स्रोत: युलिङ्क मिडिया
महामारीपछिको युगमा, हामी विश्वास गर्छौं कि इन्फ्रारेड सेन्सरहरू हरेक दिन अपरिहार्य छन्। यात्राको प्रक्रियामा, हामीले हाम्रो गन्तव्यमा पुग्न सक्नु अघि बारम्बार तापक्रम मापन गर्नुपर्छ। ठूलो संख्यामा इन्फ्रारेड सेन्सरहरू भएको तापक्रम मापनको रूपमा, वास्तवमा, धेरै महत्त्वपूर्ण भूमिकाहरू छन्। अर्को, इन्फ्रारेड सेन्सरलाई राम्रोसँग हेरौं।
इन्फ्रारेड सेन्सरहरूको परिचय
निरपेक्ष शून्य (-२७३°C) भन्दा माथिको कुनै पनि चीजले वरपरको ठाउँमा निरन्तर इन्फ्रारेड ऊर्जा उत्सर्जन गरिरहेको हुन्छ, भन्नुपर्दा। र इन्फ्रारेड सेन्सरले वस्तुको इन्फ्रारेड ऊर्जा महसुस गर्न र यसलाई विद्युतीय घटकहरूमा रूपान्तरण गर्न सक्षम हुन्छ। इन्फ्रारेड सेन्सरमा अप्टिकल प्रणाली, पत्ता लगाउने तत्व र रूपान्तरण सर्किट हुन्छ।
अप्टिकल प्रणालीलाई फरक संरचना अनुसार प्रसारण प्रकार र परावर्तन प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ। प्रसारणको लागि दुई घटकहरू आवश्यक पर्दछ, एउटा इन्फ्रारेड प्रसारण गर्ने र अर्को इन्फ्रारेड प्राप्त गर्ने। अर्कोतर्फ, परावर्तकलाई इच्छित जानकारी सङ्कलन गर्न केवल एउटा सेन्सर चाहिन्छ।
पत्ता लगाउने तत्वलाई कार्य सिद्धान्त अनुसार थर्मल पत्ता लगाउने तत्व र फोटोइलेक्ट्रिक पत्ता लगाउने तत्वमा विभाजन गर्न सकिन्छ। थर्मिस्टरहरू सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने थर्मिस्टरहरू हुन्। जब थर्मिस्टर इन्फ्रारेड विकिरणको अधीनमा हुन्छ, तापक्रम बढ्छ, र प्रतिरोध परिवर्तन हुन्छ (यो परिवर्तन ठूलो वा सानो हुन सक्छ, किनभने थर्मिस्टरलाई सकारात्मक तापमान गुणांक थर्मिस्टर र नकारात्मक तापमान गुणांक थर्मिस्टरमा विभाजन गर्न सकिन्छ), जुन रूपान्तरण सर्किट मार्फत विद्युतीय सिग्नल आउटपुटमा रूपान्तरण गर्न सकिन्छ। फोटोइलेक्ट्रिक पत्ता लगाउने तत्वहरू सामान्यतया फोटोसेन्सिटिभ तत्वहरूको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, सामान्यतया लिड सल्फाइड, लिड सेलेनाइड, इन्डियम आर्सेनाइड, एन्टिमोनी आर्सेनाइड, पारा क्याडमियम टेलुराइड टर्नरी मिश्र धातु, जर्मेनियम र सिलिकन डोपेड सामग्रीहरूबाट बनेको हुन्छ।
विभिन्न सिग्नल प्रशोधन र रूपान्तरण सर्किटहरू अनुसार, इन्फ्रारेड सेन्सरहरूलाई एनालग र डिजिटल प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ। एनालग पाइरोइलेक्ट्रिक इन्फ्रारेड सेन्सरको सिग्नल प्रशोधन सर्किट फिल्ड-इफेक्ट ट्यूब हो, जबकि डिजिटल पाइरोइलेक्ट्रिक इन्फ्रारेड सेन्सरको सिग्नल प्रशोधन सर्किट डिजिटल चिप हो।
इन्फ्रारेड सेन्सरका धेरै कार्यहरू तीन संवेदनशील घटकहरूको विभिन्न क्रमपरिवर्तन र संयोजनहरू मार्फत प्राप्त गरिन्छ: अप्टिकल प्रणाली, पत्ता लगाउने तत्व र रूपान्तरण सर्किट। इन्फ्रारेड सेन्सरहरूले फरक पारेको केही अन्य क्षेत्रहरू हेरौं।
इन्फ्रारेड सेन्सरको प्रयोग
१. ग्यास पत्ता लगाउने
ग्यास सेन्सरको इन्फ्रारेड अप्टिकल सिद्धान्त विभिन्न ग्यास अणुहरूको नजिकको इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रल चयनात्मक अवशोषण विशेषताहरूमा आधारित एक प्रकारको हो, ग्यास घटक ग्यास सेन्सिङ उपकरणको सांद्रता पहिचान गर्न र निर्धारण गर्न ग्यास सांद्रता र अवशोषण शक्ति सम्बन्ध (ल्याम्बर्ट - बिल ल्याम्बर्ट बियर कानून) को प्रयोग।
माथिको चित्रमा देखाइए अनुसार इन्फ्रारेड विश्लेषण नक्सा प्राप्त गर्न इन्फ्रारेड सेन्सरहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ। विभिन्न परमाणुहरू मिलेर बनेका अणुहरू एउटै आवृत्तिमा इन्फ्रारेड प्रकाशको विकिरण अन्तर्गत इन्फ्रारेड अवशोषणबाट गुज्रनेछन्, जसले गर्दा इन्फ्रारेड प्रकाशको तीव्रतामा परिवर्तन हुनेछ। विभिन्न तरंग चुचुराहरू अनुसार, मिश्रणमा समावेश ग्यासका प्रकारहरू निर्धारण गर्न सकिन्छ।
एकल इन्फ्रारेड अवशोषण शिखरको स्थिति अनुसार, ग्यास अणुमा कुन समूहहरू अवस्थित छन् भनेर मात्र निर्धारण गर्न सकिन्छ। ग्यासको प्रकार सही रूपमा निर्धारण गर्न, हामीले ग्यासको मध्य-इन्फ्रारेड क्षेत्रमा सबै अवशोषण शिखरहरूको स्थिति हेर्नु आवश्यक छ, अर्थात्, ग्यासको इन्फ्रारेड अवशोषण फिंगरप्रिन्ट। इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रमको साथ, मिश्रणमा प्रत्येक ग्यासको सामग्री द्रुत रूपमा विश्लेषण गर्न सकिन्छ।
इन्फ्रारेड ग्यास सेन्सरहरू पेट्रोकेमिकल, धातुकर्म उद्योग, कार्य अवस्था खानी, वायु प्रदूषण अनुगमन र कार्बन तटस्थीकरण सम्बन्धी पत्ता लगाउने, कृषि र अन्य उद्योगहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। हाल, मध्य-इन्फ्रारेड लेजरहरू महँगो छन्। मलाई विश्वास छ कि भविष्यमा, ग्यास पत्ता लगाउन इन्फ्रारेड सेन्सरहरू प्रयोग गर्ने ठूलो संख्याका उद्योगहरूसँग, इन्फ्रारेड ग्यास सेन्सरहरू अझ उत्कृष्ट र सस्तो हुनेछन्।
२. इन्फ्रारेड दूरी मापन
इन्फ्रारेड रेन्जिङ सेन्सर एक प्रकारको सेन्सिङ उपकरण हो, जसले इन्फ्रारेडलाई मापन प्रणालीको माध्यमको रूपमा प्रयोग गर्दछ, फराकिलो मापन दायरा, छोटो प्रतिक्रिया समय, मुख्यतया आधुनिक विज्ञान र प्रविधि, राष्ट्रिय रक्षा र औद्योगिक तथा कृषि क्षेत्रमा प्रयोग गरिन्छ।
इन्फ्रारेड रेन्जिङ सेन्सरमा इन्फ्रारेड सिग्नल ट्रान्समिटिङ र रिसिभिङ डायोडहरूको जोडी हुन्छ, इन्फ्रारेड रेन्जिङ सेन्सर प्रयोग गरेर इन्फ्रारेड प्रकाशको किरण उत्सर्जन गर्छ, वस्तुमा विकिरण गरेपछि परावर्तन प्रक्रिया बनाउँछ, सिग्नल प्राप्त गरेपछि सेन्सरमा परावर्तन गर्छ, र त्यसपछि CCD छवि प्रशोधन प्रयोग गरेर ट्रान्समिटिङ प्राप्त गर्छ र समय भिन्नता डेटा प्राप्त गर्छ। सिग्नल प्रोसेसरद्वारा प्रशोधन गरेपछि वस्तुको दूरी गणना गरिन्छ। यो प्राकृतिक सतहहरूमा मात्र नभई परावर्तक प्यानलहरूमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। दूरी मापन, उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया, कठोर औद्योगिक वातावरणको लागि उपयुक्त।
३. इन्फ्रारेड ट्रान्समिसन
इन्फ्रारेड सेन्सरहरू प्रयोग गरेर डेटा प्रसारण पनि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। टिभी रिमोट कन्ट्रोलले टिभीलाई टाढाबाट नियन्त्रण गर्न इन्फ्रारेड ट्रान्समिसन सिग्नलहरू प्रयोग गर्दछ; मोबाइल फोनहरूले इन्फ्रारेड ट्रान्समिसन मार्फत डेटा प्रसारण गर्न सक्छन्। यी अनुप्रयोगहरू हुन् जुन इन्फ्रारेड प्रविधि पहिलो पटक विकसित भएदेखि नै प्रयोगमा छन्।
४. इन्फ्रारेड थर्मल छवि
थर्मल इमेजर एक निष्क्रिय सेन्सर हो जसले निरपेक्ष शून्य भन्दा माथिको तापक्रम भएका सबै वस्तुहरूबाट उत्सर्जित इन्फ्रारेड विकिरणलाई कैद गर्न सक्छ। थर्मल इमेजर मूल रूपमा सैन्य निगरानी र रात्रि दृष्टि उपकरणको रूपमा विकसित गरिएको थियो, तर यो व्यापक रूपमा प्रयोग हुँदै जाँदा, मूल्य घट्यो, जसले गर्दा अनुप्रयोग क्षेत्र धेरै विस्तार भयो। थर्मल इमेजर अनुप्रयोगहरूमा जनावर, कृषि, भवन, ग्यास पत्ता लगाउने, औद्योगिक र सैन्य अनुप्रयोगहरू, साथै मानव पत्ता लगाउने, ट्र्याकिङ र पहिचान समावेश छन्। हालका वर्षहरूमा, उत्पादनहरूको तापक्रम द्रुत रूपमा मापन गर्न धेरै सार्वजनिक स्थानहरूमा इन्फ्रारेड थर्मल छवि प्रयोग गरिएको छ।
५. इन्फ्रारेड इन्डक्सन
इन्फ्रारेड इन्डक्सन स्विच इन्फ्रारेड इन्डक्सन टेक्नोलोजीमा आधारित एक स्वचालित नियन्त्रण स्विच हो। यसले बाहिरी संसारबाट उत्सर्जित इन्फ्रारेड तापलाई सेन्स गरेर आफ्नो स्वचालित नियन्त्रण कार्यलाई महसुस गर्छ। यसले बत्तीहरू, स्वचालित ढोकाहरू, चोरी विरोधी अलार्महरू र अन्य विद्युतीय उपकरणहरू द्रुत रूपमा खोल्न सक्छ।
इन्फ्रारेड सेन्सरको फ्रेस्नेल लेन्स मार्फत, मानव शरीरबाट उत्सर्जित छरिएको इन्फ्रारेड प्रकाशलाई स्विचद्वारा महसुस गर्न सकिन्छ, जसले गर्दा बत्ती बाल्ने जस्ता विभिन्न स्वचालित नियन्त्रण कार्यहरू महसुस गर्न सकिन्छ। हालैका वर्षहरूमा, स्मार्ट घरको लोकप्रियतासँगै, इन्फ्रारेड सेन्सिङ स्मार्ट रद्दी टोकरी, स्मार्ट शौचालय, स्मार्ट इशारा स्विच, इन्डक्सन ढोका र अन्य स्मार्ट उत्पादनहरूमा पनि प्रयोग गरिएको छ। इन्फ्रारेड सेन्सिङ भनेको मानिसहरूलाई सेन्स गर्ने मात्र होइन, तर थप कार्यहरू प्राप्त गर्न निरन्तर अपडेट गरिन्छ।
निष्कर्ष
हालैका वर्षहरूमा, इन्टरनेट अफ थिंग्स उद्योग द्रुत गतिमा विकसित भएको छ र यसको बजार सम्भावना व्यापक छ। यस सन्दर्भमा, इन्फ्रारेड सेन्सर बजार पनि थप बृद्धि भएको छ। त्यसैले, चीनको इन्फ्रारेड डिटेक्टर बजार स्केल बढ्दै गएको छ। तथ्याङ्क अनुसार, २०१९ मा, चीनको इन्फ्रारेड डिटेक्टर बजारको आकार लगभग ४० करोड युआन, २०२० सम्ममा वा लगभग ५० करोड युआन हुनेछ। इन्फ्रारेड ग्यास पत्ता लगाउनको लागि महामारीको इन्फ्रारेड तापक्रम मापन र कार्बन न्यूट्रलाइजेसनको मागसँगै, भविष्यमा इन्फ्रारेड सेन्सरको बजार आकार ठूलो हुनेछ।
पोस्ट समय: मे-१६-२०२२