CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI LÀ GÌ

Cảm biến hồng ngoại (IR) là gì? Và Nguyên lý hoạt động của thiết bị như thế nào? Hãy cùng tôi tìm hiểu trong bài viết sau nhé.

Bạn đang xem: Cảm biến hồng ngoại là gì


*

Cảm biến là một thiết bị điện tử đo đạc và phát hiện bức xạ hồng ngoại trong môi trường xung quanh. Sẵn tiện chúng ta cùng tìm hiểu đôi chút về lịch sử.

Năm 1800, bức xạ hồng ngoại đã vô tình được phát hiện bởi một nhà thiên văn học tên là William Herchel. Trong khi đang đo nhiệt độ của từng màu trong dãy ánh sáng (tách dãy bằng lăng kính). Tình cờ ông nhận thấy một khoảng nhiệt cao hơn ánh sáng đỏ mà ông đo được.

Nguồn năng lượng này vô hình đối với mắt người. Và rồi ông đặt tên cho vùng năng lượng vô hình này là tia hoặc sóng hồng ngoại (Infrared Radio).


Có thể bạn quan tâm:


2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến hồng ngoại


Nguyên lý làm việc đằng sau các cảm biến hồng ngoại được quy định bởi ba định luật vật lý:

Định luật Planck: Mọi vật ở nhiệt độ T không bằng 0 độ Kelvin đều phát ra bức xạ.

Định luật Stephan Boltzmann: Tổng năng lượng phát ra ở mọi bước sóng bởi một vật đen có liên quan đến nhiệt độ tuyệt đối.

Định luật dịch chuyển Wein: Các vật thể có nhiệt độ khác nhau phát ra quang phổ đạt cực đại ở các bước sóng khác nhau.


3. Cảm biến hồng ngoại có mấy loại?


Có hai loại cảm biến hồng ngoại: chủ động (active) và thụ động (Passive). Cả 2 loại được ứng dụng rộng rãi. Trước khi đến với ứng dụng, hãy tìm hiểu nguyên lý hoạt động của cảm biến trước.

Xem thêm: Top Trò Chơi Nuôi Thú Cưng Ảo Trên Điện Thoại 2021, Tải Moy 4 Cho Android, Iphone

3.1. Cảm biến hồng ngoại chủ động (AIR) hai phần

Cảm biến gồm diode phát ánh sáng (LED) và cảm biến thu. Nó vừa phát tín hiệu hồng ngoại vừa thu lại tín hiệu.

Nguyên lý hoạt động cửa AIR: Khi một vật thể đến gần cảm biến, ánh sáng hồng ngoại từ đèn LED sẽ phản xạ lại từ vật thể. Bộ thu nhận diện được và phát tín hiệu đã phát hiện vật thể. Cảm biến hồng ngoại hoạt động đóng vai trò là cảm biến tiệm cận và chúng thường được sử dụng trong các hệ thống phát hiện chướng ngại vật (như trong robot).

3.2. Cảm biến hồng ngoại thụ động (Pir): 

Cảm biến chỉ có một cảm biến phát hiện bức xạ hồng ngoại và không phát IR từ đèn LED.

Cảm biến hồng ngoại thụ động bao gồm:

Hai dải vật liệu nhiệt điện (một cảm biến nhiệt điện).

Một bộ lọc hồng ngoại (chặn tất cả các bước sóng ánh sáng khác).

Một thấu kính fresnel (thu thập ánh sáng từ nhiều góc độ vào một điểm).

Vỏ bọc bảo vệ (để bảo vệ cảm biến khỏi tác động từ môi trường như độ ẩm, bụi bặm)

Nguyên lý hoạt động của PIR: Do nó chỉ có chức năng dò hồng ngoại. Khi có những bức xạ hồng ngoại trong phạm vi cảm biến. Cơ thể con người và động vật luôn phát ra hồng ngoại. Qua đó loại cảm biến này thường dùng để phát hiện chuyển động của con người.