LED yoritgichlarning infraqizil printsipi va ishlatilishi
Infraqizil spektroskopiya
Odamlar yalang'och ko'z bilan ko'radigan yorug'lik ko'rinadigan yorug'lik deb ataladi va to'lqin uzunligi 380-750nm. Ko'rinadigan yorug'lik to'lqin uzunligining qisqadan uzungacha bo'lgan tartibi binafsha yorug'lik → ko'k yorug'lik → ko'k yorug'lik → yashil yorug'lik → sariq yorug'lik → to'q sariq rang → qizil chiroq. Qizil nurga qaraganda to'lqin uzunligi uzunroq nur infraqizil yoki infraqizil nurli (infraqizil) deyiladi. Infraqizil nur - bu odamlar yalang'och ko'z bilan ko'ra olmaydigan yorug'lik.
Nurning bir qismining to'lqin uzunligi taqsimoti quyidagicha:
Binafsha nur (0,40 ～ 0,43 mkm); ko'k chiroq (0,43 ~ 0,47mm); zangori yorug'lik (0,47 ~ 0,50mm); yashil chiroq (0,50 ～ 0,56 mkm); sariq chiroq (0,56 ～ 0,59 mkm); to'q sariq yorug'lik (0,59 ～ 0,62 mkm); qizil chiroq (0,62 ~ 0,76mm); infraqizil (0,76 ~ 1000mm); Infraqizil nurni quyidagilarga bo'lish mumkin.
1. Yaqin infraqizil (760 ～ 3000nm); 2. O'rta infraqizil (3000 ～ 60000rim); 3. Uzoq infraqizil (6000 ～ 150000nm).
Harorat tabiatiga ega bo'lgan har qanday ob'ekt infraqizil nurlarini chiqaradi, lekin to'lqin uzunligi boshqacha. Tajribalarga ko'ra, inson vujudidan chiqadigan infraqizil (energiya) to'lqin uzunligi asosan taxminan 10 000 nm ga jamlangan. Inson tanasining infraqizil to'lqin uzunligining xususiyatlariga ko'ra, agar aniqlash moslamasi ishlatilsa, inson tanasi tomonidan chiqarilgan infraqizilni aniqlash va boshqa keraksiz yorug'lik to'lqinlarini olib tashlash mumkin.
Inson faoliyati haqidagi ma'lumotlarni aniqlash maqsadiga erishish mumkin. Shu sababli, inson tanasining infraqizil nurlarini aniqlaydigan sensorli mahsulot paydo bo'ldi. Inson tanasining infraqizil sensori piroelektrik printsipiga muvofiq ishlab chiqariladi.
Piroelektrik printsipi
Inson tanasining infraqizil sensori - bu piroelektrik effekt printsipidan foydalangan holda ishlab chiqariladigan o'ziga xos mahsulot. Piroelektrik effekt nima? Bu harorat o'zgarishi tufayli elektr zaryadlari paydo bo'ladigan hodisa.
Piroelektrik effektni aniq ko'rsatish uchun ham paydo bo'ladi. Diagramma yordamida tasvirlang.
1 -rasm - harorat o'zgarishi egri chizig'ining sxematik diagrammasi: 2 -rasm - harorat o'zgarishi natijasida yuzaga keladigan sensor sirt zaryadining o'zgarishi holatining egri chizig'i; 3 -rasm - sensori sirt zaryadining o'zgarishi natijasida paydo bo'lgan kuchlanish o'zgarishi chiqishining egri chizig'i.
1 -rasmning boshlang'ich bosqichida (T), piroelektrik infraqizil sensorning harorati infraqizil nurlanmasdan o'zgarmaydi, sensor yuzasidagi zaryad neytrallashgan holatda, musbat va manfiy elektronlar teng (A ). Bu vaqtda sensorning chiqishi yo'q (0). Shakl l Ikkinchi bosqich (T + △ T), harorat o'zgarganda. Inson tanasining infraqizil nurlanishi ostida, agar piroelektrik infraqizil sensori harorati △ T ga ko'tarilsa, sensor yuzasidagi zaryad mos ravishda 2 -rasmda ko'rsatilganidek o'zgaradi (B). Agar harorat o'zgarishi △ T bo'lsa, mos keladigan zaryad o'zgarishi △ V o'zgarishiga olib keladi. Shunday qilib, sensori △ V chiqadi. Vaqt o'tishi bilan, sensor yuzasi havodagi ionlarni qayta adsorbsiyalaydi va 2c-rasmda ko'rsatilgandek neytrallashgan holatga kelish uchun bir-birini bekor qiladi. Bu vaqtda, sensor chiqishga qaytmaydi (O). 3 -rasmda ko'rsatilgandek.
Harorat tushganda harorat asl holatiga qaytadi (T) va uning erkin qutblanish holati 2D -rasmda ko'rsatilgan. Haroratning pasayishi va o'zgarishi jarayoni (nisbatan aytganda) haroratning ko'tarilishiga qarama -qarshi bo'lgani uchun, sensor yuzasida zaryadning o'zgarishi, u ko'tarilganda o'zgarish jarayonining aksi bo'ladi, bu teskari jarayon.
Shuning uchun, datchikning chiqish signali 3-rasmda ko'rsatilgandek, △ V bo'ladi. Xuddi shu tarzda, vaqt o'tishi bilan sensor yuzasi havodagi ionlarni va adsorbsiyaning chiqish signalini qayta adsorbsiyalaydi. yana nol bo'ladi.
Sensor&ning 39 -sonli chiqishi, inson faoliyati to'g'risidagi ma'lumotlarni sezishning butun jarayoni uchun 3 -rasmda keltirilgan. Sensorning chiqish diagrammasidan signalning inson faoliyati orqali chiqishi qanday ko'rinishini ko'rish qiyin emas. to'lqin shakli. Tajribada. Agar signal kuchaytirgich bilan kuchaytirilsa va keyin osiloskop bilan kuzatilsa, bu musbat va salbiy impuls bo'ladi. Boshqacha aytganda, sensor chiqishi orqali seziladigan harakat signali to'liq l Hz puls signaliga o'xshaydi.
Infraqizil sensor
Piroelektrik sensorda ilgari bitta elementli sensor ishlatilgan. Chunki bitta elementli sensorga adashgan yorug'lik kabi omillar ko'proq ta'sir qiladi, dastur effekti nisbatan yomon. Shuning uchun hozirda ikki elementli sezgich birliklari keng qo'llaniladi. Ushbu turdagi sensor quyidagi afzalliklarga ega:
1. Bu yuqori sezuvchanlik xususiyatlariga ega.
2. Ikkita birlik qurilmasi teskari ulanadi. Shu sababli, infraqizil nurlari bir vaqtning o'zida bir -birini bekor qiladi va hech qanday chiqish bo'lmaydi. Bu tashqi yorug'lik nuriga, atrof -muhit haroratining o'zgarishiga va tashqi tebranish ta'siriga barqarorlikni oshiradi (5 -rasmga qarang).
Piroelektrik infraqizil sensorning juda yuqori kirish empedansi tufayli shovqinni kiritish juda oson.
Shuning uchun, datchikda elektromagnit ekranlash ishlarini bajarish kerak, shuning uchun metall paket qabul qilinadi va qobiq erga ulanadi. Shu tarzda, shovqin -suronni himoya qilish maqsadiga erishish mumkin.
Tabiatda hamma jismlar chiqaradigan issiqlik energiyasi o'z haroratiga mutanosib. Ob'ektning harorati qanchalik baland bo'lsa, uning nurli issiqlik energiyasining to'lqin uzunligi cho'qqisiga qisqaradi. Harorati 36-37 ° C bo'lgan inson tanasi issiqlik energiyasi taxminan 900-1000nm bo'lgan infraqizil nurlarini chiqaradi. Shuning uchun inson tanasining bor yoki yo'qligini piroelektrik infraqizil datchik yordamida aniqlash mumkin.
Inson tanasining borligi yoki yo'qligini kuzatish jarayonida quyosh nuri va yorug'lik chiroqlarining ta'sirini oldini olish uchun odatda piroelektrik infraqizil datchik yuzasiga filtr qo'shiladi. Shu bilan birga, inson tanasi asta-sekin harakat qilayotgani uchun, yuqori samaradorlikka ega bo'lishi kerak, markazlashtirilgan Fresnel linzalari va boshqa aksessuarlar foydalanishning haqiqiy ehtiyojlarini qondira oladi.
