Cảm biến hồng ngoại là gì? Ứng dụng của cảm biến hồng ngoại

Thiết kế cảm biến hồng ngoại nhằm xác định vật thể phát ra bức xạ có nhiệt độ lớn hơn 5 độ K, với độ nhạy cao. Hiện nay, có thể phân loại cảm biến hồng ngoại thành 2 loại:

• Chủ động (AIR): Có cấu tạo gồm diode phát sáng (LED) và máy thu. Khi một vật thể đến gần cảm biến, thiết bị sẽ chủ động phát ra ánh sáng hồng ngoại từ đèn LED và phản xạ vào vật thể trở lại mà người nhận có thể nhận thấy được. Ứng dụng này thường được sử dụng trong các hệ thống phát hiện chướng ngại vật (như trong robot).
• Thụ động (PIR): Thiết bị không thểphát ra bức xạ hồng ngoại mà chỉ có thể phát hiện được bức xạ phát ra từ các vật thể khác như người, độc vật hoặc nguồn nhiệt. Cảm biến hồng ngoại thụ động sẽ phát hiện vật thể phát bức xạ hồng ngoại và chuyển tín hiệu thành báo động. Vì vậy người ta gọi đó là thụ động, chỉ phát hiện chứ không phải là nguồn phát ra tia hồng ngoại

Ứng dụng của cảm biến hồng ngoại

Cảm biến hồng ngoại được sử dụng trong các thiết bị SmartHome để phát hiện chuyển động của con người, từ đó tự động điều khiển các thiết bị hoạt động theo như lập trình. Các ứng dụng nổi bật của cảm biến hồng ngoại gồm có:

Bật tắt đèn tự động

Bằng việc phát hiện chuyển động hoặc tia sóng hồng ngoại phát ra từ con người, cảm biến hồng ngoại sẽ kết nối với đèn để bật tắt tự động rất tiện lợi và tiết kiệm điện năng. Cảm biến hồng ngoại thường được đặt ở vị trí như hàng lang để chiếu sáng lối đi, cửa ra vào hoặc nhà vệ sinh.

Cảm biến hồng ngoại giúp chống trộm

Khi phát hiện ra vật thể lạ xâm nhập vào nhà như hàng rào, ban công, cảm biến hồng ngoại nhận diện được sẽ kết nối với thiết bị âm thanh phát ra tiếng để báo động chủ nhà để đề phòng và có biện pháp xử lý.

Giúp mở cửa tự động

Cảm biến hồng ngoại được đặt ở phía trên sẽ phát hiện các chuyển động ra vào từ đó điều khiển cửa đóng/mở cho phù hợp. Bạn có thể thấy rõ nhất ứng dụng này ở các trung tâm thương mại hay văn phòng.

Giúp truyền lệnh điều khiển

Tia hồng ngoại từ lâu đã được ứng dụng trong các remote tivi, máy lạnh để phát ra tín hiệu điều khiển từ xa. Hiện nay với việc tích hợp cảm biến hồng ngoại trên các thiết bị và điện thoại thông minh có thể phát ra được tia hồng ngoại, bạn có thể sử dụng điện thoại thông minh để điều khiển các vật dụng.

Cảm biến hồng ngoại giúp sáng tạo thiết bị nhìn đêm

Nhờ nguyên lý chuyển đổi photon ánh sáng xung quanh thành electron, sau đó khuếch đại bằng chất hóa học sẽ tạo nên thiết bị giúp chúng nhìn thấy trong môi trường không có ánh sáng khả kiến. Thiết bị này được thường được sử dụng nhiều trong lực lượng quân đội, cảnh sát.

Ứng dụng trong thiên văn

Cảm biến hồng ngoại cũng được ứng dụng trong việc chế tạo kính viễn vọng, hệ thống cảm biến và máy dò trạng thái rắn. Các vật thể phát xạ nhiệt hay hồng ngoại sẽ phát hiện được bằng kính, qua đó giúp nhà thiên văn học có thể quan sát các vật thể trong vũ trụ.

Ứng dụng trong nghệ thuật chế tác và phục hồi tranh ảnh

Các nhà nghiên cứu ứng dụng phản xạ hồng ngoại để phân tích và nghiên cứu các lớp ẩn trong các bức tranh nghệ thuật. Các đặc điểm của bức tranh như chất liệu, tuổi đời sẽ được phát hiện và từ đó được nhận định bức tranh là thật hay giả.

Ứng dụng trong một số lĩnh vực quan trọng khác

Bên cạnh những ứng dụng trên, cảm biến hồng ngoại còn được ứng dụng trong một số các lĩnh vực khác như:

• Khí hậu học
• Khí tượng học
• Điều chế quang học
• Máy dò khí
• Phân tích nước
• Phân tích độ ẩm
• Phân tích khí
• Thử nghiệm gây mê
• Thăm dò dầu khí
• An toàn đường sắt