इन्फ्रारेड सेन्सर फक्त थर्मामीटर नाहीत

स्रोत: युलिंक मीडिया

महामारीनंतरच्या काळात, आमचा असा विश्वास आहे की इन्फ्रारेड सेन्सर दररोज अपरिहार्य आहेत. प्रवासाच्या प्रक्रियेत, आम्हाला आमच्या गंतव्यस्थानावर पोहोचण्यापूर्वी वारंवार तापमान मोजमाप करावे लागते. खरं तर, मोठ्या संख्येने इन्फ्रारेड सेन्सरसह तापमान मोजमाप म्हणून, अनेक महत्त्वाच्या भूमिका आहेत. पुढे, इन्फ्रारेड सेन्सरवर एक नजर टाकूया.

इन्फ्रारेड सेन्सर्सचा परिचय

निरपेक्ष शून्यापेक्षा जास्त (-२७३°C) असलेली कोणतीही वस्तू, जणू काही, आजूबाजूच्या जागेत सतत इन्फ्रारेड ऊर्जा उत्सर्जित करत असते. आणि इन्फ्रारेड सेन्सर, वस्तूची इन्फ्रारेड ऊर्जा जाणवू शकतो आणि तिचे विद्युत घटकांमध्ये रूपांतर करू शकतो. इन्फ्रारेड सेन्सरमध्ये ऑप्टिकल सिस्टम, डिटेक्टिंग एलिमेंट आणि कन्व्हर्जन सर्किट असते.

वेगवेगळ्या रचनेनुसार ऑप्टिकल सिस्टीम ट्रान्समिशन प्रकार आणि रिफ्लेक्शन प्रकारात विभागली जाऊ शकते. ट्रान्समिशनसाठी दोन घटकांची आवश्यकता असते, एक इन्फ्रारेड ट्रान्समिट करणारा आणि दुसरा इन्फ्रारेड रिसीव्ह करणारा. दुसरीकडे, रिफ्लेक्टरला इच्छित माहिती गोळा करण्यासाठी फक्त एका सेन्सरची आवश्यकता असते.

कार्य तत्त्वानुसार डिटेक्टर घटक थर्मल डिटेक्टर घटक आणि फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टर घटकांमध्ये विभागले जाऊ शकतात. थर्मिस्टर्स हे सर्वात जास्त वापरले जाणारे थर्मिस्टर्स आहेत. जेव्हा थर्मिस्टॉर इन्फ्रारेड रेडिएशनच्या अधीन असतो तेव्हा तापमान वाढते आणि प्रतिकार बदलतो (हा बदल मोठा किंवा लहान असू शकतो, कारण थर्मिस्टॉरला पॉझिटिव्ह तापमान गुणांक थर्मिस्टॉर आणि निगेटिव्ह तापमान गुणांक थर्मिस्टॉरमध्ये विभागले जाऊ शकते), जे कन्व्हर्जन सर्किटद्वारे इलेक्ट्रिकल सिग्नल आउटपुटमध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकते. फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टर घटक सामान्यतः प्रकाशसंवेदनशील घटक म्हणून वापरले जातात, जे सहसा लीड सल्फाइड, लीड सेलेनाइड, इंडियम आर्सेनाइड, अँटीमोनी आर्सेनाइड, पारा कॅडमियम टेल्युराइड टर्नरी मिश्र धातु, जर्मेनियम आणि सिलिकॉन डोपेड सामग्रीपासून बनलेले असतात.

वेगवेगळ्या सिग्नल प्रोसेसिंग आणि कन्व्हर्जन सर्किट्सनुसार, इन्फ्रारेड सेन्सर्स अॅनालॉग आणि डिजिटल प्रकारात विभागले जाऊ शकतात. अॅनालॉग पायरोइलेक्ट्रिक इन्फ्रारेड सेन्सरचा सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट फील्ड-इफेक्ट ट्यूब आहे, तर डिजिटल पायरोइलेक्ट्रिक इन्फ्रारेड सेन्सरचा सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट डिजिटल चिप आहे.

इन्फ्रारेड सेन्सरची अनेक कार्ये वेगवेगळ्या क्रमपरिवर्तनांद्वारे आणि तीन संवेदनशील घटकांच्या संयोजनाद्वारे साध्य केली जातात: ऑप्टिकल सिस्टम, डिटेक्शन एलिमेंट आणि कन्व्हर्जन सर्किट. इन्फ्रारेड सेन्सरने फरक निर्माण केलेल्या काही इतर क्षेत्रांवर एक नजर टाकूया.

इन्फ्रारेड सेन्सरचा वापर

१. गॅस शोधणे

गॅस सेन्सरचा इन्फ्रारेड ऑप्टिकल सिद्धांत हा वेगवेगळ्या गॅस रेणूंच्या जवळच्या इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रल निवडक शोषण वैशिष्ट्यांवर आधारित आहे, गॅस घटक गॅस सेन्सिंग डिव्हाइसची एकाग्रता ओळखण्यासाठी आणि निश्चित करण्यासाठी गॅस एकाग्रता आणि शोषण शक्ती संबंध (लॅम्बर्ट - बिल लॅम्बर्ट बीअर कायदा) चा वापर केला जातो.

वरील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे इन्फ्रारेड विश्लेषण नकाशा मिळविण्यासाठी इन्फ्रारेड सेन्सर्सचा वापर केला जाऊ शकतो. वेगवेगळ्या अणूंनी बनलेले रेणू एकाच वारंवारतेवर इन्फ्रारेड प्रकाशाच्या विकिरणाखाली इन्फ्रारेड शोषणातून जातात, ज्यामुळे इन्फ्रारेड प्रकाशाच्या तीव्रतेत बदल होतो. वेगवेगळ्या लाटांच्या शिखरांनुसार, मिश्रणात असलेल्या वायूचे प्रकार निश्चित केले जाऊ शकतात.

एका इन्फ्रारेड शोषण शिखराच्या स्थितीनुसार, वायूच्या रेणूमध्ये कोणते गट अस्तित्वात आहेत हे फक्त निश्चित केले जाऊ शकते. वायूचा प्रकार अचूकपणे निश्चित करण्यासाठी, आपल्याला वायूच्या मध्य-इन्फ्रारेड प्रदेशातील सर्व शोषण शिखरांच्या स्थानांकडे पाहण्याची आवश्यकता आहे, म्हणजे वायूचा इन्फ्रारेड शोषण फिंगरप्रिंट. इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रमसह, मिश्रणातील प्रत्येक वायूच्या सामग्रीचे जलद विश्लेषण केले जाऊ शकते.

पेट्रोकेमिकल, मेटलर्जिकल उद्योग, कार्यरत स्थिती खाणकाम, वायू प्रदूषण निरीक्षण आणि कार्बन न्यूट्रलायझेशनशी संबंधित शोध, शेती आणि इतर उद्योगांमध्ये इन्फ्रारेड गॅस सेन्सर्सचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. सध्या, मध्यम-इन्फ्रारेड लेसर महाग आहेत. मला विश्वास आहे की भविष्यात, मोठ्या संख्येने उद्योग गॅस शोधण्यासाठी इन्फ्रारेड सेन्सर्स वापरत असल्याने, इन्फ्रारेड गॅस सेन्सर्स अधिक उत्कृष्ट आणि स्वस्त होतील.

२. इन्फ्रारेड अंतर मोजमाप

इन्फ्रारेड रेंजिंग सेन्सर हे एक प्रकारचे सेन्सिंग उपकरण आहे, जे मापन प्रणालीचे माध्यम म्हणून इन्फ्रारेड वापरणे, विस्तृत मापन श्रेणी, कमी प्रतिसाद वेळ, प्रामुख्याने आधुनिक विज्ञान आणि तंत्रज्ञान, राष्ट्रीय संरक्षण आणि औद्योगिक आणि कृषी क्षेत्रात वापरले जाते.

इन्फ्रारेड रेंजिंग सेन्सरमध्ये इन्फ्रारेड सिग्नल ट्रान्समिटिंग आणि रिसीव्हिंग डायोडची जोडी असते, इन्फ्रारेड रेंजिंग सेन्सर वापरून इन्फ्रारेड प्रकाशाचा किरण उत्सर्जित होतो, ऑब्जेक्टवर विकिरण झाल्यानंतर परावर्तन प्रक्रिया तयार होते, सिग्नल प्राप्त केल्यानंतर सेन्सरवर परावर्तित होते आणि नंतर CCD इमेज प्रोसेसिंग वापरून ट्रान्समिटिंग आणि वेळेतील फरक डेटा प्राप्त होतो. सिग्नल प्रोसेसरद्वारे प्रक्रिया केल्यानंतर ऑब्जेक्टचे अंतर मोजले जाते. हे केवळ नैसर्गिक पृष्ठभागावरच नाही तर रिफ्लेक्टिव्ह पॅनेलवर देखील वापरले जाऊ शकते. अंतर मोजणे, उच्च वारंवारता प्रतिसाद, कठोर औद्योगिक वातावरणासाठी योग्य.

३. इन्फ्रारेड ट्रान्समिशन

इन्फ्रारेड सेन्सर वापरून डेटा ट्रान्समिशनचा वापर देखील मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. टीव्ही रिमोट कंट्रोल टीव्ही रिमोट कंट्रोल करण्यासाठी इन्फ्रारेड ट्रान्समिशन सिग्नल वापरतो; मोबाईल फोन इन्फ्रारेड ट्रान्समिशनद्वारे डेटा ट्रान्समिट करू शकतात. इन्फ्रारेड तंत्रज्ञान पहिल्यांदा विकसित झाल्यापासून हे अनुप्रयोग अस्तित्वात आहेत.

४. इन्फ्रारेड थर्मल इमेज

थर्मल इमेजर हा एक निष्क्रिय सेन्सर आहे जो निरपेक्ष शून्यापेक्षा जास्त तापमान असलेल्या सर्व वस्तूंमधून उत्सर्जित होणारे इन्फ्रारेड रेडिएशन कॅप्चर करू शकतो. थर्मल इमेजर मूळतः लष्करी देखरेख आणि रात्रीच्या दृष्टीसाठी एक साधन म्हणून विकसित केले गेले होते, परंतु जसजसे ते अधिक प्रमाणात वापरले जाऊ लागले तसतसे त्याची किंमत कमी झाली, ज्यामुळे अनुप्रयोग क्षेत्राचा मोठ्या प्रमाणात विस्तार झाला. थर्मल इमेजर अनुप्रयोगांमध्ये प्राणी, कृषी, इमारत, वायू शोध, औद्योगिक आणि लष्करी अनुप्रयोग तसेच मानवी शोध, ट्रॅकिंग आणि ओळख यांचा समावेश आहे. अलिकडच्या वर्षांत, उत्पादनांचे तापमान जलद मोजण्यासाठी अनेक सार्वजनिक ठिकाणी इन्फ्रारेड थर्मल प्रतिमा वापरली जात आहे.

५. इन्फ्रारेड इंडक्शन

इन्फ्रारेड इंडक्शन स्विच हा इन्फ्रारेड इंडक्शन तंत्रज्ञानावर आधारित एक स्वयंचलित नियंत्रण स्विच आहे. तो बाहेरील जगातून उत्सर्जित होणाऱ्या इन्फ्रारेड उष्णतेची जाणीव करून त्याचे स्वयंचलित नियंत्रण कार्य साकार करतो. तो दिवे, स्वयंचलित दरवाजे, चोरीविरोधी अलार्म आणि इतर विद्युत उपकरणे जलद उघडू शकतो.

इन्फ्रारेड सेन्सरच्या फ्रेस्नेल लेन्सद्वारे, मानवी शरीरातून उत्सर्जित होणारा विखुरलेला इन्फ्रारेड प्रकाश स्विचद्वारे जाणवू शकतो, ज्यामुळे प्रकाश चालू करणे यासारख्या विविध स्वयंचलित नियंत्रण कार्ये साध्य होतात. अलिकडच्या वर्षांत, स्मार्ट होमच्या लोकप्रियतेसह, इन्फ्रारेड सेन्सिंगचा वापर स्मार्ट कचरापेट्या, स्मार्ट टॉयलेट, स्मार्ट जेश्चर स्विच, इंडक्शन दरवाजे आणि इतर स्मार्ट उत्पादनांमध्ये देखील केला जात आहे. इन्फ्रारेड सेन्सिंग केवळ लोकांना संवेदना करण्याबद्दल नाही तर अधिक कार्ये साध्य करण्यासाठी सतत अद्यतनित केले जाते.

निष्कर्ष

अलिकडच्या वर्षांत, इंटरनेट ऑफ थिंग्ज उद्योग वेगाने विकसित झाला आहे आणि त्याला व्यापक बाजारपेठेची शक्यता आहे. या संदर्भात, इन्फ्रारेड सेन्सर बाजारपेठेतही आणखी वाढ झाली आहे. म्हणूनच, चीनच्या इन्फ्रारेड डिटेक्टर बाजारपेठेचे प्रमाण वाढतच आहे. आकडेवारीनुसार, २०१९ मध्ये, चीनच्या इन्फ्रारेड डिटेक्टर बाजारपेठेचा आकार सुमारे ४०० दशलक्ष युआन, २०२० पर्यंत किंवा जवळजवळ ५०० दशलक्ष युआन इतका असेल. इन्फ्रारेड गॅस शोधण्यासाठी महामारीच्या इन्फ्रारेड तापमान मापन आणि कार्बन न्यूट्रलायझेशनच्या मागणीसह, भविष्यात इन्फ्रारेड सेन्सरचा बाजार आकार मोठा असेल.