Infrarot-erfassungs sensor

Arten von Infrarot-Detektionssensoren

Ein Infrarot-Detektionssensor hat verschiedene Arten, die auf unterschiedliche Weise arbeiten, um Infrarotstrahlung zu detektieren. Das Auftreten von Infrarotstrahlung, die von einem menschlichen Körper stammen kann, zeigt, dass Wärme vorhanden ist, und diese Sensoren werden häufig verwendet, um solche Pegel zu messen.

• Aktive Infrarotsensoren:

  Aktive Infrarotsensoren erzeugen Infrarotstrahlung (IR), die das Sensorsystem dann detektiert. Die Infrarotstrahlung kann je nach Art der erzeugten Strahlung im nahen Infrarot oder im fernen Infrarotbereich liegen. Wenn die vom Sensor erzeugte Strahlung mit einem Körper oder Objekt in der Nähe kombiniert wird, kann der Sensor dies detektieren und einen Alarm auslösen.

• Passive Infrarotsensoren:

  Ein passiver Infrarotsensor (PIR-Sensor) funktioniert anders als aktive Infrarotsensoren, da er keine Infrarotstrahlung erzeugt. Stattdessen detektiert er nur die Infrarotstrahlung, die von menschlichen Körpern und anderen Objekten erzeugt wird. Die Sensoren werden in Bereichen platziert, in denen sie detektieren können, ob eine Person hindurchläuft. Sie werden häufig in Beleuchtungs- und Heizsystemen in Gebäuden eingesetzt. Sie können auch für Sicherheitsalarmanlagen verwendet werden; wenn sie Bewegung detektieren, lösen sie einen Alarm aus.

• Quantentopf-Infrarot-Photodetektoren (QWIPs):

  QWIP-Detektoren verfügen über Infrarot-Detektionsfähigkeiten. Es handelt sich um halbleiterbasierte IR-Sensoren, die Quantentopfstrukturen verwenden, um Strahlung aus dem Infrarotspektrum zu detektieren. Die Detektoren sind empfindlich für langwelliges IR. Sie funktionieren gut bei Umgebungstemperatur. Ausgehend von der Temperatur der umgebenden Atmosphäre können QWIPs Objekte oder Personen aus der Ferne detektieren und werden daher häufig in Verteidigungs-, Sicherheits- und Überwachungssystemen eingesetzt.

• Mikrobolometer:

  Ein Mikrobolometer ist eine weitere Art von IR-Detektionssensor, der verwendet wird, um Temperatur oder Wärmestrahlung zu detektieren. Es besteht aus einem kleinen, wärmeempfindlichen Element, das aus einem Material wie amorphem Silizium hergestellt ist. Das Mikrobolometer detektiert Temperaturänderungen, denen es ausgesetzt ist, und kann so zur Identifizierung der Anwesenheit von Personen oder Objekten in der Nähe beitragen.

• Indiumantimonid (InSb)-Sensoren:

  InSb-Sensoren sind Infrarotsensoren aus Halbleitermaterial, die empfindlich auf mittelwelliges und langwelliges IR reagieren. Sie können selbst winzige Mengen an Infrarotstrahlung detektieren und werden häufig in der medizinischen Thermografie, der Gasanalyse und der industriellen Prozesskontrolle eingesetzt.

Funktion und Merkmale von Infrarot-Detektionssensoren

Die Funktion eines Infrarot-Detektionssensors besteht darin, Bewegungen zu detektieren, indem Änderungen der Infrarotstrahlung erfasst werden. Zu seinen Merkmalen gehören Empfindlichkeit, Reichweite, Ansprechzeit, Stabilität und Zuverlässigkeit.

• Empfindlichkeit: Die Empfindlichkeit ist ein wichtiges Merkmal von Infrarotsensoren, da der Sensor empfindlich genug sein muss, um Änderungen der Infrarotstrahlung zu detektieren, die durch Bewegungen verursacht werden, und eine zu hohe Empfindlichkeit kann dazu führen, dass der Sensor auf geringfügige Temperaturänderungen reagiert.
• Reichweite: Die Reichweite von Infrarot-Detektionssensoren hängt von der Art des Sensors ab. So kann ein passiver Infrarotsensor beispielsweise nur Objekte innerhalb von 10 Metern detektieren, während ein aktiver Sensor Objekte in 100 Metern Entfernung detektieren kann.
• Ansprechzeit: Infrarot-Detektionssensoren haben keine feste Ansprechzeit, da die Ansprechzeit von der Umgebung abhängt. Der Sensor sollte schnell reagieren, um Gefahren zu stoppen.
• Stabilität: Infrarotsensoren sollten nicht von Temperatur, Feuchtigkeit, Luftdruck oder elektromagnetischen Störungen beeinflusst werden.
• Zuverlässigkeit: Dieser Sensor sollte durchgängig und zuverlässig funktionieren.

Anwendungen von Infrarot-Detektionssensoren

Infrarotdetektoren haben viele Anwendungen in kommerziellen und industriellen Bereichen, in der Sicherheit und Verteidigung sowie in der Umweltüberwachung und im Gesundheitswesen. Einige wichtige Anwendungen von Infrarotsensoren sind:

• Sicherheits- und Verteidigungsanwendungen:

  Die Robustheit von Infrarotsensoren macht sie zu einem wesentlichen Bestandteil von Sicherheitsmaßnahmen. Sie werden verwendet, um versteckte Waffen zu detektieren, zu überprüfen, ob Personen versuchen, in Sperrgebiete einzudringen, zu kontrollieren, ob es zu illegalen Grenzüberschreitungen kommt, und die Temperatur kritischer Infrastrukturen zu überwachen, um Brände oder Sabotage zu verhindern. Infrarotsensoren können auch Stealth-Waffen detektieren, da die Sensoren die Waffen auch bei schlechten Sichtverhältnissen erkennen können.

• Umweltüberwachungsanwendungen:

  Infrarotsensoren sind für die Umweltüberwachung und den Umweltschutz unerlässlich. Sie helfen, Emissionen aus industriellen Quellen zu überwachen und die Luftqualität zu kontrollieren, indem sie Alarme auslösen, wenn die Gaswerte steigen. Die Sensoren können auch die Konzentration und Bewegung gefährlicher Stoffe verfolgen, wenn es zu einem Austritt oder Leck kommt. Infrarotsensoren können Umwelttemperaturen überwachen und bei der Wildtierbeobachtung und -erhaltung helfen.

• Anwendungen im Gesundheitswesen:

  Im Gesundheitswesen werden Infrarotsensoren eingesetzt, um die Temperatur, den Puls und den Blutsauerstoffgehalt einer Person nicht-invasiv zu detektieren. Infrarotsensoren haben Thermometer ersetzt, da sie genaue und schnelle Ergebnisse liefern, indem sie detektieren, ob die Körpertemperatur einer Person Infrarotwärme reflektiert. Wenn Sensoren einen Temperaturanstieg detektieren, alarmiert dies das Personal, um entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. Der Sensor kann auch schnell und einfach Messwerte von der Fingerspitze abnehmen.

So wählen Sie einen Infrarot-Detektionssensor aus

Bei der Auswahl von Infrarot-Detektionssensoren sollten Faktoren wie die beabsichtigte Anwendung, die Sensortyp, die Umgebungsbedingungen, die Empfindlichkeit und die Ansprechzeit, die Reichweite und die Abdeckung, die Stromversorgung, die Größe und die Installation sowie die Ausgabe und die Kompatibilität berücksichtigt werden.

Zunächst sollten Geschäftskäufer die beabsichtigte Anwendung berücksichtigen, für die sie den Sensor verwenden möchten, da verschiedene Anwendungen unterschiedliche Leistungsstufen erfordern. Wenn eine Person beispielsweise einen Sensor für eine stark frequentierte industrielle Umgebung benötigt, benötigt sie einen robusten Sensor mit ausgezeichneter Empfindlichkeit und Ansprechzeit.

Als Nächstes sollten Sie die verschiedenen verfügbaren Infrarot-Detektionssensortypen und -technologien recherchieren und kennenlernen. Sensoren, die auf der aktiven IR-Detektion basieren, emittieren und detektieren ihre eigenen Infrarotsignale, während Sensoren, die auf der passiven IR-Detektion basieren, auf die Detektion von Infrarotstrahlung von Objekten mit unterschiedlichen Temperaturniveaus angewiesen sind. Dies kann die Körpertemperatur des Menschen einschließen.

Umweltbedingungen wie Temperatur, Staub, Feuchtigkeit, Niederschlag und andere Umweltbedingungen können die Leistung des Sensors beeinflussen. Daher ist es wichtig, dies zu berücksichtigen. Auch die Empfindlichkeit und Ansprechzeit des Infrarot-Detektionssensors sollten berücksichtigt werden. Geschäftskäufer sollten einen Sensor mit einstellbarer Empfindlichkeit wählen, der für die Umgebung geeignet ist, in der er installiert wird.

Als Nächstes sollten Sie einen Sensor mit einer geeigneten Reichweite und Abdeckung wählen. Käufer sollten beachten, dass die Reichweite und Abdeckung von IR-Sensoren von Faktoren wie Sichtlinie, Empfindlichkeit und atmosphärischen Bedingungen abhängen. Käufer sollten auch sicherstellen, dass der Sensor über eine größere Detektionsreichweite und eine gute Abdeckung verfügt, wenn der zu überwachende Bereich größer ist. In einem komplexeren Bereich müssen möglicherweise mehrere Sensoren eingesetzt werden.

Die Stromversorgung ist ein weiterer zu berücksichtigender Faktor. Sensoren mit einer großen Auswahl an Stromversorgungsoptionen sind in der Regel flexibler. Käufer sollten auch nach kompakteren Sensoren Ausschau halten, die leichter zu installieren und zu verschieben sind. Dies gilt in der Regel für Sensoren, die eine kleine Größe haben und tragbar sind.

Schließlich ist es sehr wichtig, die Ausgabe und die Kompatibilität zu berücksichtigen, da dies hilft, sicherzustellen, dass der Sensor mit bestehenden Systemen kompatibel ist und die Daten in einer Form vorliegen, die leicht verständlich und nutzbar ist.

Fragen und Antworten zum Infrarot-Detektionssensor

F1: Was sind einige Einschränkungen der Infrarotsensortechnologie?

A1: Einige Herausforderungen für die breite Akzeptanz von Infrarotsensoren sind die Einschränkungen der Sensortechnologie, wie z. B. IR-Sensoren mit verlängerter Wellenlänge, die zur Empfindlichkeit gekühlt werden müssen und länger brauchen, um Gase zu detektieren. IR-Überwachungs- und Sicherheitssysteme benötigen eine freie Sichtlinie. Umweltfaktoren wie Dunst, Regen, Schnee und Nebel können die Laserstrahlen des Sensors beeinträchtigen.

F2: Wie wird Infrarotstrahlung eingesetzt?

A2: Infrarotstrahlung hat verschiedene Anwendungen, darunter Nachtsichtgeräte, die sich auf Infrarotsensoren verlassen, um Wärme vom menschlichen Körper zu detektieren. Die Temperaturmessung ist eine weitere gängige Anwendung von Infrarotstrahlung. Infrarotthermometer nehmen schnell und nicht-invasiv Temperaturmessungen von der Haut ab.

F3: Welche Materialien können mit Infrarotsensoren detektiert werden?

A3: Ein Infrarot-Flammensensor kann verschiedene Materialien detektieren, darunter Benzin, Alkohol, Aceton, Dieselkraftstoff, Propan, Erdgas, Kerosin, Lösungsmittel, Kohle, Stärke, Klebstoffe und Kunststoffe.

F4: Welche Faktoren beeinflussen die Leistung von IR-Sensoren?

A4: Die Wirksamkeit von IR-Sensoren hängt von den Umgebungsbedingungen des Einsatzbereichs ab. Windrichtung und -geschwindigkeit beeinflussen die Gasverteilung. Klimatologische Faktoren wie Feuchtigkeit, Temperatur und Druck wirken sich auf den Flug und das Verhalten von Gaspartikeln aus. Hintergrundstörungen durch ähnliche Gaskonzentrationen können durch differenzielle Detektionsmethoden oder Multispektralsensoren überwunden werden.