감지기
산업 제조
IR 기술은 일상 생활과 산업 분야에서 다양한 용도로 사용됩니다. 예를 들어, TV는 IR 센서를 사용하여 리모콘에서 전송되는 신호를 이해합니다. IR 센서의 주요 이점은 낮은 전력 사용량, 단순한 디자인 및 편리한 기능입니다. IR 신호는 사람의 눈으로 감지할 수 없습니다. 전자기 스펙트럼의 IR 복사는 가시광선 및 마이크로파 영역에서 찾을 수 있습니다. 일반적으로 이러한 파동의 파장 범위는 0.7 µm 5 ~ 1000 µm입니다. IR 스펙트럼은 근적외선, 중적외선 및 원적외선의 세 영역으로 나눌 수 있습니다. 근적외선 영역의 파장 범위는 0.75~3μm, 중적외선 영역의 파장 범위는 3~6μm, 원적외선 영역의 적외선 파장은 6μm 이상입니다.
적외선 센서는 주변의 일부 측면을 감지하기 위해 방출하는 전자 장치입니다. IR 센서는 물체의 열을 측정할 수 있을 뿐만 아니라 움직임을 감지할 수 있습니다. 이러한 유형의 센서는 수동 IR 센서라고 하는 적외선을 방출하지 않고 적외선만 측정합니다. 일반적으로 적외선 스펙트럼에서 모든 물체는 일종의 열복사를 방출합니다.
이러한 유형의 방사선은 적외선 센서로 감지할 수 있는 우리의 눈에는 보이지 않습니다. 이미터는 단순히 IR LED(Light Emitting Diode)이고 검출기는 IR LED에서 방출되는 것과 동일한 파장의 IR 광에 민감한 IR 포토다이오드입니다. IR 빛이 포토다이오드에 떨어지면 저항과 출력 전압은 수신된 IR 빛의 크기에 비례하여 변경됩니다.
적외선 센서의 작동 원리는 물체 감지 센서와 유사합니다. 이 센서에는 IR LED 및 IR 포토다이오드가 포함되어 있으므로 이 둘을 결합하면 포토 커플러가 아닌 광 커플러로 구성될 수 있습니다. 이 센서에 사용된 물리 법칙은 판자 복사, 스테판 볼츠만 및 와인스 변위입니다.
IR LED는 IR 방사를 방출하는 송신기의 한 종류입니다. 이 LED는 표준 LED와 유사하게 보이며 이로 인해 생성되는 방사선은 사람의 눈에는 보이지 않습니다. 적외선 수신기는 주로 적외선 송신기를 사용하여 복사를 감지합니다. 이 적외선 수신기는 포토다이오드 형태로 제공됩니다. IR 포토다이오드는 단순히 IR 방사선을 감지하기 때문에 일반 포토다이오드와 다릅니다. 주로 전압, 파장, 패키지 등에 따라 다양한 종류의 적외선 수신기가 존재합니다.
IR 송신기와 수신기의 조합으로 사용되면 수신기의 파장이 송신기와 같아야 합니다. 여기서 송신기는 IR LED이고 수신기는 IR 포토다이오드입니다. 적외선 포토다이오드는 적외선 LED를 통해 생성되는 적외선에 반응합니다. 포토 다이오드의 저항과 출력 전압의 변화는 얻은 적외선에 비례합니다. 이것이 IR 센서의 기본 작동 원리입니다.
적외선 송신기가 방출을 생성하면 물체에 도달하고 방출의 일부는 적외선 수신기로 다시 반사됩니다. 센서 출력은 IR 수신기에서 응답의 강도에 따라 결정될 수 있습니다.
적외선 센서는 능동 IR 센서와 수동 IR 센서의 두 가지 유형으로 분류됩니다.
이 능동형 적외선 센서에는 송신기와 수신기가 모두 포함됩니다. 대부분의 응용 분야에서 발광 다이오드가 광원으로 사용됩니다. LED는 비 이미징 적외선 센서로 사용되는 반면 레이저 다이오드는 이미징 적외선 센서로 사용됩니다.
이 센서는 에너지 방사선을 통해 작동하고 방사선을 통해 수신 및 감지됩니다. 또한, 신호 처리기를 이용하여 필요한 정보를 가져오는 것으로 처리할 수 있다. 이 능동형 적외선 센서의 가장 좋은 예는 반사율과 브레이크 빔 센서입니다.
수동 적외선 센서에는 감지기만 포함되지만 송신기는 포함되지 않습니다. 이 센서는 송신기 또는 IR 소스와 같은 물체를 사용합니다. 이 물체는 에너지를 방출하고 적외선 수신기를 통해 감지합니다. 그런 다음 신호 처리기를 사용하여 신호를 이해하여 필요한 정보를 얻습니다.
이 센서의 가장 좋은 예는 초전 검출기, 볼로미터, 열전대-열전대 등입니다. 이러한 센서는 열 IR 센서와 양자 IR 센서와 같은 두 가지 유형으로 분류됩니다. 열적외선 센서는 파장에 의존하지 않습니다. 이 센서가 사용하는 에너지원은 가열됩니다. 열 감지기는 응답 및 감지 시간이 느립니다. 양자 IR 센서는 파장에 따라 달라지며 이러한 센서에는 높은 응답성과 감지 시간이 포함됩니다. 이러한 센서는 특정 측정을 위해 정기적인 냉각이 필요합니다.
적외선 센서 회로는 전자 장치에서 기본적이고 널리 사용되는 센서 모듈 중 하나입니다. 이 센서는 인간의 시각 감각과 유사하며 장애물을 감지하는 데 사용할 수 있으며 실시간으로 일반적인 응용 프로그램 중 하나입니다. 이 회로는 다음 구성 요소로 구성됩니다.
<울>
이 프로젝트에서 송신기 섹션에는 IR 수신기 모듈에서 수신할 연속 IR 광선을 전송하는 IR 센서가 포함됩니다. 수신기의 IR 출력 단자는 수신되는 IR 광선에 따라 달라집니다. 이 변화는 그 자체로 분석될 수 없기 때문에 이 출력은 비교기 회로에 공급될 수 있습니다. 여기서 LM 339의 연산 증폭기(op-amp)는 비교기 회로로 사용됩니다.
IR 수신기가 신호를 수신하지 않으면 반전 입력의 전위가 비교기 IC(LM339)의 비반전 입력보다 높아집니다. 따라서 비교기의 출력은 낮아지지만 LED는 켜지지 않습니다. IR 수신기 모듈이 신호를 수신하면 반전 입력에서 전위가 낮아집니다. 따라서 비교기(LM 339)의 출력이 높아지고 LED가 빛나기 시작합니다.
저항 R1(100), R2(10k) 및 R3(330)은 최소 10mA 전류가 포토다이오드 및 일반과 같은 IR LED 장치를 통과하도록 하는 데 사용됩니다. 각각 LED. 저항 VR2(preset=5k)는 출력 단자를 조정하는 데 사용됩니다. 저항 VR1(preset=10k)은 회로도의 감도를 설정하는 데 사용됩니다. IR 센서에 대해 자세히 알아보세요.
트랜지스터를 사용하는 IR 센서의 회로도, 즉 두 개의 트랜지스터를 사용하는 장애물 감지는 다음과 같습니다. 이 회로는 주로 IR LED를 이용한 장애물 감지에 사용됩니다. 따라서 이 회로는 NPN 및 PNP와 같은 두 개의 트랜지스터로 구성할 수 있습니다. NPN의 경우 BC547 트랜지스터가 사용되는 반면 PNP의 경우 BC557 트랜지스터가 사용됩니다. 이 트랜지스터의 핀아웃은 동일합니다.
위의 회로에서 하나의 적외선 LED는 항상 켜져 있고 다른 적외선 LED는 이 IR LED가 감지기 역할을 하기 때문에 PNP 트랜지스터의 기본 단자에 연합되어 있습니다. 이 IR 센서 회로의 필수 구성 요소에는 저항 100옴 및 200옴, BC547 및 BC557 트랜지스터, LED, IR LED-2가 포함됩니다. IR 센서 회로 만드는 방법의 단계별 절차 다음 단계가 포함됩니다.
<울>적외선 LED가 감지되면 사물에서 반사된 빛이 IR LED 감지기 전체에 공급되는 작은 전류를 활성화합니다. 그러면 NPN 트랜지스터와 PNP가 활성화됩니다. 따라서 LED가 켜집니다. 이 회로는 사람이 빛에 가까이 접근하면 자동 램프가 활성화되는 것과 같은 다양한 프로젝트를 만드는 데 적용할 수 있습니다.
이 IR 도난 경보 회로는 출입구, 문 등에 사용됩니다. 이 회로는 IR 광선을 가로질러 누군가가 지나갈 때마다 관련자에게 경고하는 부저음을 울립니다. 적외선이 사람에게 보이지 않을 때 이 회로는 숨겨진 안전 장치로 작동합니다.
이 회로의 필수 구성 요소는 주로 NE555IC, 저항 R1 &R2 =10k &560, D1(IR 포토다이오드), D2(IR LED), C1 커패시터(100nF), S1(푸시 스위치), B1(부저) 및 6v DC를 포함합니다. 공급.
이 회로는 적외선 LED와 적외선 센서를 도어에 대향 배치하여 연결할 수 있습니다. IR 광선이 센서에 제대로 떨어질 수 있도록. 정상적인 조건에서 적외선은 항상 적외선 다이오드 위로 떨어지며 핀 3의 출력 조건은 낮은 상태를 유지합니다.
이 광선은 고체 물체가 광선을 가로지르면 중단됩니다. IR 광선이 충돌하면 회로가 활성화되고 출력이 ON 상태가 됩니다. 출력 조건은 스위치를 닫아 다시 튜닝할 때까지 유지됩니다. 즉, 광선의 인터럽트가 분리되면 알람이 ON으로 유지됩니다. 다른 사람이 경보를 비활성화하지 못하도록 하려면 회로 또는 재설정 스위치가 적외선 센서에서 멀리 떨어져 있거나 보이지 않는 곳에 위치해야 합니다. 이 회로에서 'B1' 부저가 연결되어 내장된 사운드로 사운드를 생성하고 이 내장된 사운드는 요구 사항에 따라 큰 사이렌이 아닌 대체 벨로 교체할 수 있습니다.
IR 센서의 장점 다음을 포함하십시오
<울>IR 센서의 단점 다음을 포함하십시오
<울>IR 센서는 용도에 따라 다양한 유형으로 분류됩니다. 다른 유형의 센서의 일반적인 응용 프로그램 중 일부입니다. 속도 센서는 여러 모터의 속도를 동기화하는 데 사용됩니다. 온도 센서는 산업용 온도 제어에 사용됩니다. PIR 센서는 자동문 열림 시스템에 사용되며 초음파 센서는 거리 측정에 사용됩니다.
IR 센서는 다양한 센서 기반 프로젝트와 아래에서 설명하는 온도를 측정하는 다양한 전자 장치에 사용됩니다.
IR 센서는 온도와 물체의 재질에 따라 달라지는 온도를 측정하기 위해 복사 온도계에 사용되며 이러한 온도계에는 다음과 같은 기능이 있습니다.
<울>이러한 유형의 장치는 화염에서 방출되는 빛을 감지하고 화염이 타는 방식을 모니터링하는 데 사용됩니다. 화염에서 방출되는 빛은 UV에서 IR 영역 유형으로 확장됩니다. PBS, PbSe, 2색 감지기, 초전기 감지기는 화염 모니터에 일반적으로 사용되는 감지기 중 일부입니다.
수분 분석기는 IR 영역의 수분에 의해 흡수되는 파장을 사용합니다. 이러한 파장(1.1 µm, 1.4 µm, 1.9 µm, 2.7 µm)과 기준 파장의 빛을 물체에 조사합니다.
물체에서 반사된 빛은 수분 함량에 따라 달라지며 수분을 측정하기 위해 분석기에 의해 감지됩니다(참조 파장의 반사광에 대한 이러한 파장의 반사광 비율). GaAs PIN 광다이오드에서 Pbs 광전도 검출기는 수분 분석기 회로에 사용됩니다.
IR 센서는 IR 영역에서 가스의 흡수 특성을 사용하는 가스 분석기에 사용됩니다. 기체의 밀도를 측정하는 방법은 분산형과 비분산형의 두 가지 방법이 있습니다.
분산: 방출된 빛을 분광학적으로 분할하고 흡수 특성을 사용하여 가스 성분 및 샘플 양을 분석합니다.
비분산: 가장 일반적으로 사용되는 방식으로 방출되는 빛을 분할하지 않고 흡수 특성을 사용합니다. Nondispersive 유형은 원치 않는 UV 복사를 걸러내기 위해 눈 보호에 사용되는 선글라스와 유사한 개별 광학 대역 통과 필터를 사용합니다.
이 유형의 구성을 일반적으로 NDIR(비분산 적외선) 기술이라고 합니다. 이 유형의 분석기는 탄산 음료에 사용되는 반면 비분산 분석기는 자동차 배기 가스 연료 누출에 대한 대부분의 상업용 IR 장비에 사용됩니다.
적외선 이미지 장치는 주로 눈에 보이지 않는 속성 덕분에 적외선 파장의 주요 응용 분야 중 하나입니다. 열화상 카메라, 야간 투시 장치 등에 사용됩니다.
예를 들어, 물, 암석, 토양, 초목, 대기 및 인간 조직은 모두 IR 방사선을 방출합니다. 열적외선 감지기는 IR 범위에서 이러한 복사를 측정하고 이미지에서 물체/영역의 공간 온도 분포를 매핑합니다. 열화상 카메라는 일반적으로 Sb(인듐 안티모나이트), Gd Hg(수은 도핑 게르마늄), Hg Cd Te(mercury-cadmium-telluride) 센서로 구성됩니다.
전자 탐지기는 액체 헬륨 또는 액체 질소를 사용하여 저온으로 냉각됩니다. 그런 다음 감지기를 냉각하면 감지기에 의해 기록된 복사 에너지(광자)가 스캐너 자체 및 IR 이미징 전자 장치 내 물체의 주변 온도가 아니라 지형에서 비롯됩니다.
적외선 센서의 주요 응용 분야는 주로 다음과 같습니다.
<울>따라서 이것은 작동 및 응용 프로그램이 있는 적외선 센서 회로에 관한 것입니다. 이러한 센서는 많은 센서 기반 전자 프로젝트에서 사용됩니다. 이 IR 센서와 작동 원리에 대해 더 잘 이해하셨을 것입니다. 또한 이 기사나 프로젝트에 대한 의문점이 있으면 아래 의견 섹션에 의견을 보내 의견을 보내주십시오. 여기 질문이 있습니다. 적외선 온도계가 완전한 어둠 속에서 작동할 수 있습니까?
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<울>감지기
WSG -DSA는 잡는 동안 고해상도 프로파일 피드백을 위한 촉각 감지를 통합하는 그리퍼 핑거입니다. 감지 목적으로 DSA9205i 지능형 촉각 변환기를 사용합니다. WSG의 베이스 죠 상단에 맞고 베이스 죠 내의 통합 센서 포트를 통해 그리퍼 컨트롤러와 직선으로 인터페이스되므로 핸들링 애플리케이션에 촉각 장치를 포함하는 데 외부 구성 요소와 케이블이 필요하지 않습니다. 이러한 유형의 손가락 센서는 자동으로 감지되고 WSG에 의해 매개변수화됩니다. 압력 프로파일은 강력한 스크립팅 인터페이스를 사용하여 그리퍼 컨트롤러 내부에서 사용할
센서 수량이나 이벤트의 변화를 감지하고 전기 신호 출력 또는 광 신호 출력과 같은 각각의 출력 신호를 생성하는 데 사용됩니다. 센서는 다양한 종류로 분류되지만 크게는 아날로그 센서와 디지털 센서로 나눌 수 있습니다. 다양한 유형 센서 수 다양한 유형의 센서에는 온도 센서, 압력 센서, 가스 센서, 화재 센서, 초전 센서, 압전 센서, IR 센서, PIR 센서 등이 있습니다. 여기, 이 기사에서 우리는 PIR 센서 – 회로 – 모듈과 그 작동에 대해 특별히 논의합니다. PIR 센서 센서의 특정 범위 내에서 사람의 움직임을 감지하는