سنسور مادون قرمز چیست؟

تمامی اجسام در دمای غیر از 0 درجه کلوین و یا -273 درجه سانتی گراد (که الکترون ها هم از حرکت باز می مانند) از خود امواجی ساطع می کنند که با دمای آن ها متناسب است. این فرایند به قانون پلانک مشهور است. همچنین این امواج ساطع شده از سطح جسم به علت این که در دامنه امواج مرئی نیست قابل درک برای چشم ما هم نمیباشد. برای همین به این دامنه از امواج که فرکانس کمتر از دامنه بینایی ما انسان ها دارند با امواج فرو سرخ  یا مادون قرمز شناخته میشوند. آشکار ساز این امواج سنسور مادون قرمز می باشد.

امواج

در واقع سنسور مادون قرمز یا IR از دو بخش گیرنده و فرستنده تشکیل می شود. LED مادون قرمز این موج را می فرستد و فتودیود در سر دیگر آن را دریافت کرده و مثل یک کلید ولتاژ را وصل می کند. از این امواج در ساخت دماسنج ها هم استفاده میشود.

سنسور مادون قرمز

نحوه کار دماسنج مادون قرمز

همان طور که گفته شد، اجسام با توجه به دمایشان امواج با طول موج های مختلف می فرستند. دماسنج های مادون قرمز این امواج با طول موج های مختلف را دریافت و دمای آن ها را با کمک بعضی عناصر اصلی مثل سیلیسیم، ژرمانیوم، کوارتز و... اندازه می گیرند. در این عناصر با تابش فرکانس های مختلف نور فروسرخ خاصیتی در ساختارشان تغییر می کند که این سنسور ها از آن برای اندازه گیری دما کمک می گیرند.

دماسنج مادون قرمز

این دما سنج ها دو خاصیت بسیار مهم دارند؛ یکی این که بدون نیاز به تماس و از فاصله های دور هم قادر به اندازه گیری دمای اجسام می باشند. به طوری که ستاره شناسان برای اندازه گیری دمای ستاره ها و اجرام آسمانی از این نوع از دماسنج ها استفاده می کنند.

مورد دوم هم که به نوعی مربوط به همین نکته اول می باشد این است که این دما سنج ها قادر اندازه گیری اجسام با دمای بسیار بالا تا چند هزار درجه سانتی گراد هم می  باشند زیرا نیاز به تماس ندارند.

انواع سنسور مادون قرمز

این سنسور ها به دو بخش اصلی تقسیم بندی می شوند:

سنسور حرارتی

از مادون قرمز به شکل گرما استفاده می‌کنند. در حس کردن این امواج محدودیت طول موج ندارند و امواج با هر طول موجی را تشخیص می دهند.

این سنسور ها نیاز به خنک کاری ندارند ولی حساسیت و سرعت بسیار کمی دارند.

سنسور مادون قرمز

سنسور کوانتمی

این سنسور ها در بازه معینی از فرکانس توانایی تشخیص دارند. دقت و سرعت به مراتب بالاتری به نسبت سنسور های نادون قرمز حرارتی دارند و به سیستم خنک کاری هم نیاز دارند.

سنسور مادون قرمز

کاربرد سنسور مادون قرمز

از این سنسور به خاطر مزایایی از جمله:

  • ضرر نداشتن برای بدن انسان
  • مدار ساده
  • توان مصرفی کم
  • غیر تماسی
  • سرعت بالا
  • قیمت بسیار مناسب

به صورت گسترده استفاده می شود.

این سنسور ها در موارد زیر به کمک می آیند:

  • کشف چاه های نفتی
  • هواشناسی
  • نجوم و ستاره شناسی
  • سیستم های امنیتی و دید در شب
  • کنترلر های وسایل خانگی
  • بررسی آب های مورد استفاده
  • سنسور درب های صنعتی و پارکینگی
  • و...

این سنسور ها امروزه به حدی در زندگی ما نفوذ کرده اند که حتی در کنترل تلویزیون منزل هم از این سنسور ساده استفاده می کنیم.