Το υπέρυθρο είναι ένα μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, το οποίο βρίσκεται μεταξύ του ορατού φωτός μεγαλύτερου μήκους κύματος και του μικροκυμάτων μικρότερου μήκους κύματος.Το εύρος μήκους κύματος της υπέρυθρης ακτινοβολίας (IR) είναι μεταξύ 760 nm και 1 mmΗ ζώνη του υπέρυθρου είναι χωρισμένη σε πολλά μέρη, συμπεριλαμβανομένης της ζώνης του κοντινού υπέρυθρου (NIR) από 760 nm έως 1400 nm (Σχήμα 1).
Εικόνα ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, με επισημάνση της υπέρυθρης περιοχής
Σχήμα 1: Επισημαίνεται το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα στην περιοχή του υπέρυθρου. Το μήκος κύματος της κοντινής υπέρυθρης φασματοσκοπίας είναι μεταξύ 760 nm και 1400 nm, κατάλληλο για διάφορες εφαρμογές.Broadcom)
Πώς λειτουργούν οι εφαρμογές NIR
Το NIR είναι ιδιαίτερα χρήσιμο επειδή διευκολύνει την ασύρματη επικοινωνία.
Για παράδειγμα, το τηλεοπτικό τηλεχειριστήριο χρησιμοποιεί τεχνολογία ακτινοβολίας NIR.Το εσωτερικό κύκλωμα θα μετατρέψει την ενέργεια του κουμπιού σε δυαδικό κώδικα και θα το προωθήσει στον πομπό IR.Στη συνέχεια, ο πομπός εκπέμπει κρυπτογραφημένες πληροφορίες με τη μορφή NIR φωτεινών παλμών.Οι συνδυασμένοι αισθητήρες στην τηλεόραση λαμβάνουν παλμούς και τους μετατρέπουν σε δυαδικό κώδικα για να εκτελέσουν συγκεκριμένες εντολές..
Η χρήση συνδυασμών πομπού και δέκτη ποικίλλει σε διάφορες εφαρμογές.μια σκανδάλη ενεργοποιείται όταν η ακτινοβολία εμποδίζεταιΑυτή η λειτουργία διακοπής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση ανθρώπων ή αντικειμένων.
Για την αποφυγή παρεμβολών του εξωτερικού σήματος, ο δέκτης είναι σχεδιασμένος να ανιχνεύει μόνο συγκεκριμένα μήκη κύματος,που απαιτεί το φως που εκπέμπεται από τον πομπό να έχει ένα ακριβές μήκος κύματος και επαρκή έντασηΓια παράδειγμα, ο εκπομπέας HSM8-C120 IR ChipLED της Broadcom (Σχήμα 2) είναι ένα IR LED που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διάφορες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των καταναλωτικών ηλεκτρονικών προϊόντων, των έξυπνων μετρητών και άλλων.
Ο εκπομπέας IR LED HSM8-C120 ChipLED της Broadcom
Σχήμα 2: Ο εκπομπέας HSM8-C120 ChipLED IR LED της Broadcom έχει μέγιστο μήκος κύματος 850 nm και είναι συμπαγής σε μέγεθος, καθιστώντας τον ιδανικό για κυκλώματα PCB υψηλής πυκνότητας. (Πηγή εικόνας: DigiKey)
Το HSM8-C120 είναι ένα IR ChipLED με πλάγια επιφάνεια εκπομπής με συμπαγές μέγεθος συσκευασίας μόλις 1,6 mm x 0,93 mm, κατάλληλο για διάφορες εφαρμογές με περιορισμένο χώρο.
Το μέγιστο μήκος κύματος αυτού του LED είναι 850 nm, με γωνία θέασης 150 °, συμβατό με τυποποιημένες μηχανές αυτοματοποιημένης τοποθέτησης επιφάνειας της βιομηχανίας και υπέρυθρη συγκόλληση.
Εφαρμογή NIR LED
Φωτοηλεκτρικός ανιχνευτής καπνού - Το IR LED χρησιμοποιεί τη βασική αρχή της εισβολής αντικειμένων για την ανίχνευση καπνού, ενσωματώνοντας τον εκπομπή και τον φωτοηλεκτρικό ανιχνευτή στον ίδιο ανιχνευτή.Υπό κανονικές συνθήκες εργασίαςΩστόσο, η παρουσία καπνού διαταράσσει την πορεία της υπέρυθρης εκπομπής και προκαλεί διάσπαρση.το καθαρό ρεύμα που καταγράφεται από τον φωτοανιχνευτή θα μειωθεί και θα ενεργοποιήσει συναγερμόΤο IR LED μπορεί να διεισδύσει στον καπνό και να ανιχνεύσει μικρότερα και πυκνότερα σωματίδια, καθιστώντας το ιδιαίτερα κατάλληλο για αυτή την εφαρμογή.
Οι φωτοηλεκτρικοί ανιχνευτές καπνού δεν είναι ο μόνος τύπος ανιχνευτών σε αυτή την κατηγορία, άλλοι ανιχνευτές όπως εκείνοι που μετρούν τα επίπεδα ιονισμού του αέρα.Αυτά είναι όλα γνωστά ανιχνευτές που μπορούν να παράγουν ψευδώς θετικά (ψευδώς θετικά)Το πρόβλημα που προκαλείται από τον καπνό μαγειρέματος είναι ιδιαίτερα σοβαρό, έτσι ώστε οι συναγερμοί καπνού σε κατοικημένα κτίρια να πρέπει να περάσουν την "δοκιμασία χάμπουργκερ", που σημαίνει ότι ο καπνός μαγειρέματος δεν θα ενεργοποιήσει τον συναγερμό.Το IR LED δεν επηρεάζεται από τα σωματίδια καπνού της κουζίναςΤο IR LED μπορεί επίσης να ενσωματωθεί με άλλα συστήματα όπως ανιχνευτές θερμότητας, αερίου και ροής αέρα για να αποκτήσει περισσότερες πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο σχετικά με επικίνδυνες καταστάσεις.
Οικιακές συσκευές - Εκτός από το ότι χρησιμοποιούνται για τηλεχειρισμό, οι υπέρυθροι αισθητήρες σε πλυντήρια ρούχων μπορούν επίσης να ανιχνεύσουν το επίπεδο του νερού,Ενώ οι καθαριστές ρομπότ χρησιμοποιούν υπέρυθρους αισθητήρες για να αποφύγουν εμπόδια στην πορεία χαρτογράφησηςΥπάρχουν επίσης παρόμοιοι αισθητήρες σε φούρνους μικροκυμάτων που μπορούν να ανιχνεύσουν εάν η πόρτα είναι ανοιχτή και να εκδώσουν αντίστοιχο συναγερμό.και οι στεγνωτήρες μπορούν να χρησιμοποιούν όλες τις λειτουργίες IR LED εμπόδιο και κοντινή ανίχνευση.
Διάβλημα φωτεινής ασφάλειας - Κατά τη χρήση μεγάλου ή επικίνδυνου βιομηχανικού εξοπλισμού σε εργαστήρια παραγωγής, αποθήκες, εργοτάξια ή άλλα βιομηχανικά περιβάλλοντα,Η ασφάλεια των εργαζομένων είναι πάντα η κορυφαία προτεραιότηταΟι φυσικοί φραγμοί είναι ογκώδεις και απαιτούν μεγάλη προσπάθεια για την εγκατάσταση τους, ενώ τα IR LED είναι ελαφρύτερα και πιο φορητά από τους φυσικούς φραγμούς, καθιστώντας τους μια αποτελεσματική εναλλακτική λύση.Τα φωτεινά LED IR μπορούν επίσης να ρυθμιστούν σε διαφορετικά σχήματα και μεγέθη για να καλύπτουν διαφορετικές περιοχές κατά περίπτωση..