takich jak krzem lub german. Materiały te mają specjalne właściwości, które pozwalają im wykrywać promieniowanie podczerwone.
Pierwszym krokiem w wykonaniu czujnika podczerwieni jest utworzenie płytki półprzewodnikowej. Płytka ta jest następnie poddawana obróbce przy użyciu serii fotolitografii i trawienia w celu utworzenia obwodu czujnika. Obwody obejmują detektor podczerwieni, wzmacniacz i elementy przetwarzające sygnał.
Po utworzeniu obwodu czujnik jest pakowany w obudowę ochronną. Obudowa została zaprojektowana tak, aby chronić czujnik przed czynnikami środowiskowymi, takimi jak kurz, wilgoć i zmiany temperatury. Obudowa posiada również okienko, które umożliwia przedostanie się promieniowania podczerwonego do czujki.
Zastosowania czujników podczerwieni
Czujniki podczerwieni mają szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Oto niektóre z najpopularniejszych zastosowań:
Automatyka domowa
Czujniki podczerwieni są stosowane w systemach automatyki domowej do sterowania oświetleniem, ogrzewaniem i chłodzeniem. Na przykład czujnik ruchu może służyć do włączania światła, gdy ktoś wchodzi do pokoju i wyłączania go, gdy ktoś wychodzi. Czujniki podczerwieni można również wykorzystać do wykrywania obecności osób w pomieszczeniu i odpowiedniego dostosowania temperatury.
Systemy bezpieczeństwa
Czujniki podczerwieni są kluczowym elementem systemów bezpieczeństwa. Można ich używać do wykrywania ruchu i wyzwalania alarmu w przypadku wykrycia intruza. Pasywne czujniki podczerwieni są powszechnie stosowane w alarmach antywłamaniowych, natomiast aktywne czujniki podczerwieni można wykorzystać do stworzenia obwodu wokół posesji.
Automatyka przemysłowa
Czujniki podczerwieni stosowane są w automatyce przemysłowej do monitorowania i sterowania procesami. Można nimi na przykład zmierzyć temperaturę pieca lub poziom cieczy w zbiorniku. Czujniki podczerwieni można również wykorzystać do wykrywania obecności obiektów na taśmie przenośnika i odpowiedniego sterowania prędkością taśmy.
Zastosowania medyczne
Czujniki podczerwieni są wykorzystywane w zastosowaniach medycznych do pomiaru temperatury ciała. Można je stosować w termometrach, kamerach na podczerwień i innych urządzeniach medycznych. Czujniki podczerwieni wykorzystuje się także w nieinwazyjnych procedurach medycznych, takich jak pomiar poziomu tlenu we krwi.
Nasze produkty z czujnikami
Jako dostawca czujników oferujemy szeroką gamę czujników podczerwieni, a także innych typów czujników. MamyPrzetwornik wysokiego napięciaprzeznaczone do dokładnego pomiaru wysokich napięć. NaszPrzetwornik prądu elektrycznegomoże mierzyć prąd elektryczny z dużą precyzją. I naszeCzujnik kombinowanyłączy wiele funkcji wykrywania w jednym urządzeniu, zapewniając ekonomiczne rozwiązanie dla wielu zastosowań.
Jeśli szukasz czujników, niezależnie od tego, czy są to czujniki na podczerwień, czy inne typy, chętnie skontaktujemy się z Tobą. Mamy zespół ekspertów, który pomoże Ci wybrać odpowiednie czujniki do Twoich konkretnych potrzeb. Skontaktuj się z nami, aby rozpocząć dyskusję dotyczącą zamówienia i wspólnie znajdźmy najlepsze rozwiązania w zakresie czujników dla Twoich projektów.
Referencje
- „Czujniki podczerwieni: zasady, konstrukcja i zastosowania” JI Hanesa
- „Podręcznik czujników i elementów wykonawczych” pod redakcją Andreasa Hierlemanna i Guntera Wachutki
