Spis treści:
Infračervený senzor, přestože je v našem každodenním životě všudypřítomný, zůstává často bez povšimnutí. Přečtěte si tento článek a zjistěte, jak funguje, jak je strukturován a kde nachází své uplatnění. Jste připraveni na pořádnou dávku zajímavých znalostí? A je to tady!
Konstrukční schéma infračerveného senzoru
Infračervené senzory jsou nedílnou součástí mnoha moderních technologií. V nejjednodušší podobě se infračervený senzor skládá z několika klíčových součástí. Zde jsou:
- Zdroj infračerveného světla – prvek, který vyzařuje infračervené záření. Obvykle se jedná o světelnou diodu (LED) speciálně navrženou pro generování světla v infračervené oblasti.
- Infračervený detektor – další klíčová součást senzoru. Detektor je to obvykle fotodioda nebo fototranzistor citlivý na infračervené světlo.
- Zpracovávající obvod – obvod, který interpretuje signál přijatý z detektoru. Může obsahovat různé typy filtrů a zesilovačů, které pomáhají interpretovat přijímaný signál a rozhodnout, co s ním udělat.
- Kryt – všechny součásti infračerveného senzoru jsou umístěny ve speciálním krytu, který je chrání před poškozením a vnějšími vlivy, jako je prach a vlhkost.
Konstrukce infračerveného senzoru může být složitější u pokročilých zařízení, jako jsou termokamery, které mohou obsahovat složitou optiku a elektroniku. Základní konstrukční schéma však zůstává stejné
Infračervený senzor - princip činnosti
Princip infračerveného senzoru je založen na detekci infračerveného záření, které je vyzařováno nebo odráženo různými objekty. Záření infračerveného záření je formou energie emitované všemi objekty, které jsou při jakékoli teplotě nad absolutní nulou (-273,15 stupňů Celsia).
Ve skutečnosti je to záření, kterému říkáme “teplo”.
Základní postup infračerveného senzoru lze popsat ve třech krocích:
- Emise – v případě aktivních senzorů vyzařuje infračervené záření zdroj infračerveného světla, obvykle LED dioda.
- Detekce – infračervené záření, které se odráží od objektu nebo je jím vyzařováno, je následně detekováno infračerveným detektorem. Detektor generuje elektrický signál úměrný množství přijatého infračerveného záření.
- Interpretace – elektrický signál je poté předán zpracovávajícímu obvodu, který jej interpretuje a na jeho základě učiní rozhodnutí. Například u televizoru může obvod interpretovat signál z dálkového ovladače a změnit kanál.
U pasivních senzorů, jako jsou termovizní senzory, neexistuje žádný emisní stupeň. Místo toho tyto senzory detekují infračervené záření vyzařované přímo objekty v jejich zorném poli.
Poznejte různé typy infračervených senzorů
Infračervené senzory, ačkoli používají společný princip činnosti, se mohou lišit v závislosti na aplikaci a specifických technologických požadavcích. Zde jsou uvedeny některé základní typy infračervených senzorů:
- Senzory PIR (Passive Infrared Sensor) – pasivní infračervené senzory, které detekují záření vyzařované infračervenými tělesy, aniž by musely vytvářet vlastní záření.
- Fototranzistorové senzory – používají fototranzistor citlivý na infračervené světlo.
- Fotodiodové senzory – podobně jako fototranzistorové snímače používají prvek citlivý na infračervené světlo – fotodiodu.
- Termoelektrické senzory – používají termopily k měření teplotních změn pomocí detekce infračerveného záření.
- Bolometrické senzory – používají materiál, který mění své elektrické vlastnosti v reakci na absorpci infračerveného záření.
Každý z těchto snímačů má své jedinečné využití a výhody a jejich výběr závisí na konkrétních požadavcích aplikace.
Příklady použití infračervených senzorů v praxi
Infračervené senzory mají mnoho aplikací v různých oblastech. Jak v každodenním životě, tak v průmyslovém měřítku. Jaké jsou možnosti použití?
Spotřební elektronika
Jednou z nejoblíbenějších aplikací infračervených senzorů jsou dálkové ovladače televizorů, klimatizace nebo audio systémů. Uživatel stiskne tlačítko na dálkovém ovladači, které vysílá specifický vzor infračerveného světla, který je následně snímán senzorem v ovládaném zařízení.
Bezpečnostní systémy
Senzory PIR se často používají v zabezpečovacích systémech a detektorech pohybu. Detekují změny v úrovni infračerveného záření, které mohou indikovat pohyb v jejich zorném poli.
Medicína
Infračervené teploměry používají infračervené senzory k měření tělesné teploty bez nutnosti fyzického kontaktu. Jsou zvláště užitečné během pandemie pro teplotní kontrolu.
Astronomie
Infračervené senzory se často používají v teleskopech ke studiu vzdálených hvězd a galaxií. Umožňují astronomům pozorovat jevy, které jsou pro tradiční optické dalekohledy neviditelné.
Automatizace budov
Infračervené senzory se často používají k ovládání osvětlení nebo systémů HVAC (vytápění, větrání, klimatizace) v budovách, které se vypínají, když nejsou přítomny žádné osoby, což přispívá k úsporám energie.
To jsou jen některé z mnoha možných aplikací infračervených senzorů. Jsou klíčovou součástí mnoha technologií, které denně používáme. Uvědomili jste si, že jsou ve vašem životě tak všudypřítomné?
