અદ્રશ્ય આંખ: આઇઆર સેન્સર્સ આપણા જીવનને કેવી રીતે બદલી રહ્યા છે

શું તમે ક્યારેય વિચાર્યું છે કે તમે નજીક આવતાની સાથે જ સ્વચાલિત દરવાજો ખુલવાનું કેવી રીતે જાણે છે? તમારું ટીવી રિમોટ કંટ્રોલ કેવી રીતે ચાલે છે, સરળ બટન દબાવીને, બદલવા માટે ચેનલનો આદેશ આપો? અને નાઇટ વિઝન ડિવાઇસ તે વિચિત્રતાને કેવી રીતે જાહેર કરે છે, લીલા રંગીન વિશ્વ?

આ સામાન્ય દેખાતા દ્રશ્યો પાછળ એક નાનું છે, સખત મહેનત કરનાર ઘટક: ધ IR સેન્સર. આજે, અમે આ અદ્રશ્યનું અન્વેષણ કરવા જઈ રહ્યા છીએ "ઇલેક્ટ્રોનિક આંખ[ફેરફાર કરો] ."

1. આઈઆર સેન્સર શું છે?

એક IR સેન્સર, ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર માટે ટૂંકું, ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ શોધવા માટે સક્ષમ ઉપકરણ છે.

પ્રથમ, ચાલો સમજીએ કે ઇન્ફ્રારેડ શું છે. આપણે તેને જોઈ શકતા નથી, પરંતુ આપણે તેની અસર સતત અનુભવીએ છીએ: ગરમી. તાપમાન ધરાવતી કોઈપણ વસ્તુ - માનવ શરીર સહિત., એક ગરમ કપ ચા, અથવા બરફના ટુકડા પણ - ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ ઉત્સર્જન કરે છે. ઑબ્જેક્ટ જેટલો ગરમ થશે, તે જેટલું મજબૂત ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ ઉત્સર્જન કરે છે.

આઇઆર સેન્સર ખાસ કરીને આના માટે રચાયેલ છેઆ ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ શોધો. તેને અત્યંત સંવેદનશીલ તરીકે વિચારો "થર્મોમીટર," પરંતુ તેનાથી પણ વધુ અદ્યતન: તે કરી શકે છે "જોવું" તે ક્યાં ગરમ છે અને ક્યાં ઠંડી છે, અને તાપમાનમાં સૌથી સૂક્ષ્મ ફેરફારો શોધી કાઢે છે.

2. આઇઆર સેન્સર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે?

એક કાર્યકારી સિદ્ધાંત IR સેન્સર વધારે પડતું જટિલ નથી. ચાલો એક સરખામણી વાપરીએ:

કલ્પના કરો કે તમે પિંગ-પોંગ પેડલ પકડીને દિવાલની પાછળ ઉભા છો. બીજી બાજુ કોઈ દિવાલ પર બોલ ફેંકી દે છે. તમારું કામ બોલને દિવાલને સાફ કરે તે ક્ષણે તેને ફટકારવાનું અથવા પકડવાનું છે.

આઈઆર સેન્સર કંઈક આવું જ કરે છે:

• આ "આંખ" (શોધ ઘટક): સેન્સરની અંદર એક ખાસ સામગ્રી હોય છે (ઘણીવાર પાયરોઇલેક્ટ્રિક સ્ફટિક અથવા ફોટોડાયોડ) જે ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ છે. જ્યારે ઇન્ફ્રારેડ લાઇટ આ પદાર્થ સાથે અથડાય છે, તે એક નાનકડું ઉત્પન્ન કરે છે વિદ્યુત સિગ્નલ, બોલ સાથે વાગવા જેવું જ.
• આ "મગજ" (સિગ્નલ પ્રક્રિયા): આ નબળા વિદ્યુત સિગ્નલને પછી વિસ્તૃત કરવામાં આવે છે અને વિશ્લેષણ માટે માઇક્રોચિપ પર મોકલવામાં આવે છે. સિગ્નલની તાકાત અને પેટર્નના આધારે, ચિપ આ પ્રકારની ઘટનાઓ નક્કી કરે છે "એક માણસ ત્યાંથી પસાર થયો છે" ન આદ્ય "આ પદાર્થનું તાપમાન ઊંચું હોય છે."
• એક ઉમેરી રહ્યા છીએ "ગાળક": સેન્સર માત્ર ઇન્ફ્રારેડની ચોક્કસ તરંગલંબાઈ પર જ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે તે સુનિશ્ચિત કરવા (દા.ત., જે માનવ શરીર દ્વારા ઉત્સર્જિત થાય છે), ઇજનેરો તેની સામે કસ્ટમ ફિલ્ટર મૂકે છે - જેમ કે આંખને ચશ્માની એક ખાસ જોડી આપે છે.

એક લાક્ષણિક નિષ્ક્રિય ઇન્ફ્રારેડ (PIR) સેન્સર, ગતિ શોધ માટે સૌથી સામાન્ય પ્રકાર, સક્રિયપણે કંઈપણ ઉત્સર્જન કરતું નથી; તે નિષ્ક્રિય રીતે "ઘડિયાળો." જ્યારે સ્થિર હોય ત્યારે, તે એક સમાન થર્મલ જુએ છે "છબી." એક વખત ખસેડતી ગરમી સ્ત્રોત (એક વ્યક્તિની જેમ) તેના દૃષ્ટિકોણના ક્ષેત્રમાં પ્રવેશ કરે છે, તે ચિત્રમાં ફરતું હોટ સ્પોટ દેખાય છે, અને સેન્સર તરત જ તેને શોધી કાઢે છે.

3. પરંપરાગત પદ્ધતિઓ પર ફાયદા

પરંપરાગત શોધ પદ્ધતિઓની તુલનામાં (જેમ કે યાંત્રિક સ્વીચો, અલ્ટાસોનિક સેન્સર્સ, અથવા કેમેરા), આઇઆર સેન્સર અનન્ય ફાયદા પ્રદાન કરે છે:

ટૂંકમાં, પ્રશ્નનો જવાબ આપવા માટે "શું અહીં કોઈ વ્યક્તિ અથવા પ્રાણી ફરે છે? ", IR સેન્સર્સ હાલમાં ઉપલબ્ધ સૌથી વધુ ખર્ચ-અસરકારક અને વિશ્વસનીય ઉકેલોમાંનું એક પ્રદાન કરે છે.

4. આઇઆર સેન્સર્સનો ઉપયોગ ક્યાં થાય છે, અને તે કેટલા અસરકારક છે?

આઇઆર સેન્સર્સ શાંતિથી આપણા જીવનના લગભગ દરેક પાસામાં એકીકૃત થયા છે. અહીં કેટલાક લાક્ષણિક કાર્યક્રમો છે:

• ઘર સુરક્ષા & ઊર્જા બચત: જ્યારે તમે સીડીમાં પ્રવેશ કરો છો ત્યારે જે લાઇટ ચાલુ થાય છે અને તમે ગયા પછી બંધ કરો છો? તે એક છે PIR સેન્સર કામ પર. હલનચલનની ગેરહાજરી શોધીને, તે આપમેળે લાઇટ બંધ કરી દે છે, દર વર્ષે ઇમારતો માટે નોંધપાત્ર ઊર્જા ખર્ચની બચત. હોમ સિક્યુરિટી એલાર્મ પણ સામાન્ય રીતે તેનો ઉપયોગ કરે છે - જો કોઈ ઘુસણખોર શોધ ઝોનમાં પ્રવેશ કરે છે, એલાર્મ ટ્રિગર થાય છે.
• આપોઆપ ઉપકરણો: શોપિંગ મોલ્સ અને બેંકોમાં ઓટોમેટિક દરવાજા, સેન્સર નળ, ઓટોમેટિક હેન્ડ ડ્રાયર્સ, ઓટોમેટિક ટોઇલેટ ફ્લશર્સ... બધા આઈઆર સેન્સર પર આધાર રાખે છે. તેઓ માત્ર સગવડ જ નહીં પરંતુ સ્વચ્છતા પણ પ્રદાન કરે છે, કારણ કે તમારે તેમને ક્યારેય સ્પર્શ કરવાની જરૂર નથી.
• કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક & ઉપકરણો: તમારા ટીવી અને એર કન્ડિશનર માટેના રિમોટ કંટ્રોલ્સ IR નો ઉપયોગ કરે છે ટ્રાન્સમીટરો, જ્યારે ઉપકરણ પોતે જ IR ધરાવે છે મેળવનાર. આ કેટલું અસરકારક છે? તમે અસંખ્ય વખત બટનો દબાવો છો, અને તે સાથે સચોટ અને પ્રતિભાવશીલ રહે છે સાબિત થયેલ ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા.
• આરોગ્ય & તબીબી એપ્લિકેશન્સ: આ બિન-સંપર્ક ઇન્ફ્રારેડ થર્મોમીટર રોગચાળા દરમિયાન વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા શરીરનું તાપમાન એક સેકન્ડમાં માપી શકે છે. એરપોર્ટ પર સામૂહિક તાવની તપાસ માટે વપરાય છે, શાળાઓ, અને હોસ્પિટલો, તેમની પાસે છે ક્રોસ-ચેપનું જોખમ નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે.
• ઔદ્યોગિક & વૈજ્ઞાનિક ઉપયોગ: અદ્યતન થર્મલ ઇમેજિંગ કેમેરા, IR સેન્સરનો અત્યાધુનિક પ્રકાર, કરી શકે છે "જોવું" પદાર્થોનું તાપમાન વિતરણ. ઇજનેરો તેનો ઉપયોગ ઓવરહીટિંગ સર્કિટ બોર્ડને શોધવા માટે કરે છે, દિવાલોમાં ગરમીના લીક શોધવા માટે બિલ્ડિંગ ઇન્સ્પેક્ટરો, અને અગ્નિશામકો જાડા ધુમાડા અને આગમાં ફસાયેલા લોકોને શોધવા માટે.

તેની તાકાતના ક્ષેત્રોમાં, IR સેન્સર પરફોર્મ કરે છેઅપવાદરૂપે સારી રીતે અને અસંખ્ય ઉપકરણોમાં પ્રમાણભૂત ઘટક બની ગયું છે.

5. ગેરફાયદા અને પડકારો શું છે?

અલબત્ત, આઇઆર સેન્સર સંપૂર્ણ નથી અને તેમની મર્યાદાઓ ધરાવે છે:

• સ્થિર ઓબ્જેક્ટોને શોધવામાં અસમર્થતા: આ સૌથી મોટું છે "બ્લાઇન્ડ સ્પોટ" પીઆઈઆર સેન્સર માટે. તેઓ પર આધાર રાખે છે ચળવળ અને પરિણામી તાપમાનમાં ફેરફાર ટ્રિગર. જો તમે તેના શોધ ઝોનમાં સંપૂર્ણપણે સ્થિર રહો છો (દા.ત., સોફા પર સૂઈ રહ્યા હતા), સેન્સર નિષ્ક્રિય થઈ શકે છે "ત્યાં કોઈ નથી" અને લાઈટ બંધ કરી દો.
• દખલગીરી માટે સંવેદનશીલતા: તીવ્ર સૂર્યપ્રકાશ, રેડિયેટર્સ, અથવા ઝડપથી આગળ વધતા ગરમ હવાના ડ્રાફ્ટ્સ કરી શકે છે "મૂર્ખ" સેન્સર, ખોટા ટ્રિગરનું કારણ બને છે. તેથી, જ્યારે સુરક્ષા સેન્સરો સ્થાપિત કરી રહ્યા હોય, તે નિર્ણાયક છે એચવીએસી વેન્ટ્સ અથવા સીધા સૂર્યપ્રકાશની નજીક પ્લેસમેન્ટ ટાળો.
• નબળી ઘૂંસપેંઠ ક્ષમતા: ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ દિવાલો અથવા કાચમાં પ્રવેશી શકતું નથી. સેન્સર ફક્ત કરી શકે છે "જોવું" તેની સીધી દૃષ્ટિની રેખામાં ગરમીના સ્ત્રોત. એક ખૂણાની આસપાસ છુપાઈ જવાથી તમે તેનાથી અદૃશ્ય થઈ જાઓ છો (સુરક્ષા માટે સારું, પરંતુ અન્ય કાર્યક્રમો માટે મર્યાદા).
• મર્યાદિત શોધ વિસ્તાર: લાક્ષણિક રહેણાંક પીઆઈઆર સેન્સર્સમાં લગભગ અસરકારક શોધ શ્રેણી હોય છે 5 તરફ 12 મીટર. ખૂબ મોટી જગ્યાઓ અથવા લાંબા અંતરના મોનિટરિંગ માટે, તેઓ બિનઅસરકારક છે.
• આસપાસના તાપમાન અને સામગ્રી પ્રત્યે સંવેદનશીલતા: અત્યંત ગરમ વાતાવરણમાં (દા.ત., માનવ શરીરનું તાપમાન ૩૭ ડિગ્રી સેલ્સિયસ / ૯૯ ડિગ્રી ફેરનહીટની નજીક પહોંચતું આસપાસનું તાપમાન), સેન્સર બનશે "સુસ્ત" કારણ કે પૃષ્ઠભૂમિ અને લક્ષ્ય વચ્ચેનો તાપમાનનો તફાવત ખૂબ નાનો છે. આ ઉપરાંત, તે કાચ અથવા ચોક્કસ પ્રકારના પ્લાસ્ટિક દ્વારા યોગ્ય રીતે કાર્ય કરી શકતું નથી.

નિષ્કર્ષ: નાનું સેન્સર, મોટી અસર

આ IR સેન્સર, એક અદ્રશ્ય "ઇલેક્ટ્રોનિક આંખ," મૂળભૂત ભૌતિક સિદ્ધાંતનો લાભ લે છે.કે બધી વસ્તુઓ ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ ઉત્સર્જન કરે છે- અપાર વ્યવહારુ મૂલ્ય બનાવવા માટે.

તે કેમેરા જેટલું દૃષ્ટિની પ્રભાવશાળી અથવા લિડાર જેટલું અત્યાધુનિક ન હોઈ શકે, પરંતુ ચોક્કસ ડોમેન્સમાંગતિ શોધ, સંપર્ક ન હોય તેવી ક્રિયા, ઊર્જા બચત, અને ઓછા ખર્ચે અમલીકરણ, તે અપ્રતિમ ફાયદા પ્રદાન કરે છે.

તમે બિલ્ડિંગની નજીક પહોંચતા જ ખુલતા સ્વચાલિત દરવાજામાંથી, લાઇટ્સ તરફ જે તમને રાત્રે સીડી પર માર્ગદર્શન આપે છે, તમારા ઘર અને પરિવારને સુરક્ષિત કરતી એલાર્મ સિસ્ટમ્સ માટે, આઈઆર સેન્સર શાંતિથી અને વિશ્વસનીય રીતે કામ કરે છે, આપણા જીવનને વધુ બનાવવુંઅનુકૂળ, સલામત, અને ઊર્જા-કાર્યક્ષમ.

તેમની શક્તિઓને સમજવાથી આપણે તેનો વધુ અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ; તેમની મર્યાદાઓને સમજવાથી આપણે તેમને વધુ બુદ્ધિપૂર્વક જમાવવાની મંજૂરી આપી શકીએ છીએ. આગલી વખતે જ્યારે તમે આમાંની એક સ્વચાલિત સગવડોનો આનંદ માણો છો, આ શાંતિની કદર કરવા માટે એક ક્ષણ કાઢો, પડદા પાછળનો હીરો - આઇઆર સેન્સર.
કીવર્ડ્સ: IR સેન્સર, ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર, PIR સેન્સર, ગતિ શોધ, બિન-સંપર્ક તાપમાન માપન, આપોઆપ નિયંત્રણ, હોશિયાર ઘર, થર્મલ ઇમેજિંગ, IoT સેન્સર