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

Cảm biến hồng ngoại là công nghệ đang dần trở nên phổ biến trong cuộc sống hiện đại ngày nay. Những ứng dụng tiêu biểu của thiết bị này có thể kể đến như chống trộm, mở cửa tự động,… Hãy cùng Gockhampha.edu.vn khám phá cảm biến hồng ngoại là gì và những ứng dụng phổ biến của nó ngay sau đây!

Bạn đang đọc: Cảm biến hồng ngoại là gì? Ứng dụng của cảm biến hồng ngoại

Cảm biến hồng ngoại là gì?

Cảm biến hồng ngoại còn được gọi là IR Sensor (viết tắt của Infrared Sensor). Thiết bị điện tử này có khả năng phát hoặc thu nhận bức xạ hồng ngoại trong môi trường xung quanh. Khi một vật thể có nhiệt độ trên 35 độ C, nó sẽ tỏa ra bức xạ hồng ngoại mà mắt người không thể nhìn thấy được.

Phân loại cảm biến hồng ngoại

Hiện nay, có 2 loại cảm biến hồng ngoại chính như sau:

• Cảm biến hồng ngoại chủ động: Thiết bị này phát ra tia hồng ngoại và khi vật thể tiếp xúc hoặc phản xạ tia này, cảm biến sẽ nhận diện được sự hiện diện của vật thể đó.
• Cảm biến hồng ngoại thụ động: Đây là loại cảm biến không tự phát tia hồng ngoại mà tự động nhận diện và thu nhận tia hồng ngoại từ các vật thể khác.

Nguyên tắc hoạt động cảm biến hồng ngoại

Nguyên tắc hoạt động của các loại cảm biến hồng ngoại được mô tả như sau:

• Cảm biến hồng ngoại chủ động: Bao gồm hai thành phần chính là nguồn phát hồng ngoại và cảm biến hồng ngoại. Người dùng sử dụng một bóng đèn LED để phát ra tia sóng hồng ngoại và cảm biến sẽ nhận và phản xạ tia hồng ngoại khi nó gặp phải vật thể.

• Cảm biến hồng ngoại thụ động: Đơn giản chỉ là cảm biến nhiệt điện, kết hợp với bộ lọc hồng ngoại và thấu kính Fresnel để phát hiện tia hồng ngoại phát ra từ vật thể.

Ưu, nhược điểm của cảm biến hồng ngoại

Giống như các loại cảm biến khác, cảm biến hồng ngoại cũng có những ưu nhược điểm riêng. Do đó, khi sử dụng, bạn nên nắm rõ các ưu điểm và nhược điểm sau:

Ưu điểm:

• Tiêu thụ ít năng lượng hơn so với các loại cảm biến khác.
• Có khả năng phát hiện chuyển động trong điều kiện có hoặc không có ánh sáng, với độ tin cậy tương đương.
• Không cần tiếp xúc trực tiếp với đối tượng để hoạt động.
• Không bị ảnh hưởng bởi quá trình oxy hóa và ăn mòn.
• Có khả năng chống nhiễu mạnh.

Nhược điểm:

• Yêu cầu tầm nhìn thẳng (LOS – Line of Sight).
• Có thể bị ảnh hưởng bởi sương mù, mưa, bụi, và các yếu tố môi trường khác.
• Tốc độ truyền dữ liệu thường thấp hơn so với một số công nghệ khác.
• Phạm vi hoạt động hạn chế.

Ứng dụng của cảm biến hồng ngoại

Bật tắt đèn tự động

Cảm biến hồng ngoại có khả năng phát hiện chuyển động hoặc tia sóng hồng ngoại từ con người và sử dụng kết nối với đèn để tự động bật và tắt. Mang lại sự tiện lợi và tiết kiệm năng lượng. Thông thường, cảm biến hồng ngoại được đặt ở những 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 cảm biến hồng ngoại phát hiện sự xâm nhập của vật thể lạ vào nhà như hàng rào hay ban công trong nhà. Nó sẽ kích hoạt thiết bị âm thanh để báo động. Điều này giúp thông báo cho chủ nhà về sự xâm nhập và cảnh báo để đề phòng. Từ đó, có thể tiến hành các biện pháp xử lý cần thiết.

Giúp mở cửa tự động

Cảm biến hồng ngoại được đặt ở trên sẽ phát hiện chuyển động khi có người đi vào hoặc ra. Từ đó, điều khiển việc mở hoặc đóng cửa một cách phù hợp. Ứng dụng này thường được thấy rõ nhất tại các trung tâm thương mại và văn phòng.

Tìm hiểu thêm: Thiết bị nhà thông minh smarthome là gì? Xu hướng của tương lai

Giúp truyền lệnh điều khiển

Trong quá khứ, tia hồng ngoại đã được ứng dụng trong các điều khiển của tivi và máy lạnh để gửi tín hiệu từ xa. Ngày nay, với việc tích hợp cảm biến hồng ngoại trên các thiết bị và điện thoại thông minh, bạn có thể sử dụng điện thoại để điều khiển các thiết bị khác thông qua tia hồng ngoại.

Cảm biến hồng ngoại giúp sáng tạo thiết bị nhìn đêm

Thiết bị này hoạt động nhờ nguyên lý chuyển đổi photon ánh sáng xung quanh thành electron. Sau đó khuếch đại bằng cách sử dụng chất hóa học, tạo ra khả năng nhìn thấy trong môi trường không có ánh sáng. Đây là công nghệ được sử dụng rộng rãi trong lực lượng quân đội và cảnh sát.

Ứng dụng trong thiên văn

Cảm biến hồng ngoại cũng được sử dụng trong việc phát triển kính viễn vọng, hệ thống cảm biến và máy dò trạng thái rắn. Nhờ khả năng nhận diện các vật thể phát xạ nhiệt hay hồng ngoại, kính viễn vọng cho phép nhà thiên văn học quan sát các vật thể trong vũ trụ. Điều này đóng góp vào việc nghiên cứu và khám phá vũ trụ.

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

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phản xạ hồng ngoại để phân tích và khám phá các lớp ẩn trong các bức tranh nghệ thuật. Bằng cách sử dụng công nghệ này, họ có thể phát hiện các đặc điểm về chất liệu và tuổi đời của bức tranh. Từ đó đưa ra nhận định về tính chính xác của nó, liệu đó có phải là một bức tranh thật hay giả.

Ứng dụng trong một số lĩnh vực quan trọng khác

Ngoài những ứng dụng đã đề cập, cảm biến hồng ngoại còn được sử dụng trong một số lĩnh vực khác như:

• Khí hậu học: Dùng để thu thập thông tin về điều kiện khí hậu và môi trường tự nhiên.
• Khí tượng học: Được sử dụng để đo và ghi lại các thông số khí tượng như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, và tốc độ gió.
• Điều chế quang học: Sử dụng trong các thiết bị điều chỉnh ánh sáng và quang học, như trong các hệ thống chiếu sáng tự động.
• Máy dò khí: Cảm biến hồng ngoại có thể được sử dụng để phát hiện và đo lường các chất khí và tạp chất trong môi trường.
• Phân tích nước: Dùng để kiểm tra chất lượng nước bằng cách phát hiện các thành phần hóa học có mặt trong nước.
• Phân tích độ ẩm: Sử dụng để đo lường và kiểm tra độ ẩm của môi trường và vật liệu.
• Phân tích khí: Được sử dụng để phát hiện và phân tích thành phần khí trong môi trường.
• Thử nghiệm gây mê: Cảm biến hồng ngoại có thể được sử dụng để giám sát các thay đổi về hoạt động não bộ và cơ thể trong quá trình gây mê.
• Thăm dò dầu khí: Dùng để tìm kiếm và định vị các tài nguyên dầu khí trong lòng đất.
• An toàn đường sắt: Sử dụng cảm biến hồng ngoại để phát hiện và giám sát các vật thể hoặc nguy hiểm tiềm tàng trên đường sắt, như tàu hỏa hoặc vật cản không mong muốn.

Một số lưu ý khi lắp đặt và sử dụng cảm biến hồng ngoại

Để đảm bảo cảm biến hồng ngoại hoạt động đúng theo ý đồ mong muốn, bạn cần lưu ý những điều sau khi lắp đặt:

• Tránh lắp đặt cảm biến hồng ngoại ở những vị trí có điểm mù hoặc có vật cản. Để đảm bảo rằng đầu báo có khả năng phát hiện mục tiêu một cách hiệu quả.
• Hạn chế lắp đặt gần các nguồn phát nhiệt như máy điều hòa, lỗ thoát khí, bếp lửa, hoặc ánh sáng mặt trời. Vì đầu cảm biến hồng ngoại rất nhạy cảm với năng lượng hồng ngoại và có thể gây ra báo động giả.
• Đảm bảo đặt đầu báo hồng ngoại ở đúng độ cao như được hướng dẫn trong tài liệu kỹ thuật.
• Sau khi lắp đặt, hãy kiểm tra kỹ đầu báo để đảm bảo hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy.

>>>>>Xem thêm: Module là gì? Định nghĩa của module trong các lĩnh vực

Mong rằng bài viết trên đã giúp bạn biết được cảm biến hồng ngoại là gì và các ứng dụng của nó. Đừng quên đón đọc các chủ đề thú vị khác trên Gockhampha.edu.vn nhé!