ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్లు కేవలం థర్మామీటర్లు మాత్రమే కాదు

మూలం: యులింక్ మీడియా

మహమ్మారి అనంతర యుగంలో, ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్లు ప్రతిరోజూ అత్యవసరమని మేము నమ్ముతున్నాము. ప్రయాణ ప్రక్రియలో, మనం మన గమ్యస్థానానికి చేరుకోవడానికి ముందు పదేపదే ఉష్ణోగ్రత కొలతను తీసుకోవలసి ఉంటుంది. వాస్తవానికి, పెద్ద సంఖ్యలో ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్లతో ఉష్ణోగ్రతను కొలవడంలో అనేక ముఖ్యమైన పాత్రలు ఉన్నాయి. ఇక ఇప్పుడు, ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్ గురించి క్షుణ్ణంగా పరిశీలిద్దాం.

ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్ల పరిచయం

సంపూర్ణ సున్నా (-273°C) కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న ఏ వస్తువైనా, దాని పరిసరాల్లోకి నిరంతరం పరారుణ శక్తిని విడుదల చేస్తూ ఉంటుంది. మరియు పరారుణ సెన్సార్, వస్తువు యొక్క పరారుణ శక్తిని గ్రహించి, దానిని విద్యుత్ భాగాలుగా మార్చగలదు. పరారుణ సెన్సార్‌లో ఆప్టికల్ సిస్టమ్, గుర్తించే మూలకం మరియు మార్పిడి సర్క్యూట్ ఉంటాయి.

విభిన్న నిర్మాణాన్ని బట్టి ఆప్టికల్ వ్యవస్థను ప్రసార రకం మరియు పరావర్తన రకంగా విభజించవచ్చు. ప్రసారానికి రెండు భాగాలు అవసరం, ఒకటి పరారుణ కిరణాలను ప్రసారం చేసేది మరియు మరొకటి పరారుణ కిరణాలను స్వీకరించేది. మరోవైపు, రిఫ్లెక్టర్‌కు కావలసిన సమాచారాన్ని సేకరించడానికి కేవలం ఒక సెన్సార్ మాత్రమే అవసరం.

పనిచేసే సూత్రం ప్రకారం గుర్తించే మూలకాన్ని ఉష్ణ గుర్తింపు మూలకం మరియు కాంతి విద్యుత్ గుర్తింపు మూలకంగా విభజించవచ్చు. వీటిలో థర్మిస్టర్‌లు అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. థర్మిస్టర్‌పై పరారుణ వికిరణం ప్రసరించినప్పుడు, దాని ఉష్ణోగ్రత పెరిగి, నిరోధకత మారుతుంది (థర్మిస్టర్‌ను ధనాత్మక ఉష్ణోగ్రత గుణకం థర్మిస్టర్ మరియు రుణాత్మక ఉష్ణోగ్రత గుణకం థర్మిస్టర్‌గా విభజించవచ్చు కాబట్టి, ఈ మార్పు ఎక్కువగా లేదా తక్కువగా ఉండవచ్చు). ఈ మార్పును మార్పిడి సర్క్యూట్ ద్వారా విద్యుత్ సిగ్నల్ అవుట్‌పుట్‌గా మార్చవచ్చు. కాంతి విద్యుత్ గుర్తింపు మూలకాలను సాధారణంగా కాంతి సున్నిత మూలకాలుగా ఉపయోగిస్తారు. వీటిని సాధారణంగా లెడ్ సల్ఫైడ్, లెడ్ సెలెనైడ్, ఇండియం ఆర్సెనైడ్, యాంటిమోనీ ఆర్సెనైడ్, మెర్క్యురీ కాడ్మియం టెల్లూరైడ్ త్రిక మిశ్రమలోహం, జెర్మేనియం మరియు సిలికాన్ డోప్డ్ పదార్థాలతో తయారు చేస్తారు.

విభిన్న సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ మరియు మార్పిడి సర్క్యూట్‌ల ప్రకారం, ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్‌లను అనలాగ్ మరియు డిజిటల్ రకాలుగా విభజించవచ్చు. అనలాగ్ పైరోఎలక్ట్రిక్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్ యొక్క సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ సర్క్యూట్ ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్యూబ్ కాగా, డిజిటల్ పైరోఎలక్ట్రిక్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్ యొక్క సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ సర్క్యూట్ డిజిటల్ చిప్.

ఆప్టికల్ సిస్టమ్, డిటెక్షన్ ఎలిమెంట్ మరియు కన్వర్షన్ సర్క్యూట్ అనే మూడు సున్నితమైన భాగాల యొక్క విభిన్న అమరికలు మరియు కలయికల ద్వారా ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్ యొక్క అనేక విధులు నెరవేరుతాయి. ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్లు తమదైన ముద్ర వేసిన మరికొన్ని రంగాలను ఇప్పుడు చూద్దాం.

ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్ యొక్క అనువర్తనం

1. గ్యాస్ గుర్తింపు

గ్యాస్ సెన్సార్ యొక్క పరారుణ ఆప్టికల్ సూత్రం అనేది, వివిధ వాయు అణువుల సమీప పరారుణ వర్ణపట ఎంపిక శోషణ లక్షణాలపై ఆధారపడి, వాయు సాంద్రత మరియు శోషణ శక్తి సంబంధాన్ని (లాంబర్ట్-బిల్ బీర్ నియమం) ఉపయోగించి, వాయు భాగం యొక్క సాంద్రతను గుర్తించి, నిర్ధారించే ఒక గ్యాస్ సెన్సింగ్ పరికరం.

పైన చిత్రంలో చూపిన విధంగా పరారుణ విశ్లేషణ పటాన్ని పొందడానికి పరారుణ సెన్సార్లను ఉపయోగించవచ్చు. వేర్వేరు పరమాణువులతో కూడిన అణువులు ఒకే పౌనఃపున్యం వద్ద పరారుణ కాంతి ప్రసరణ కింద పరారుణ శోషణకు గురవుతాయి, దీని ఫలితంగా పరారుణ కాంతి తీవ్రతలో మార్పులు వస్తాయి. వేర్వేరు తరంగ శిఖరాల ప్రకారం, మిశ్రమంలో ఉన్న వాయువు రకాలను నిర్ధారించవచ్చు.

ఒకే ఒక్క పరారుణ శోషణ శిఖరం యొక్క స్థానాన్ని బట్టి, వాయు అణువులో ఏ సమూహాలు ఉన్నాయో మాత్రమే నిర్ధారించవచ్చు. వాయువు రకాన్ని ఖచ్చితంగా నిర్ధారించడానికి, మనం వాయువు యొక్క మధ్య-పరారుణ ప్రాంతంలోని అన్ని శోషణ శిఖరాల స్థానాలను, అంటే వాయువు యొక్క పరారుణ శోషణ వేలిముద్రను చూడాలి. పరారుణ వర్ణపటంతో, మిశ్రమంలోని ప్రతి వాయువు యొక్క పరిమాణాన్ని త్వరగా విశ్లేషించవచ్చు.

పెట్రోకెమికల్, లోహ పరిశ్రమ, గనుల తవ్వకం పని పరిస్థితులు, వాయు కాలుష్య పర్యవేక్షణ మరియు కార్బన్ తటస్థీకరణ సంబంధిత గుర్తింపు, వ్యవసాయం మరియు ఇతర పరిశ్రమలలో ఇన్‌ఫ్రారెడ్ గ్యాస్ సెన్సార్లను విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. ప్రస్తుతం, మిడ్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లేజర్‌లు ఖరీదైనవి. భవిష్యత్తులో, అనేక పరిశ్రమలు వాయువును గుర్తించడానికి ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్లను ఉపయోగించడంతో, ఇన్‌ఫ్రారెడ్ గ్యాస్ సెన్సార్లు మరింత శ్రేష్ఠమైనవిగా మరియు చవకైనవిగా మారతాయని నేను నమ్ముతున్నాను.

2. పరారుణ దూర కొలత

ఇన్‌ఫ్రారెడ్ రేంజింగ్ సెన్సార్ అనేది ఒక రకమైన సెన్సింగ్ పరికరం. ఇది కొలత వ్యవస్థకు ఇన్‌ఫ్రారెడ్‌ను మాధ్యమంగా ఉపయోగిస్తుంది. దీనికి విస్తృత కొలత పరిధి, తక్కువ ప్రతిస్పందన సమయం ఉంటాయి. దీనిని ప్రధానంగా ఆధునిక శాస్త్ర సాంకేతిక రంగాలు, జాతీయ రక్షణ, పారిశ్రామిక మరియు వ్యవసాయ రంగాలలో ఉపయోగిస్తారు.

ఇన్‌ఫ్రారెడ్ రేంజింగ్ సెన్సార్‌లో ఒక జత ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సిగ్నల్ పంపే మరియు స్వీకరించే డయోడ్‌లు ఉంటాయి. ఈ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ రేంజింగ్ సెన్సార్‌ను ఉపయోగించి ఒక ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కాంతి పుంజాన్ని విడుదల చేస్తుంది. ఇది వస్తువుపై ప్రసరించిన తర్వాత ఒక ప్రతిబింబ ప్రక్రియను ఏర్పరుస్తుంది, సిగ్నల్‌ను స్వీకరించిన తర్వాత సెన్సార్ వైపు తిరిగి ప్రతిబింబిస్తుంది, ఆపై CCD ఇమేజ్ ప్రాసెసింగ్‌ను ఉపయోగించి సమయ వ్యత్యాస డేటాను స్వీకరించి, ప్రాసెస్ చేస్తుంది. సిగ్నల్ ప్రాసెసర్ ద్వారా ప్రాసెస్ చేసిన తర్వాత వస్తువు యొక్క దూరం లెక్కించబడుతుంది. దీనిని సహజ ఉపరితలాలపై మాత్రమే కాకుండా, ప్రతిబింబించే ప్యానెళ్లపై కూడా ఉపయోగించవచ్చు. దూరాన్ని కొలవడం, అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన, కఠినమైన పారిశ్రామిక వాతావరణాలకు ఇది అనుకూలంగా ఉంటుంది.

3. పరారుణ ప్రసారం

ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్లను ఉపయోగించి డేటా ప్రసారం కూడా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. టీవీ రిమోట్ కంట్రోల్, టీవీని దూరం నుండి నియంత్రించడానికి ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ప్రసార సంకేతాలను ఉపయోగిస్తుంది; మొబైల్ ఫోన్లు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ప్రసారం ద్వారా డేటాను పంపగలవు. ఇన్‌ఫ్రారెడ్ టెక్నాలజీని మొదటిసారిగా అభివృద్ధి చేసినప్పటి నుండి ఈ అనువర్తనాలు వాడుకలో ఉన్నాయి.

4. పరారుణ ఉష్ణ చిత్రం

థర్మల్ ఇమేజర్ అనేది ఒక పాసివ్ సెన్సార్. ఇది సంపూర్ణ సున్నా కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న అన్ని వస్తువుల నుండి వెలువడే పరారుణ వికిరణాన్ని సంగ్రహించగలదు. థర్మల్ ఇమేజర్‌ను మొదట సైనిక నిఘా మరియు రాత్రి దృష్టి సాధనంగా అభివృద్ధి చేశారు, కానీ దాని వాడకం పెరిగేకొద్దీ, ధర తగ్గింది, తద్వారా దాని వినియోగ రంగం బాగా విస్తరించింది. థర్మల్ ఇమేజర్ యొక్క అనువర్తనాలలో జంతు, వ్యవసాయ, భవన, గ్యాస్ గుర్తింపు, పారిశ్రామిక మరియు సైనిక అనువర్తనాలతో పాటు, మానవ గుర్తింపు, ట్రాకింగ్ మరియు నిర్ధారణ కూడా ఉన్నాయి. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, అనేక బహిరంగ ప్రదేశాలలో ఉత్పత్తుల ఉష్ణోగ్రతను త్వరగా కొలవడానికి పరారుణ థర్మల్ ఇమేజ్‌ను ఉపయోగిస్తున్నారు.

5. పరారుణ ప్రేరణ

ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ఇండక్షన్ స్విచ్ అనేది ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ఇండక్షన్ టెక్నాలజీపై ఆధారపడిన ఒక ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ స్విచ్. ఇది బయటి ప్రపంచం నుండి వెలువడే ఇన్‌ఫ్రారెడ్ వేడిని గ్రహించడం ద్వారా తన ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ ఫంక్షన్‌ను నిర్వహిస్తుంది. ఇది దీపాలు, ఆటోమేటిక్ డోర్లు, దొంగల నిరోధక అలారాలు మరియు ఇతర విద్యుత్ పరికరాలను వేగంగా ఆన్ చేయగలదు.

ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్ యొక్క ఫ్రెనెల్ లెన్స్ ద్వారా, మానవ శరీరం నుండి వెలువడే వికీర్ణ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కాంతిని స్విచ్ గ్రహించగలదు, తద్వారా లైట్ ఆన్ చేయడం వంటి వివిధ ఆటోమేటిక్ నియంత్రణ విధులను సాధించవచ్చు. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, స్మార్ట్ హోమ్ ప్రాచుర్యం పొందడంతో, స్మార్ట్ చెత్త డబ్బాలు, స్మార్ట్ టాయిలెట్లు, స్మార్ట్ గెస్చర్ స్విచ్‌లు, ఇండక్షన్ డోర్లు మరియు ఇతర స్మార్ట్ ఉత్పత్తులలో కూడా ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సింగ్‌ను ఉపయోగిస్తున్నారు. ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సింగ్ కేవలం మనుషులను గుర్తించడం మాత్రమే కాదు, మరిన్ని విధులను సాధించడానికి ఇది నిరంతరం నవీకరించబడుతోంది.

ముగింపు

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ పరిశ్రమ వేగంగా అభివృద్ధి చెందింది మరియు విస్తృత మార్కెట్ అవకాశాలను కలిగి ఉంది. ఈ నేపథ్యంలో, ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్ మార్కెట్ కూడా మరింత వృద్ధి చెందింది. అందువల్ల, చైనా యొక్క ఇన్‌ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్ మార్కెట్ పరిమాణం పెరుగుతూనే ఉంది. గణాంకాల ప్రకారం, 2019లో చైనా ఇన్‌ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్ మార్కెట్ పరిమాణం దాదాపు 400 మిలియన్ యువాన్లు కాగా, 2020 నాటికి ఇది దాదాపు 500 మిలియన్ యువాన్లకు చేరుకుంది. అంటువ్యాధుల సమయంలో ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ఉష్ణోగ్రత కొలతకు, మరియు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ గ్యాస్ డిటెక్షన్ కోసం కార్బన్ తటస్థీకరణకు ఉన్న డిమాండ్‌ను కూడా పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, భవిష్యత్తులో ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్ల మార్కెట్ పరిమాణం భారీగా ఉంటుంది.