इन्फ्रारेड सेंसर केवल थर्मामीटर नहीं हैं

स्रोत: यूलिंक मीडिया

महामारी के बाद के युग में, हम मानते हैं कि इन्फ्रारेड सेंसर हर दिन अपरिहार्य हैं। आवागमन की प्रक्रिया में, हमें अपने गंतव्य तक पहुँचने से पहले बार-बार तापमान माप से गुजरना पड़ता है। बड़ी संख्या में इन्फ्रारेड सेंसर के साथ तापमान माप के रूप में, वास्तव में, कई महत्वपूर्ण भूमिकाएँ हैं। आगे, आइए इन्फ्रारेड सेंसर पर एक अच्छी नज़र डालें।

इन्फ्रारेड सेंसर का परिचय

परम शून्य (-273 डिग्री सेल्सियस) से ऊपर का तापमान लगातार आस-पास के स्थान में अवरक्त ऊर्जा उत्सर्जित करता है। और अवरक्त सेंसर, वस्तु की अवरक्त ऊर्जा को महसूस करने और इसे विद्युत घटकों में परिवर्तित करने में सक्षम है। अवरक्त सेंसर में ऑप्टिकल सिस्टम, डिटेक्टिंग एलिमेंट और रूपांतरण सर्किट शामिल हैं।

ऑप्टिकल सिस्टम को अलग-अलग संरचना के अनुसार ट्रांसमिशन प्रकार और रिफ्लेक्शन प्रकार में विभाजित किया जा सकता है। ट्रांसमिशन के लिए दो घटकों की आवश्यकता होती है, एक इंफ्रारेड संचारित करने वाला और दूसरा इंफ्रारेड प्राप्त करने वाला। दूसरी ओर, रिफ्लेक्टर को वांछित जानकारी एकत्र करने के लिए केवल एक सेंसर की आवश्यकता होती है।

कार्य सिद्धांत के अनुसार डिटेक्टिंग तत्व को थर्मल डिटेक्टिंग तत्व और फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टिंग तत्व में विभाजित किया जा सकता है। थर्मिस्टर सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले थर्मिस्टर हैं। जब थर्मिस्टर को अवरक्त विकिरण के अधीन किया जाता है, तो तापमान बढ़ जाता है, और प्रतिरोध बदल जाता है (यह परिवर्तन बड़ा या छोटा हो सकता है, क्योंकि थर्मिस्टर को सकारात्मक तापमान गुणांक थर्मिस्टर और नकारात्मक तापमान गुणांक थर्मिस्टर में विभाजित किया जा सकता है), जिसे रूपांतरण सर्किट के माध्यम से विद्युत संकेत आउटपुट में परिवर्तित किया जा सकता है। फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्शन तत्वों को आमतौर पर प्रकाश संवेदनशील तत्वों के रूप में उपयोग किया जाता है, जो आमतौर पर लेड सल्फाइड, लेड सेलेनाइड, इंडियम आर्सेनाइड, एंटीमनी आर्सेनाइड, मरकरी कैडमियम टेल्यूराइड टर्नरी मिश्र धातु, जर्मेनियम और सिलिकॉन डोप्ड सामग्री से बने होते हैं।

विभिन्न सिग्नल प्रोसेसिंग और रूपांतरण सर्किट के अनुसार, इन्फ्रारेड सेंसर को एनालॉग और डिजिटल प्रकार में विभाजित किया जा सकता है। एनालॉग पाइरोइलेक्ट्रिक इन्फ्रारेड सेंसर का सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट फील्ड-इफेक्ट ट्यूब है, जबकि डिजिटल पाइरोइलेक्ट्रिक इन्फ्रारेड सेंसर का सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट डिजिटल चिप है।

इन्फ्रारेड सेंसर के कई कार्य तीन संवेदनशील घटकों के विभिन्न क्रमपरिवर्तन और संयोजनों के माध्यम से साकार होते हैं: ऑप्टिकल सिस्टम, डिटेक्शन एलिमेंट और कन्वर्जन सर्किट। आइए कुछ अन्य क्षेत्रों पर नज़र डालें जहाँ इन्फ्रारेड सेंसर ने बदलाव किया है।

इन्फ्रारेड सेंसर का अनुप्रयोग

1. गैस का पता लगाना

गैस सेंसर का इन्फ्रारेड ऑप्टिकल सिद्धांत विभिन्न गैस अणुओं के निकट अवरक्त वर्णक्रमीय चयनात्मक अवशोषण विशेषताओं पर आधारित एक प्रकार का गैस संवेदन उपकरण है, जो गैस घटक गैस संवेदन उपकरण की पहचान करने और उसकी सांद्रता निर्धारित करने के लिए गैस सांद्रता और अवशोषण शक्ति संबंध (लैम्बर्ट - बिल लैम्बर्ट बीयर कानून) का उपयोग करता है।

इन्फ्रारेड सेंसर का उपयोग करके इन्फ्रारेड विश्लेषण मानचित्र प्राप्त किया जा सकता है जैसा कि ऊपर दिए गए चित्र में दिखाया गया है। विभिन्न परमाणुओं से बने अणु एक ही आवृत्ति पर अवरक्त प्रकाश के विकिरण के तहत अवरक्त अवशोषण से गुजरेंगे, जिसके परिणामस्वरूप अवरक्त प्रकाश की तीव्रता में परिवर्तन होगा। विभिन्न तरंग चोटियों के अनुसार, मिश्रण में निहित गैस के प्रकार निर्धारित किए जा सकते हैं।

एक एकल अवरक्त अवशोषण शिखर की स्थिति के अनुसार, केवल यह निर्धारित किया जा सकता है कि गैस अणु में कौन से समूह मौजूद हैं। गैस के प्रकार को सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए, हमें गैस के मध्य-अवरक्त क्षेत्र में सभी अवशोषण चोटियों की स्थिति को देखने की आवश्यकता है, अर्थात गैस का अवरक्त अवशोषण फिंगरप्रिंट। अवरक्त स्पेक्ट्रम के साथ, मिश्रण में प्रत्येक गैस की सामग्री का जल्दी से विश्लेषण किया जा सकता है।

इन्फ्रारेड गैस सेंसर का व्यापक रूप से पेट्रोकेमिकल, धातुकर्म उद्योग, काम करने की स्थिति खनन, वायु प्रदूषण निगरानी और कार्बन न्यूट्रलाइजेशन से संबंधित पता लगाने, कृषि और अन्य उद्योगों में उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, मध्य-अवरक्त लेजर महंगे हैं। मेरा मानना ​​है कि भविष्य में, गैस का पता लगाने के लिए बड़ी संख्या में उद्योगों द्वारा इन्फ्रारेड सेंसर का उपयोग करने के साथ, इन्फ्रारेड गैस सेंसर अधिक उत्कृष्ट और सस्ते हो जाएंगे।

2. इन्फ्रारेड दूरी माप

इन्फ्रारेड रेंजिंग सेंसर एक प्रकार का सेंसिंग डिवाइस है, जो माप प्रणाली के माध्यम के रूप में इन्फ्रारेड का उपयोग करता है, विस्तृत माप सीमा, लघु प्रतिक्रिया समय, मुख्य रूप से आधुनिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी, राष्ट्रीय रक्षा और औद्योगिक और कृषि क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

इन्फ्रारेड रेंजिंग सेंसर में इन्फ्रारेड सिग्नल संचारित करने और प्राप्त करने वाले डायोड की एक जोड़ी होती है, इन्फ्रारेड रेंजिंग सेंसर का उपयोग करके इन्फ्रारेड लाइट की एक किरण उत्सर्जित की जाती है, जो ऑब्जेक्ट को विकिरणित करने के बाद एक परावर्तन प्रक्रिया बनाती है, सिग्नल प्राप्त करने के बाद सेंसर को परावर्तित करती है, और फिर सीसीडी इमेज प्रोसेसिंग का उपयोग करके समय अंतर डेटा संचारित और प्राप्त करती है। सिग्नल प्रोसेसर द्वारा प्रसंस्करण के बाद ऑब्जेक्ट की दूरी की गणना की जाती है। इसका उपयोग न केवल प्राकृतिक सतहों पर, बल्कि परावर्तक पैनलों पर भी किया जा सकता है। दूरी मापना, उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया, कठोर औद्योगिक वातावरण के लिए उपयुक्त।

3. इन्फ्रारेड ट्रांसमिशन

इन्फ्रारेड सेंसर का उपयोग करके डेटा ट्रांसमिशन का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। टीवी रिमोट कंट्रोल टीवी को दूर से नियंत्रित करने के लिए इन्फ्रारेड ट्रांसमिशन सिग्नल का उपयोग करता है; मोबाइल फोन इन्फ्रारेड ट्रांसमिशन के माध्यम से डेटा संचारित कर सकते हैं। ये ऐसे अनुप्रयोग हैं जो इन्फ्रारेड तकनीक के पहली बार विकसित होने के बाद से ही मौजूद हैं।

4. इन्फ्रारेड थर्मल इमेज

थर्मल इमेजर एक निष्क्रिय सेंसर है जो उन सभी वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित अवरक्त विकिरण को पकड़ सकता है जिनका तापमान पूर्ण शून्य से अधिक है। थर्मल इमेजर को मूल रूप से एक सैन्य निगरानी और रात दृष्टि उपकरण के रूप में विकसित किया गया था, लेकिन जैसे-जैसे इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा, इसकी कीमत गिरती गई, जिससे इसके अनुप्रयोग क्षेत्र का बहुत विस्तार हुआ। थर्मल इमेजर अनुप्रयोगों में पशु, कृषि, भवन, गैस का पता लगाना, औद्योगिक और सैन्य अनुप्रयोग, साथ ही मानव का पता लगाना, ट्रैकिंग और पहचान शामिल हैं। हाल के वर्षों में, उत्पादों के तापमान को जल्दी से मापने के लिए कई सार्वजनिक स्थानों पर अवरक्त थर्मल इमेज का उपयोग किया गया है।

5. इन्फ्रारेड प्रेरण

इन्फ्रारेड इंडक्शन स्विच इन्फ्रारेड इंडक्शन तकनीक पर आधारित एक स्वचालित नियंत्रण स्विच है। यह बाहरी दुनिया से निकलने वाली इन्फ्रारेड गर्मी को महसूस करके अपने स्वचालित नियंत्रण फ़ंक्शन को साकार करता है। यह लैंप, स्वचालित दरवाजे, एंटी-थेफ्ट अलार्म और अन्य विद्युत उपकरणों को जल्दी से खोल सकता है।

इन्फ्रारेड सेंसर के फ्रेस्नेल लेंस के माध्यम से, मानव शरीर द्वारा उत्सर्जित बिखरे हुए इन्फ्रारेड प्रकाश को स्विच द्वारा महसूस किया जा सकता है, ताकि प्रकाश को चालू करने जैसे विभिन्न स्वचालित नियंत्रण कार्यों को महसूस किया जा सके। हाल के वर्षों में, स्मार्ट होम की लोकप्रियता के साथ, इन्फ्रारेड सेंसिंग का उपयोग स्मार्ट ट्रैश कैन, स्मार्ट टॉयलेट, स्मार्ट जेस्चर स्विच, इंडक्शन डोर और अन्य स्मार्ट उत्पादों में भी किया गया है। इन्फ्रारेड सेंसिंग केवल लोगों को सेंस करने के बारे में नहीं है, बल्कि अधिक कार्यों को प्राप्त करने के लिए लगातार अपडेट किया जाता है।

निष्कर्ष

हाल के वर्षों में, इंटरनेट ऑफ थिंग्स उद्योग तेजी से विकसित हुआ है और इसकी बाजार संभावनाएं व्यापक हैं। इस संदर्भ में, इन्फ्रारेड सेंसर बाजार में भी आगे वृद्धि हुई है। इसलिए, चीन के इन्फ्रारेड डिटेक्टर बाजार का आकार लगातार बढ़ रहा है। आंकड़ों के अनुसार, 2019 में, चीन के इन्फ्रारेड डिटेक्टर बाजार का आकार लगभग 400 मिलियन युआन है, जो 2020 तक लगभग 500 मिलियन युआन हो जाएगा। महामारी के इन्फ्रारेड तापमान माप और इन्फ्रारेड गैस का पता लगाने के लिए कार्बन न्यूट्रलाइजेशन की मांग के साथ, भविष्य में इन्फ्रारेड सेंसर का बाजार आकार बहुत बड़ा होगा।