Что такое инфракрасный датчик? ИК-датчики торговой марки RUICHI.

На сегодняшний день ИК-технологии плотно вошли во многие сферы человеческой деятельности. Они активно применяются в дистанционном управлении различной техникой, беспроводных приложениях, системах обнаружения, зондирование. Компания RUICHI одна из производителей ИК-датчиков на сегодняшний день. О том, что представляют собой инфракрасные датчики, как они работают, необходимо поговорить подробнее. 

Что такое ИК-датчик

ИК-датчик или инфракрасный сенсор RUICHI – это электротехническое устройство, которое предназначено для считывания определенной информации об окружающей среде за счет испускания и приема инфракрасного излучения. Если приводить аналогию, данные тип сенсора похож по своему принципу работы на зрительное восприятие различных препятствий человеком. С помощью данных электротехнических устройств можно распознавать передвижение различных целей, их тепло.

Принцип работы

Основные части инфракрасного датчика – излучатель и приемник. Прием сигнала осуществляется через фотодиод, его излучение – через светодиод. Сам по себе фотодиод имеет высокую чувствительность и инфракрасному свету, который исходит от ИК-светодиода. Если между излучателем и приемником возникнет какой-либо предмет, связь будет прервана, поступит соответствующий сигнал. 

Принцип работы ИК-датчика основывается на 3-х физических законах:

• Закон Стефана Больцмана. По нему определяется, что энергия, которая создается на различных длинах волн, проходящих через черное тело, имеет прямую связь с общей температурой.
• Закон излучения Планка. По нему определяется, что температура любого предмета или объекта не равняется нулю. 
• Закон смещения Вейна. По нему определяется, что температура всех объектов излучает спектры различных по длине волн, которые обратно пропорциональны температуре.

Конструкция модуля

Конструкция ИК-сенсора состоит из 5 элементов, которые соединены между собой:

• подстроечный резистор;
• операционный усилитель;
• приемник;
• ИК-приемник;
• выходной светодиод.

Виды ИК-сенсоров

Все многообразие ИК-сенсоров можно разделить на 2 больших группы:

• Активные – они представляют собой комбинацию приемника и излучателя. В качестве источника излучения чаще всего применяются мощные светодиоды или лазеры. 
• Пассивные – состоят только из детекторов. Данный вид сенсоров использует в качестве цели инфракрасные источники или передатчики. 

Пассивные датчики в свою очередь разделяются еще на две подгруппы – тепловые (для работы применяется энергия, которая похожа на тепло), квантовые (имеют большое время отклика и обнаружения, требуют охлаждения для высокой точности измерения).

Схема ИК-датчика

Ниже будет представлена наиболее распространенная схема применения инфракрасных датчиков, которая предназначена для обнаружения различных объектов. На схеме представлен операционный усилитель, который используется в качестве компаратора напряжения. Выходной сигнал с самого сенсора можно изменять, используя потенциометр.

Важный фактор для данной схемы – расположение приемника и излучателя. Если они находятся строго напротив друг друга, между ними образуется прямая связь, практически полностью отсутствуют потери сигнала. Любой объект, которые войдет в зону действия луча, будет моментально определен.

Преимущества и недостатки

Инфракрасные датчики RUICHI имеют множество преимуществ:

• наличие дополнительной защиты от помех;
• высокая надежность рабочего процесса;
• низкое энергопотребление;
• устойчивость к образованию ржавчины;
• эффективное обнаружение движения при включенном или выключенном свете;
• в сравнении с термопарами – быстрый отклик;
• благодаря направленности инфракрасного луча, нет утечки данных;
• не нужно вступать в прямой контакт с объектами обнаружения.

Недостатки:

• на работу датчика оказывают влияние факторы окружающей среды;
• заблокировать работу ИК-датчика можно с помощью различных предметов;
• рабочий диапазон имеет серьезные ограничения;
• низкая скорость передачи данных;
• если датчик имеет высокую мощность, есть риск навредить человеку.

За счет своих технических и эксплуатационных характеристик, ИК-датчики движения RUICHI получили обширное распространение в различных сферах человеческой деятельности.