Tìm hiểu về mạch cảm biến hồng ngoại

Mạch cảm biến hồng ngoại là một loại cảm biến được ứng dụng khá phổ biến trên thị trường hiện nay. Cảm biến có vai trò quan trọng trong việc điều khiển quá trình. Hay nói cách khác là trong các hệ thống điều khiển tự động. Vì cảm biến hồng ngoại đang được ứng dụng khá phổ biến và nó hiện hữu xung quanh cuộc sống thường ngày của chúng ta. Nên đây là một chủ đề được khá nhiều bạn quan tâm, tìm hiểu. Nắm được nhu cầu đó nên điện lạnh Minh Bảo xin chia sẻ đến độc giả những thông tin nhằm trả lời cho câu hỏi mạch cảm biến hồng ngoại là gì? Nguyên lý hoạt động của chúng ra sao? Các ứng dụng thường thấy của loại thiết bị điện tử này là gì? Cũng như các thông tin liên quan khác.

Mạch cảm ứng hồng ngoại là gì ?

Cảm biến hồng ngoại hay còn được gọi với tên tiếng anh là IR Sensor. Đây là một thiết bị điện tử có khả năng đo và phát hiện bức xạ hồng ngoại trong môi trường xung quanh. Cảm biến hồng ngoại phát ra các tia mà mắt người không thể nhìn thấy được vào nguồn nhiệt được đo. Tiếp nhận, đo lại tia phản xạ và tính toán kết quả. Cảm biến hồng ngoại sử dụng cách tính nhiệt độ thông qua quang phổ do tia hồng ngoại tính ra.

Nói một cách đơn giản thì cảm biến hồng ngoại = bộ cảm biến + phát hiện tia hồng ngoại. Bộ cảm biến là thiết bị điện tử có thể cảm nhận trạng thái hay quá trình vật – lý – hóa sinh của môi trường cần khảo sát. Sau đó biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông tin về trạng thái hay quá trình đó.

Tia hồng ngoại là bức xạ điện tử có bước sóng dài hơn ánh sáng thông thường. Thông thường những vật thể có nhiệt độ trên 35 độ C sẽ phát ra bước sóng hồng ngoại .

Phân loại cảm ứng hồng ngoại

Có hai dạng cảm biến hồng ngoại đó là cảm biến dạng chủ động và thụ động. Cảm biến hồng ngoại hoạt động bằng cách phát hiện ra bức xạ hồng ngoại. Cảm biến hồng ngoại chủ động thường cấu tạo gồm hai phần. Một là diode phát sáng (LED) và máy thu. Khi một vật thể đến gần cảm biến, ánh sáng hồng ngoại từ đèn LED sẽ phát đến vật thể và thu thập thông tin về và phát ra tín hiệu. Cảm biến hồng ngoại hoạt động đóng vai trò là cảm biến tiệm cận và chúng thường được ứng dụng trong các heej thống phát hiện chướng ngại vật như chế tạo robot, cảm biến trên ô tô,..

Hồng ngoại thụ động có nghĩa chỉ nhận các tia hồng ngoại được phát ra từ vật thể khác như cong người, động vật hoặc bất cứ nguồn nhiệt từ 35 độ C trở lên. Nó chỉ thụ động tiếp nhận chứ không tự phát ra ánh sáng hồng ngoại nào cả. Sau khi nhận biết được nguồn nhiệt ánh sáng hồng ngoại, bộ phận cảm biến sẽ phát tín hiệu báo động.

Nguyên lý hoạt động giải trí của mạch cảm ứng hồng ngoại dữ thế chủ động

Cảm biến hồng ngoại hoạt động bằng cách sử dụng một cảm biến ánh sáng cụ thể (như đèn LED) để phát ra ánh sáng hồng ngoại có cùng bước sóng với cảm biến đang tìm kiếm. Bạn có thể xem cường độ của ánh sáng nhận được. Khi một vật tới gần cảm biến, ánh sáng từ đèn LED bật ra khỏi vật thể và đi vào cảm biến ánh sáng. Điều này dẫn đến một bước nhảy lớn về cường độ, mà chúng ta biết có thể được phát hiện bằng cách giới hạn trong một ngưỡng.

Sơ đồ mạch thu phát hồng ngoại

Đèn LED luôn phát ra sóng ánh sáng có bước sóng hồng ngoại. LED thu bình thường thường có nội trở rất lớn (khoảng vài trăm ki lô ôm). Khi LED thu nhận tia hồng ngoại chiếu vào đủ lớn thì nội trở của nó sẽ giảm xuống (khoảng vài chục Ôm)

Khi xuất hiện vật cản phía trước, ánh sáng hồng ngoại tự phát sẽ đập vào vật cản và phản xạ lại LED thu làm LED thu đổi khác giá trị điện trở dẫn đến đổi khác mức điện áp ở đầu vào. Khoảng cách càng gần dẫn đến sự biến hóa càng lớn. Khi đó điện áp đầu vào không hòn đảo được so sánh với giá trị điện áp không đổi ghi trên biến trở R3. Nếu giá trị điện áp đầu vào không hòn đảo lớn hơn đầu vào hòn đảo, op amp LM358 xuất ra mức 1 ( + Vcc ), nếu giá trị hiệu điện thế đầu vào không hòn đảo nhỏ hơn đầu vào hòn đảo. trái lại nếu giá trị nhỏ hơn thì op amp LM358 xuất ra mức 0 ( GND ) .

Biến trở R3 dùng để điều chỉnh độ nhạy cảm của mạch. Điện trở R1 (150E), R2 (10K) và R4 (1K) được sử dụng để đảm bảo dòng điẹn tối thiểu 10mA đi qua các thiết bị LED IR như Phôtdiode và đèn LED thông thường tương ứng.

Xem thêm Tìm hiểu về mạch cầu H

Những ứng dụng của mạch cảm ứng hồng ngoại trong đời sống thường ngày

IR Sensor là thiết bị điện tử có nhiều tính năng độc đáo như bật tắt đèn tự động. Báo chống trộm. Cửa mở tự động,..

Cảm biến hồng ngoại giúp bật tắt đèn tự động hóa

Với công dụng tự động hóa bật đèn khi có người bước vào. Nhờ hoạt động giải trí trên nguyên tắc phát hiện ra ánh sáng hồng ngoại. Khi người vận động và di chuyển đến đâu thì đèn sẽ sáng đến đó. Vì thế những vị trí lắp thiết bị cảm ứng hồng ngoại như hiên chạy dọc, cửa ra vào …. Giúp cho những khoảng trống đó luôn được chiếu sáng lúc con người cần đến .

Cảm biến hồng ngoại giúp chống trộm

Sử dụng cảm ứng hồng ngoại trong thiết bị chống trộm là tốt nhất trong toàn bộ những thiết bị chống trộm khác. Khi kẻ trộm đi qua những mắt cảm ứng mà gia chủ lắp ráp thì thiết bị hú còi ngay lập tức. Đánh thức chủ nhà biết là có trộm để phòng chống và có giải pháp giải quyết và xử lý kịp thời .

Cảm biến hồng ngoại giúp Open tự động hóa

Hiện nay có nhiều thiết bị cảm ứng hồng ngoại được lắp ráp phát hiệu ra có người sắp đến. Sau đó truyền tín hiệu đến bộ điều khiển và tinh chỉnh Open tự động hóa. Giúp người dùng hoàn toàn có thể tiện nghi và linh động hơn khi sử dụng và lắp ráp những thiết bị .
Ngoài ra cảm ứng hồng ngoại còn được ứng dụng vào tăng trưởng kỹ thuật quân sự chiến lược. Đặc biệt được sử dụng nhiều trong điện tử kỹ thuật .

Trên đây là một số thông tin và kiến thức cơ bản về mạch cảm biến hồng ngoại. Hi vọng bài viết có thể cung cấp những thông tin bổ ích cho độc giả. Giúp bạn đọc hiểu hơn về loại thiết bị điện tử này.

Source: https://baoduongdieuhoa24h.com
Category: Điện Tử