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2023年5月26日 星期五

 

什麼是紅外線感測器? 它是如何工作的?



COVE



最常見的感測器類型之一是紅外線探測器。紅外線探測器主要用作運動探測器,因為它可以確定樹枝的搖動,和在院子裡行走的人之間的區別。紅外線探測器也可以可程式為只對較大的物體做出反應,而忽略較小的生物,使其對寵物友好。紅外線在運動感測器和攝影機中迅速流行起來。那麼,什麼是紅外探測器,它是如何工作的?

安全攝像頭安裝在戶外支柱上

什麼是紅外線探測器?

答案:紅外線探測器是對紅外光做出反應的裝置。

紅外線探測器使用對紅外線輻射做出反應的感測器。人眼看不到紅外線波。 眼睛可以看到一個基本的顏色光譜 —— 所有可以在彩虹顏色中看到的東西。然而,電磁波譜中有些顏色在彩虹之外。人類被稱為「三色體」,這意味著我們可以看到紅色、綠色和藍色,以及介於兩者之間的一切。例如,黃色只是綠色和紅色之間的陰影。與一些能看到更多顏色的動物相比,人類本質上是色盲。有些動物是四色體,有四個顏色感測器。更令人驚歎的是螳螂蝦,它有 12 個顏色感測器。

看到我們的眼睛實際上能理解的很少,我們無法用眼睛探測到紅外線輻射也就不足為奇了。在某種程度上,我們可以以熱量或溫度的形式使用紅外線。紅外波長 在 0.75 至 1000μm(微米)之間,而人類的可見光譜在 380 至 740 奈米之間。紅外光的光譜範圍分為兩類:近紅外線、中紅外線和遠紅外線。一些科學家推測,雖然人類無法直接看到紅外線,但眼睛會對遙遠的紅外線做出反應。

紅外感測器用於運動檢測、夜視、天文學、藝術修復、氣體檢測和其他各種應用。 無論我們是否意識到,紅外光是我們生活的重要組成部分。

許多感測器以紅外線輻射的形式接收紅外線。紅外線輻射可以感覺到熱量。如果透過紅外線感測器檢視,你將看到紅外線以可見光的形式,出現在感測器上。藍色代表較冷的溫度,紅色代表較熱的溫度。感測器上顯示的顏色只是對發射的紅外線輻射的解釋。感測器將熱溫度轉換為熱成像。例如,如果我們使用紅外線探測器並將感測器引向火災,我們將看到火災中心的紅色向外分散成黃色、綠色,然後是藍色。下面是一個關於紅外波的影片。


它是如何工作的?

答案:紅外線探測器透過與空氣中的紅外線粒子反應或吸收亞紅光來工作。

紅外線檢測使用各種材料,來產生響應電磁輻射的反應。該感測器將將一層碲化汞鎂(一層硫化鉛),與矽中的一層銦銦襯底結合起來。金屬在裝置內產生半導體。靈敏度取決於裝置是發射輻射還是吸收輻射。結構內的光線轉化為電流。光發出光二極體,這意味著光發出的光譜波長可以被解釋為電訊號。根據感測器的類型,這可以解釋為熱成像儀、溫度範圍、運動探測器或 LWIR 攝影機(Long wave infrared)。

運動探測器以不同的方式使用這項技術。當運動感測器檢測到紅外線輻射以觸發警報時,感測器正在使用被動紅外線技術。被動紅外探測器比用於電視遙控器和電腦滑鼠的感測器更靈敏。

要瞭解被動紅外檢測的工作原理,首先要瞭解所有生物都會發出一種形式的紅外線輻射。根據物體或物體發出的溫度,會發出或多或少的輻射。而且,正如我們之前提到的,人類看不到紅外線輻射,但我們已經創造了能夠接收光譜的技術。發射器的靈敏度允許測量紅外線輻射。該感測器使用所謂的「熱釋電感測器」來感應輻射。兩個熱釋電感測器並排放置。當某物或某人進入安裝探測器的房間時,電子會啟動裝置的靈敏度水準。當裝置啟動時,會觸發警報。

因為感測器是由紅外線活動觸發的,所以很難觸發虛假警報。然而,這並不意味著感測器不能被虛假警報觸發。如果感測器被白光直接擊中,警報將被觸發。這是因為感測器會被同時擊中它的光量所淹沒。為了避免這種虛假警報,請勿將感測器放置在對感測器來說吸收太高的地方。將感測器放在不受直射光影響的區域。房屋火災期間也可能觸發熱應用,儘管火災期間可能比運動感測器熄滅更需要擔心。

一個男人作為帶有PIR感測器的運動探測器的影象會看到他。

紅外線感測器多少錢?

答案:由於紅外線技術的流行,一般紅外線感測器相當便宜。

一般的 PIR 感測器和紅外線探測器價格便宜。這項技術在生活中隨處可見。它們用於電視和電視遙控器、警察雷達、天文學工具和安全裝置。紅外線感測器在我們的日常生活中隨處可見。由於它們的流行,紅外線技術已經變得非常適合公眾。

全球紅外探測器市場每年銷售數十億個紅外線探測器,使其成為市場上使用最多的感測器。紅外線發射器用途廣泛,因為它們可用於熱靈敏度、氣體分析、光譜響應和火災檢測。

紅外線感測器,目的在與其他工具一起使用和結合使用。紅外線感測器最常與日常用品相結合,儘管它們也存在於高品質的軍用級裝置中。在家庭安全中,紅外線感測器通常用於運動檢測和攝影機。由於紅外線技術安全、可靠、廉價,使用紅外線檢測的裝置也以安全、可靠和廉價而聞名。

一些公司可能會試圖用更昂貴的檢測技術取代紅外線技術,如微波感測器。然而,這些「高階」感測器使用更多的能量來維護,使它們的效率降低。

一般的 PIR 感測器價格低於 20 美元。當與運動感測器或監控攝影機結合使用時,該產品可能會花費更多。使用 PIR 檢測是最便宜的選擇。

白色背景上的Cove的白色運動感測器。

紅外線感測器可以檢測到多遠?

答案:紅外線感測器可以感知到 30 英尺。

被動紅外線感測器可以檢測 30 英尺外的運動。當 PIR 探測器放置在房間裡時,感測器將能夠「看到」整個房間。大多數家庭只需要使用一個紅外線感測器來覆蓋整個房間。PIR 感測器的一些變體可能能看到更遠,長達 40 英尺,而其他變體可能只能看到長達 15 英尺。在購買使用紅外線檢測的感測器之前,首先檢查感測器的範圍很重要

紅外線探測器如何用於家庭安全?

答案:紅外線探測器用於紅外線安全攝影機、運動感測器、窗戶感測器、熱感測器等。

在家庭安全中,紅外線探測器是擁有安全房屋的關鍵。他們提供了必要的工具,幫助家庭安全裝置變得更加準確和可靠。紅外線探測器可用於紅外線攝影機、探測器陣列、運動感測器和其他裝置,以提高準確性。這種準確性有助於房主在回家和離開家時感到更安全。以下是使用紅外線輻射檢測的三個主要功能。

紅外線安全攝影機

隨著新技術的建立,安全攝影機每年都在改進,以提供更好的記錄品質。為了節省能源成本(對於有線和無線系統),一些紅外線安全攝影機已經安裝了運動啟動。當使用運動啟動時,大多數攝影機都依賴紅外線輻射檢測,即使可以使用各種不同型別的運動檢測。紅外線輻射是與家庭安全攝影機一起使用的最簡單的運動檢測方式,因為紅外線檢測不會隨著時間的推移而磨損。當與熱安全攝影機一起使用時,其他運動感測器可能會隨著時間的推移而磨損,變得越來越不準確。

攝影機安裝了紅外線檢測,並開始記錄熱安全攝影機檢測到幀內移動的那一刻。這阻止了攝影機錄製毫無意義的空白鏡頭。現在,無線紅外線攝影機只捕捉重要時刻。這節省了金錢、時間和精力,以確保房主充分利用他們的房屋安全系統。

Cove的Yi嬰兒相機

PIR 運動感測器

在家庭安全方面,紅外線運動感測器是最常用的運動感測器類型。市場上有PIR、超音波、微波、斷層掃描和組合運動感測器。每個感測器都有好處,但對於大多數家庭來說,PIR 感測器是最好的選擇。它是最實惠的運動感測器類型,它使用很少的能量來執行。其他運動感測器,如微波感測器,可以消耗能量,安裝費用為數百美元。

PIR 代表被動紅外線運動感測器。它由體熱啟動,效率高。這些感測器可以可程式為適合有貓和狗的家庭的寵物友好類型。它們光滑、小巧,可以藏在房子裡。最重要的是,這種類型的運動探測器可以製成「智慧」感測器並與你的手機連線,使你能夠完全控制感測器。

熱感測器

先進的煙霧和熱感測器使用熱探測器進行溫度測量。為了感應熱量的變化,感測器安裝了被動紅外線感測器。當房間裡的溫度上升得太快時,這些感測器被可程式為觸發警報。當三種情況之一發生時,感測器會發生反應:

125° 的溫度超過三分鐘。溫度在一分鐘內上升 10°。如果溫度在一分鐘內達到 125°(前兩個的組合)。

透過使用紅外線技術,感測器能夠準確檢測低煙火災的存在,確保家庭和家庭比以往任何時候都更安全。

白色背景上的Cove的白色一氧化碳探測器

一氧化碳探測器

一氧化碳探測器使用 PIR 技術,以更好地感知空氣中小氣體顆粒的存在。一氧化碳是一種致命的氣體,每年在美國影響 2 萬至 3 萬人。這種氣體是無味和無色的,沒有一氧化碳探測器就無法檢測到。為了使一氧化碳探測器更準確,這些裝置採用紅外線雷射製造。當光束被一氧化碳顆粒破壞時,該裝置會觸發警報。紅外線技術有助於確保一氧化碳探測器保持準確。PIR 檢測有助於保護家庭,並有助於確保房主充分利用他們的家庭安全系統。


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