ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર માત્ર થર્મોમીટર નથી

સ્ત્રોત: યુલિંક મીડિયા

મહામારી પછીના યુગમાં, અમે માનીએ છીએ કે ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર દરરોજ અનિવાર્ય છે. મુસાફરીની પ્રક્રિયામાં, અમે અમારા ગંતવ્ય સુધી પહોંચી શકીએ તે પહેલાં અમારે વારંવાર તાપમાન માપનમાંથી પસાર થવાની જરૂર છે. મોટી સંખ્યામાં ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર સાથે તાપમાન માપન તરીકે, હકીકતમાં, ત્યાં ઘણી મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકાઓ છે. આગળ, ચાલો ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર પર સારી રીતે નજર કરીએ.

ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર્સનો પરિચય

નિરપેક્ષ શૂન્ય (-273°C) થી ઉપરની કોઈપણ વસ્તુ આસપાસની જગ્યામાં સતત ઇન્ફ્રારેડ ઉર્જાનું ઉત્સર્જન કરે છે. અને ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર, ઑબ્જેક્ટની ઇન્ફ્રારેડ ઊર્જાને અનુભવવા અને તેને ઇલેક્ટ્રિકલ ઘટકોમાં રૂપાંતરિત કરવામાં સક્ષમ છે. ઇન્ફ્રારેડ સેન્સરમાં ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ, ડિટેક્ટીંગ એલિમેન્ટ અને કન્વર્ઝન સર્કિટનો સમાવેશ થાય છે.

ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમને વિવિધ માળખા અનુસાર ટ્રાન્સમિશન પ્રકાર અને પ્રતિબિંબ પ્રકારમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. ટ્રાન્સમિશન માટે બે ઘટકોની જરૂર પડે છે, એક ટ્રાન્સમિટિંગ ઇન્ફ્રારેડ અને એક ઇન્ફ્રારેડ પ્રાપ્ત કરે છે. બીજી બાજુ, રિફ્લેક્ટરને ઇચ્છિત માહિતી એકત્રિત કરવા માટે માત્ર એક સેન્સરની જરૂર છે.

ડિટેક્શન એલિમેન્ટને કામના સિદ્ધાંત અનુસાર થર્મલ ડિટેક્ટિંગ એલિમેન્ટ અને ફોટોઇલેક્ટ્રિક ડિટેક્ટિંગ એલિમેન્ટમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. થર્મિસ્ટર્સ એ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા થર્મિસ્ટર્સ છે. જ્યારે થર્મિસ્ટર ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનને આધિન હોય છે, ત્યારે તાપમાન વધે છે, અને પ્રતિકાર બદલાય છે (આ ફેરફાર મોટો અથવા નાનો હોઈ શકે છે, કારણ કે થર્મિસ્ટરને હકારાત્મક તાપમાન ગુણાંક થર્મિસ્ટર અને નકારાત્મક તાપમાન ગુણાંક થર્મિસ્ટરમાં વિભાજિત કરી શકાય છે), જે ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલ આઉટપુટમાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે. કન્વર્ઝન સર્કિટ દ્વારા. ફોટોઇલેક્ટ્રિક ડિટેક્શન તત્વોનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે પ્રકાશસંવેદનશીલ તત્વો તરીકે થાય છે, સામાન્ય રીતે લીડ સલ્ફાઇડ, લીડ સેલેનાઇડ, ઇન્ડિયમ આર્સેનાઇડ, એન્ટિમોની આર્સેનાઇડ, મર્ક્યુરી કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ ટર્નરી એલોય, જર્મેનિયમ અને સિલિકોન ડોપેડ સામગ્રીઓમાંથી બને છે.

વિવિધ સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ અને કન્વર્ઝન સર્કિટ્સ અનુસાર, ઇન્ફ્રારેડ સેન્સરને એનાલોગ અને ડિજિટલ પ્રકારમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. એનાલોગ પાયરોઇલેક્ટ્રિક ઇન્ફ્રારેડ સેન્સરનું સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ સર્કિટ ફિલ્ડ-ઇફેક્ટ ટ્યુબ છે, જ્યારે ડિજિટલ પાયરોઇલેક્ટ્રિક ઇન્ફ્રારેડ સેન્સરનું સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ સર્કિટ ડિજિટલ ચિપ છે.

ઇન્ફ્રારેડ સેન્સરના ઘણા કાર્યો વિવિધ ક્રમચયો અને ત્રણ સંવેદનશીલ ઘટકોના સંયોજનો દ્વારા સાકાર થાય છે: ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ, ડિટેક્શન એલિમેન્ટ અને કન્વર્ઝન સર્કિટ. ચાલો કેટલાક અન્ય ક્ષેત્રો પર એક નજર કરીએ જ્યાં ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર્સે ફરક પાડ્યો છે.

ઇન્ફ્રારેડ સેન્સરની એપ્લિકેશન

1. ગેસ ડિટેક્શન

ગેસ સેન્સરનો ઇન્ફ્રારેડ ઓપ્ટિકલ સિદ્ધાંત એ એક પ્રકારનો છે જે વિવિધ ગેસ અણુઓની નજીકના ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રલ પસંદગીયુક્ત શોષણ લાક્ષણિકતાઓ પર આધારિત છે, ગેસ ઘટક ગેસની સાંદ્રતાને ઓળખવા અને નક્કી કરવા માટે ગેસ એકાગ્રતા અને શોષણ શક્તિ સંબંધ (લેમ્બર્ટ - બિલ લેમ્બર્ટ બીયર કાયદો) નો ઉપયોગ. સેન્સિંગ ઉપકરણ.

ઉપરની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે ઇન્ફ્રારેડ વિશ્લેષણ નકશો મેળવવા માટે ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર્સનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. વિવિધ અણુઓથી બનેલા અણુઓ સમાન આવર્તન પર ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશના ઇરેડિયેશન હેઠળ ઇન્ફ્રારેડ શોષણમાંથી પસાર થશે, પરિણામે ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશની તીવ્રતામાં ફેરફાર થશે. વિવિધ તરંગ શિખરો અનુસાર, મિશ્રણમાં રહેલા ગેસના પ્રકારો નક્કી કરી શકાય છે.

સિંગલ ઇન્ફ્રારેડ શોષણ શિખરની સ્થિતિ અનુસાર, ગેસના પરમાણુમાં કયા જૂથો અસ્તિત્વમાં છે તે જ નક્કી કરી શકાય છે. ગેસના પ્રકારને ચોક્કસ રીતે નિર્ધારિત કરવા માટે, આપણે ગેસના મધ્ય-ઇન્ફ્રારેડ પ્રદેશમાં તમામ શોષણ શિખરોની સ્થિતિ જોવાની જરૂર છે, એટલે કે, ગેસના ઇન્ફ્રારેડ શોષણ ફિંગરપ્રિન્ટ. ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રમ સાથે, મિશ્રણમાં દરેક ગેસની સામગ્રીનું ઝડપથી વિશ્લેષણ કરી શકાય છે.

ઇન્ફ્રારેડ ગેસ સેન્સરનો વ્યાપકપણે પેટ્રોકેમિકલ, મેટલર્જિકલ ઉદ્યોગ, કાર્યકારી સ્થિતિ ખાણકામ, વાયુ પ્રદૂષણની દેખરેખ અને કાર્બન નિષ્ક્રિયકરણ સંબંધિત શોધ, કૃષિ અને અન્ય ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. હાલમાં, મિડ-ઇન્ફ્રારેડ લેસરો મોંઘા છે. હું માનું છું કે ભવિષ્યમાં, મોટી સંખ્યામાં ઉદ્યોગો ઇન્ફ્રારેડ સેન્સરનો ઉપયોગ કરીને ગેસને શોધવા માટે, ઇન્ફ્રારેડ ગેસ સેન્સર વધુ ઉત્તમ અને સસ્તા બનશે.

2. ઇન્ફ્રારેડ અંતર માપ

ઇન્ફ્રારેડ રેન્જિંગ સેન્સર એ એક પ્રકારનું સેન્સિંગ ઉપકરણ છે, જે ઇન્ફ્રારેડને માપન પ્રણાલીના માધ્યમ તરીકે, વિશાળ માપન શ્રેણી, ટૂંકા પ્રતિસાદ સમય, મુખ્યત્વે આધુનિક વિજ્ઞાન અને તકનીક, રાષ્ટ્રીય સંરક્ષણ અને ઔદ્યોગિક અને કૃષિ ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ઇન્ફ્રારેડ રેન્જિંગ સેન્સરમાં ઇન્ફ્રારેડ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિટિંગ અને રિસિવિંગ ડાયોડ્સની જોડી હોય છે, ઇન્ફ્રારેડ રેન્જિંગ સેન્સરનો ઉપયોગ કરીને ઇન્ફ્રારેડ લાઇટના કિરણને બહાર કાઢે છે, ઑબ્જેક્ટને ઇરેડિયેટ કર્યા પછી પ્રતિબિંબ પ્રક્રિયા બનાવે છે, સિગ્નલ પ્રાપ્ત કર્યા પછી સેન્સર પર પ્રતિબિંબિત કરે છે અને પછી CCD નો ઉપયોગ કરે છે. ઇમેજ પ્રોસેસિંગ સમયના તફાવત ડેટાને ટ્રાન્સમિટ અને પ્રાપ્ત કરે છે. સિગ્નલ પ્રોસેસર દ્વારા પ્રક્રિયા કર્યા પછી ઑબ્જેક્ટના અંતરની ગણતરી કરવામાં આવે છે. આનો ઉપયોગ ફક્ત કુદરતી સપાટી પર જ નહીં, પણ પ્રતિબિંબીત પેનલ્સ પર પણ થઈ શકે છે. માપન અંતર, ઉચ્ચ આવર્તન પ્રતિભાવ, કઠોર ઔદ્યોગિક વાતાવરણ માટે યોગ્ય.

3. ઇન્ફ્રારેડ ટ્રાન્સમિશન

ઇન્ફ્રારેડ સેન્સરનો ઉપયોગ કરીને ડેટા ટ્રાન્સમિશનનો પણ વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે. ટીવી રિમોટ કંટ્રોલ ટીવીને રિમોટલી કંટ્રોલ કરવા માટે ઇન્ફ્રારેડ ટ્રાન્સમિશન સિગ્નલનો ઉપયોગ કરે છે; મોબાઇલ ફોન ઇન્ફ્રારેડ ટ્રાન્સમિશન દ્વારા ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરી શકે છે. આ એપ્લીકેશનો છે જે ઇન્ફ્રારેડ ટેક્નોલોજીનો પ્રથમ વિકાસ થયો ત્યારથી આસપાસ છે.

4. ઇન્ફ્રારેડ થર્મલ ઇમેજ

થર્મલ ઈમેજર એ એક નિષ્ક્રિય સેન્સર છે જે તમામ પદાર્થો દ્વારા ઉત્સર્જિત ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનને કેપ્ચર કરી શકે છે જેનું તાપમાન સંપૂર્ણ શૂન્ય કરતા વધારે છે. થર્મલ ઈમેજરને મૂળરૂપે લશ્કરી દેખરેખ અને નાઈટ વિઝન ટૂલ તરીકે વિકસાવવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ તે વધુ વ્યાપક રીતે ઉપયોગમાં લેવાતું હોવાથી તેની કિંમત ઘટી ગઈ, આમ એપ્લિકેશન ક્ષેત્રનું મોટા પ્રમાણમાં વિસ્તરણ થયું. થર્મલ ઈમેજર એપ્લિકેશન્સમાં પ્રાણી, કૃષિ, મકાન, ગેસ શોધ, ઔદ્યોગિક અને લશ્કરી એપ્લિકેશન્સ, તેમજ માનવ શોધ, ટ્રેકિંગ અને ઓળખનો સમાવેશ થાય છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, ઉત્પાદનોના તાપમાનને ઝડપથી માપવા માટે ઘણા જાહેર સ્થળોએ ઇન્ફ્રારેડ થર્મલ ઇમેજનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

5. ઇન્ફ્રારેડ ઇન્ડક્શન

ઇન્ફ્રારેડ ઇન્ડક્શન સ્વીચ એ ઇન્ફ્રારેડ ઇન્ડક્શન ટેક્નોલોજી પર આધારિત ઓટોમેટિક કંટ્રોલ સ્વીચ છે. તે બહારની દુનિયામાંથી ઉત્સર્જિત ઇન્ફ્રારેડ ગરમીને સેન્સ કરીને તેના સ્વચાલિત નિયંત્રણ કાર્યને અનુભવે છે. તે ઝડપથી લેમ્પ, ઓટોમેટિક ડોર, એન્ટી-થેફ્ટ એલાર્મ અને અન્ય વિદ્યુત સાધનો ખોલી શકે છે.

ઇન્ફ્રારેડ સેન્સરના ફ્રેસ્નલ લેન્સ દ્વારા, માનવ શરીર દ્વારા ઉત્સર્જિત વેરવિખેર ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશને સ્વીચ દ્વારા અનુભવી શકાય છે, જેથી પ્રકાશ ચાલુ કરવા જેવા વિવિધ સ્વચાલિત નિયંત્રણ કાર્યોને અનુભવી શકાય. તાજેતરના વર્ષોમાં, સ્માર્ટ હોમની લોકપ્રિયતા સાથે, ઇન્ફ્રારેડ સેન્સિંગનો ઉપયોગ સ્માર્ટ ટ્રેશ કેન, સ્માર્ટ ટોઇલેટ, સ્માર્ટ જેસ્ચર સ્વિચ, ઇન્ડક્શન ડોર અને અન્ય સ્માર્ટ પ્રોડક્ટ્સમાં પણ કરવામાં આવ્યો છે. ઇન્ફ્રારેડ સેન્સિંગ એ માત્ર લોકોને સંવેદન કરવા વિશે નથી, પરંતુ વધુ કાર્યો પ્રાપ્ત કરવા માટે સતત અપડેટ કરવામાં આવે છે.

નિષ્કર્ષ

તાજેતરના વર્ષોમાં, ઈન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ ઈન્ડસ્ટ્રીનો ઝડપથી વિકાસ થયો છે અને તેની પાસે વ્યાપક બજારની સંભાવના છે. આ સંદર્ભમાં, ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર માર્કેટમાં પણ વધુ વૃદ્ધિ થઈ છે. તેથી, ચીનનું ઇન્ફ્રારેડ ડિટેક્ટર માર્કેટ સ્કેલ સતત વધતું જાય છે. માહિતી અનુસાર, 2019 માં, ચીનના ઇન્ફ્રારેડ ડિટેક્ટરનું બજાર લગભગ 400 મિલિયન યુઆનનું કદ, 2020 સુધીમાં અથવા લગભગ 500 મિલિયન યુઆન. રોગચાળાના ઇન્ફ્રારેડ તાપમાન માપન અને ઇન્ફ્રારેડ ગેસની શોધ માટે કાર્બન ન્યુટ્રલાઇઝેશનની માંગ સાથે, ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર્સનું બજાર કદ ભવિષ્યમાં વિશાળ હશે.