Xu hướng ứng dụng và phát triển của cảm biến hồng ngoại

Ngày nay, công nghệ cảm biến hồng ngoại đã rất trưởng thành và đã được tích hợp vào cuộc sống hàng ngày của mọi người, đóng một vai trò rất lớn.

Trước khi tìm hiểu về cảm biến hồng ngoại trước hết chúng ta nên hiểu tia hồng ngoại hay còn gọi là tia hồng ngoại là gì.

Chúng ta biết rằng ánh sáng cũng là một loại sóng điện từ bức xạ, theo kinh nghiệm của con người, nó thường đề cập đến phạm vi ánh sáng mà mắt thường có thể nhìn thấy từ 400nm (ánh sáng tím) đến 700nm (ánh sáng đỏ) mà con người có thể cảm nhận được. mắt.

Chúng ta gọi bức xạ khác ngoài ánh sáng đỏ và có bước sóng nằm trong khoảng từ 760nm đến 1mm là ánh sáng hồng ngoại Ánh sáng hồng ngoại không nhìn thấy được bằng mắt thường nhưng chúng ta vẫn có thể cảm nhận được nó thông qua một số thiết bị quang học đặc biệt.

Tia hồng ngoại là loại ánh sáng mắt người không nhìn thấy được nên nó có đầy đủ các đặc tính của mọi tia sáng. Nhưng đồng thời, có một loại tia hồng ngoại khác có hiệu ứng nhiệt rất đáng kể. Tất cả các chất trên độ không tuyệt đối, tức là -273 °C, có thể tạo ra tia hồng ngoại.

Do đó, nói một cách đơn giản, cảm biến hồng ngoại là cảm biến sử dụng tia hồng ngoại làm phương tiện xử lý dữ liệu.

mắt cảm biến cửa tự động FALCON
mắt cảm biến cửa tự động FALCON

Các loại cảm biến hồng ngoại

Theo các phương pháp phát xạ khác nhau, cảm biến hồng ngoại có thể được chia thành hai loại: chủ động và thụ động.

Nguyên lý làm việc và đặc điểm của cảm biến hồng ngoại chủ động

Bộ phát của cảm biến hồng ngoại hoạt động phát ra chùm tia hồng ngoại đã điều biến, chùm tia này được bộ thu hồng ngoại tiếp nhận, do đó tạo thành một đường cảnh báo bao gồm các chùm tia hồng ngoại. Khi nó bị che phủ bởi lá, mưa, động vật nhỏ, tuyết, bụi và sương mù, không nên gọi báo động và báo động sẽ được kích hoạt nếu nó bị người hoặc vật thể có kích thước lớn che phủ.

Công nghệ đầu dò hồng ngoại chủ động chủ yếu áp dụng một lần gửi và một lần nhận, thuộc về phòng ngừa tuyến tính, hiện tại nó đã phát triển từ tia đơn ban đầu thành đa tia, đồng thời nó cũng có thể gửi và nhận kép để giảm thiểu tỷ lệ báo động sai, do đó nâng cao tính ổn định của giới tính sản phẩm, độ tin cậy.

Vì tia hồng ngoại là phương tiện phát hiện có tính không đồng nhất tốt trong các yếu tố môi trường (nó có tính không đồng nhất tốt đối với âm thanh, sét, rung, các nguồn sáng nhân tạo khác nhau và nguồn nhiễu điện từ trong môi trường); nó cũng là sản phẩm có tính đồng nhất tốt trong các yếu tố mục tiêu ( Chỉ mục tiêu chặn chùm tia hồng ngoại sẽ kích hoạt báo động), vì vậy cảm biến hồng ngoại chủ động sẽ được phát huy và áp dụng nhiều hơn.

Nguyên lý làm việc và đặc điểm của cảm biến hồng ngoại thụ động

Cảm biến hồng ngoại thụ động hoạt động bằng cách phát hiện các tia hồng ngoại do cơ thể con người phát ra. Cảm biến thu thập bức xạ hồng ngoại từ bên ngoài và tập trung vào cảm biến hồng ngoại. Các cảm biến hồng ngoại thường sử dụng các phần tử nhiệt điện giải phóng điện tích khi chúng nhận được sự thay đổi về nhiệt độ của bức xạ hồng ngoại và tạo ra cảnh báo sau khi phát hiện và xử lý.

Cảm biến này nhằm mục đích phát hiện bức xạ của con người. Do đó , phần tử nhạy bức xạ phải rất nhạy với bức xạ hồng ngoại có bước sóng khoảng 10 μm. Để nhạy cảm với bức xạ hồng ngoại của cơ thể con người, bề mặt bức xạ của nó thường được phủ một bộ lọc đặc biệt, để kiểm soát rõ ràng sự can thiệp của môi trường.

Cảm biến hồng ngoại thụ động bao gồm hai tế bào nhiệt điện được kết nối nối tiếp hoặc song song với nhau. Hơn nữa, hướng của hai phân cực điện ngược nhau và bức xạ nền xung quanh có tác dụng gần như giống nhau đối với hai phần tử nhiệt điện, do đó hiệu ứng phóng điện do chúng tạo ra triệt tiêu lẫn nhau, do đó máy dò không có tín hiệu đầu ra .

Một khi kẻ đột nhập vào khu vực phát hiện, bức xạ hồng ngoại của cơ thể con người sẽ được tập trung bởi một phần của gương và được tiếp nhận bởi phần tử nhiệt điện, tuy nhiên, nhiệt lượng mà hai phần tử nhiệt điện nhận được là khác nhau và nhiệt độ cũng khác nhau, không thể bù đắp Sau khi xử lý tín hiệu Và gọi cảnh sát.

mắt cảm biến BEA
mắt cảm biến BEA

Ứng dụng của cảm biến hồng ngoại

Đánh giá từ tình hình ứng dụng hiện tại, cảm biến hồng ngoại có những ưu điểm sau:

  • 1. Khả năng thích ứng với môi trường tốt hơn so với ánh sáng khả kiến, đặc biệt là khả năng làm việc ban đêm và thời tiết xấu.
  • 2. Nó có khả năng che giấu tốt và thường nhận tín hiệu của mục tiêu một cách thụ động, an toàn và bí mật hơn so với phát hiện bằng radar và laser, và không dễ bị can thiệp.
  • 3. Do đặc điểm bức xạ hồng ngoại hình thành do chênh lệch nhiệt độ và chênh lệch độ phát xạ giữa mục tiêu và nền phát hiện nên khả năng xác định mục tiêu ngụy trang tốt hơn ánh sáng khả kiến.
  • 4. So với hệ thống radar, hệ thống hồng ngoại có kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ và tiêu thụ điện năng thấp.

Trong những năm gần đây, xu hướng phát triển của cảm biến hồng ngoại chủ yếu được phản ánh ở bốn khía cạnh sau:

Một là sử dụng vật liệu và công nghệ xử lý mới

Giúp cải thiện tốc độ phát hiện tia hồng ngoại của cảm biến, tăng bước sóng phản hồi, rút ​​​​ngắn thời gian phản hồi, độ nhạy pixel và mật độ pixel cao hơn, cải thiện hiệu suất chống nhiễu và giảm chi phí sản xuất. Ví dụ, Pyreos và Irisys đã giới thiệu một loại công nghệ nhạy cảm với nhiệt điện mới được trộn với màng mỏng và gốm, để các phần tử nhạy cảm có thể được sắp xếp thành mảng.

cam bien cua tu dong eagle 6 bea
cam bien cua tu dong eagle 6 bea

Thứ hai là quy mô lớn và đa chức năng của các cảm biến

Với sự phát triển của công nghệ vi điện tử và sự mở rộng liên tục của các lĩnh vực ứng dụng cảm biến, cảm biến hồng ngoại đang phát triển từ nhỏ và đơn chức năng sang quy mô lớn và đa chức năng.

Ví dụ: các cảm biến hồng ngoại quy mô lớn ( 16 × 16 đến 64 × 64 pixel) được phát triển ở nước ngoài không chỉ có thể đo trường nhiệt độ mà còn có được các chức năng phát hiện cơ thể người không có trong các cảm biến hồng ngoại nhỏ và tiên tiến (nghĩa là để định vị chính xác các cá nhân trong không gian Có thể xác định ngay cả khi mọi người không hoạt động) hoặc giám sát an ninh cho các khu vực rộng lớn, rất phù hợp cho các ứng dụng trong tự động hóa gia đình, chăm sóc y tế, bảo vệ an ninh và các dịp khác.

Ngoài ra, sự phát triển của các cảm biến đa phổ mới đã cải thiện đáng kể chức năng của các mảng hình ảnh hồng ngoại.

Thứ ba là sự thông minh của cảm biến

Cảm biến hồng ngoại thông minh mới thường có nhiều bộ vi xử lý tích hợp, với các chức năng bù hoặc xử lý tín hiệu kỹ thuật số tiên tiến như biến đổi Fourier và biến đổi wavelet, chức năng tự chẩn đoán, giao tiếp kỹ thuật số hai chiều và các chức năng khác, tạo nên độ ổn định, độ tin cậy của cảm biến, tín hiệu Tỷ lệ tiếng ồn, sự tiện lợi và hiệu suất khác được cải thiện rất nhiều.

Thứ tư là thu nhỏ hơn nữa và tích hợp các cảm biến

Sử dụng công nghệ tích hợp trên chip (bao gồm thay thế phần tử mù, hiệu chỉnh không đồng nhất, chức năng xử lý hình ảnh một phần )v.v.,

Do hiệu suất vượt trội của cảm biến hồng ngoại, nhiều đơn vị nghiên cứu và nhà sản xuất thiết bị chính đã đầu tư ngày càng nhiều vào nghiên cứu và phát triển.

Công ty TNHH THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG BẢO PHÁT

  • Địa chỉ: 40/4 Đông Lân – Hưng Lân, Bà Điểm, Hóc Môn, Tp. Hồ Chí Minh.
  • Điện thoại: 0983 04 21 39 – 0904 668 997
  • Hotline: 0909 078 933
  • E-mail: automaticgatevn@gmail.com
  • Website: https://automaticdoor.vn/lien-he/
Bạn cần thêm thông tinLiên hệ chúng tôi
arrow-redux-big