Pengenalan dan Jenis Penderia Inframerah
Penderia inframerahialah penggunaan sifat fizikal inframerah untuk mengukur penderia. Inframerah juga dikenali sebagai cahaya inframerah, ia mempunyai pantulan, pembiasan, serakan, gangguan, penyerapan dan sifat-sifat lain. Mana-mana bahan yang mempunyai suhu tertentu sendiri (di atas sifar mutlak) boleh mengeluarkansinaran inframerah. Pengukuran sensor inframerah tidak bersentuhan langsung dengan objek yang diukur, jadi tidak ada geseran, dan mempunyai kelebihan kepekaan tinggi, tindak balas yang cepat.
Sensor inframerah termasuk sistem optik, elemen pengesan dan litar penukaran. Sistem optik boleh dibahagikan kepada jenis penghantaran dan jenis pantulan mengikut struktur yang berbeza. Elemen pengesan boleh dibahagikan kepada elemen pengesan haba dan elemen pengesan fotoelektrik mengikut prinsip kerja. Thermistor adalah termistor yang paling banyak digunakan. Apabila termistor tertakluk kepada sinaran inframerah, suhu meningkat, dan rintangan berubah (perubahan ini mungkin lebih besar atau lebih kecil, kerana termistor boleh dibahagikan kepada termistor pekali suhu positif dan termistor pekali suhu negatif), yang boleh ditukar kepada output isyarat elektrik melalui litar penukaran. Unsur pengesanan fotoelektrik biasanya digunakan sebagai unsur fotosensitif, biasanya diperbuat daripada plumbum sulfida, plumbum selenida, indium arsenide, antimoni arsenide, merkuri kadmium telluride aloi ternari, germanium dan bahan terdop silikon.
Penderia inframerah, khususnya, menggunakan kepekaan julat inframerah jauh untuk pemeriksaan fizikal manusia, panjang gelombang inframerah lebih panjang daripada cahaya boleh dilihat dan lebih pendek daripada gelombang radio. Inframerah membuatkan orang berfikir bahawa ia hanya dipancarkan oleh objek panas, tetapi sebenarnya tidak begitu. Semua objek yang wujud di alam semula jadi, seperti manusia, api, ais dan sebagainya, semuanya mengeluarkan sinar inframerah, tetapi panjang gelombangnya berbeza kerana suhu objek. Suhu badan adalah kira-kira 36 ~ 37°C, yang memancarkan sinar inframerah jauh dengan nilai puncak 9 ~ 10μm. Di samping itu, objek yang dipanaskan hingga 400 ~ 700°C boleh memancarkan sinar inframerah tengah dengan nilai puncak 3 ~ 5μm.
Thesensor inframerahboleh dibahagikan kepada tindakannya:
(1) Garis inframerah diubah menjadi haba, dan jenis haba nilai rintangan yang berubah-ubah dan isyarat keluaran seperti potensi dinamik elektrik dikeluarkan oleh haba.
(2) Kesan optik fenomena migrasi semikonduktor dan jenis kuantum kesan potensi fotoelektrik akibat sambungan PN.
Fenomena terma biasanya dikenali sebagai kesan piroterma, dan yang paling mewakili ialah pengesan sinaran (Bolameter Termal), reaktor termoelektrik (Termopile) dan unsur termoelektrik (Pyroelektrik).
Kelebihan jenis terma ialah: boleh beroperasi pada tindakan suhu bilik, pergantungan panjang gelombang (perubahan deria panjang gelombang yang berbeza) tidak wujud, kosnya murah;
Kelemahan: sensitiviti rendah, tindak balas perlahan (spektrum mS).
Kelebihan jenis kuantum: sensitiviti tinggi, tindak balas pantas (spektrum S);
Kelemahan: mesti sejuk (nitrogen cecair), pergantungan panjang gelombang, harga tinggi;
Sensor inframerah termasuk sistem optik, elemen pengesan dan litar penukaran. Sistem optik boleh dibahagikan kepada jenis penghantaran dan jenis pantulan mengikut struktur yang berbeza. Elemen pengesan boleh dibahagikan kepada elemen pengesan haba dan elemen pengesan fotoelektrik mengikut prinsip kerja. Thermistor adalah termistor yang paling banyak digunakan. Apabila termistor tertakluk kepada sinaran inframerah, suhu meningkat, dan rintangan berubah (perubahan ini mungkin lebih besar atau lebih kecil, kerana termistor boleh dibahagikan kepada termistor pekali suhu positif dan termistor pekali suhu negatif), yang boleh ditukar kepada output isyarat elektrik melalui litar penukaran. Unsur pengesanan fotoelektrik biasanya digunakan sebagai unsur fotosensitif, biasanya diperbuat daripada plumbum sulfida, plumbum selenida, indium arsenide, antimoni arsenide, merkuri kadmium telluride aloi ternari, germanium dan bahan terdop silikon.
Penderia inframerah, khususnya, menggunakan kepekaan julat inframerah jauh untuk pemeriksaan fizikal manusia, panjang gelombang inframerah lebih panjang daripada cahaya boleh dilihat dan lebih pendek daripada gelombang radio. Inframerah membuatkan orang berfikir bahawa ia hanya dipancarkan oleh objek panas, tetapi sebenarnya tidak begitu. Semua objek yang wujud di alam semula jadi, seperti manusia, api, ais dan sebagainya, semuanya mengeluarkan sinar inframerah, tetapi panjang gelombangnya berbeza kerana suhu objek. Suhu badan adalah kira-kira 36 ~ 37°C, yang memancarkan sinar inframerah jauh dengan nilai puncak 9 ~ 10μm. Di samping itu, objek yang dipanaskan hingga 400 ~ 700°C boleh memancarkan sinar inframerah tengah dengan nilai puncak 3 ~ 5μm.
Thesensor inframerahboleh dibahagikan kepada tindakannya:
(1) Garis inframerah diubah menjadi haba, dan jenis haba nilai rintangan yang berubah-ubah dan isyarat keluaran seperti potensi dinamik elektrik dikeluarkan oleh haba.
(2) Kesan optik fenomena migrasi semikonduktor dan jenis kuantum kesan potensi fotoelektrik akibat sambungan PN.
Fenomena terma biasanya dikenali sebagai kesan piroterma, dan yang paling mewakili ialah pengesan sinaran (Bolameter Termal), reaktor termoelektrik (Termopile) dan unsur termoelektrik (Pyroelektrik).
Kelebihan jenis terma ialah: boleh beroperasi pada tindakan suhu bilik, pergantungan panjang gelombang (perubahan deria panjang gelombang yang berbeza) tidak wujud, kosnya murah;
Kelemahan: sensitiviti rendah, tindak balas perlahan (spektrum mS).
Kelebihan jenis kuantum: sensitiviti tinggi, tindak balas pantas (spektrum S);
Kelemahan: mesti sejuk (nitrogen cecair), pergantungan panjang gelombang, harga tinggi;
