紅外感測器發展為物聯網應用

2021-09-23 09:41:21 字數 2322 閱讀 7976

使用紅外感測器來準確地測量在軍事應用中的材料或氣體的化學成分是眾所周知的。然而,現在由於其迅速下滑的**標籤,這些紅外感測器獲得的物聯網m2m應用網際網路的牽引力,包括醫療診斷,成像和工業過程控制,火災探測和遠端氣體洩漏檢測,汙染監測,並實時燃燒控制。

有三種主要的波長/頻率類別的紅外光譜:近,中,和遠紅外線。近紅外涉及光纖,紅外感測器在700奈米- 1400奈米(0-7微公尺- 1.4微公尺)範圍內。中紅外包括在1400奈米波長-3000熱感應裝置(1.4微公尺- 3微公尺)範圍內,而遠,或熱紅外成像,涉及3000奈米-1公釐(3微公尺- 1000微公尺); 所有市場都看到了銷售和產品開發的上揚。

據reportsnreports最近的市場研究報告,1中紅外感測器市場在2023年總計億$ 789,並預計到2023年將達到$ 7十億的動力增長,包括**-效能的提高和單位成本下降從高$ 3,000每單位$ 300,在某些情況下,下降到大約8 $單位的所有道路。規模也從實驗室規模移植到便攜裝置。

一冬青research的研究,中紅外感測器:市場份額,戰略和**,全球範圍內,2023年至2023年,2專注於感測器是如何成為物聯網的網路系統的一部分,加油大量需求。什麼是新的是乙個廣泛的感測應用中使用新型別的雷射器,從工業過程控制和環境監測新的醫療診斷。

紅外應用

紅外感測器用於通過發射和/或檢測紅外線感知周圍環境特徵輻射,並且能夠測量熱由物體被發射並檢測運動的。

一些最重要的工具,用於保持清潔,安全,健康的環境是感測器,感測器系統,以及檢測存在和量化量感測器網路的特定化學痕量氣體。一旦源被定位,監測也由感測器提供的支援緩解和合規性。

這也是工業過程和汽車監測和健康如此,特別是在呼吸分析。今天的標準昂貴和費時的醫療測試將讓位給能夠診斷當場醫療條件呼吸酒精檢測儀。醫療護理會變得更加積極主動,遠端照顧更準確的為今天的老齡人口。

紅外視覺有幾個應用程式。它可以直觀的熱量洩漏的房屋,幫助醫生監測血流量,識別環境中的環境化學物質,讓藝術史學家根據塗料層來看看,並與**眼鏡或可穿戴式電子整合。

對於光通訊,調製的紅外光束由發射極led由矽光電二極體接收的傳送。紅外資料協會標準為ir通訊的基礎。紅外技術是用於遠端地控制裝置,其中的iot使用的乙個重要方面,並在連線的家庭應用中最常用的技術。

感測器的例子

的melexis公司 mlx90614家族包括用於非接觸式溫度測量的紅外溫度計。兩個ir敏感熱電堆探測器晶元和訊號處理專用整合在同一to-39罐。由於它的低雜訊放大器,17位adc和dsp單元,高精度和溫度計的解析度實現的。溫度計出廠帶pwm和smbus(系統管理匯流排)輸出校準。塊10位pwm被配置成連續地發射在-20to120 c的範圍測得的溫度,用0.14 c的輸出解析度。mlx90614的操作由內部狀態機(圖1),其控制的測量和物件和環境溫度的計算,並通過pwm輸出或smbus-確實溫度的後處理,以將它們輸出控制。相容介面

物聯網應用裝置包括:家庭娛樂產品醫療/醫療裝置應用例項高精度的非接觸溫度測量移動空調控制系統的熱舒適性感測器對於住宅,商業和工業建築空調溫度感測元件汽車盲角檢測家電用溫度控制衛生保健運動檢測多區溫度控制 - 高達127的感測器可以通過兩線被讀體溫測量melexis的mlx90614系列圖

圖1:melexis的mlx90614系列的框圖。這些器件擁有體積小,成本低,功耗,易於整合,精度高了很多物聯網的應用程式。

在日前,vishay tssp77p38紅外探測器的中檔接近感測器(圖2)是接近感測應用的緊湊型紅外探測器模組。它接收38千赫調製訊號,並具有940奈米的峰值靈敏度。檢測器的輸出脈衝的長度變化的基礎上的光從檢測的物體反射的光量。

基於物聯網應用的器件影象

圖2:為裝置(在底部的框圖)基於物聯網的應用程式包括機械人導航感測器,大尺寸觸控面板感應器,並在停車場,自動取款機,多目標檢測

的tssp77p38是一款緊湊型紅外探測器模組接近感測應用。它接收38千赫的調製訊號,並具有940奈米的峰值靈敏度。檢測器的輸出脈衝的長度成比例地被檢測從物體反射的光的量而變化。

另乙個有趣的例子是intersil的 isl29021數字接近感測器與中斷功能,(圖3)的整合接近和紅外線感測器具有內建-in ir led驅動器和i2c介面。它提供了紅外感應與中斷功能特點接近估計。

intersil的isl29021框圖的影象

圖3:為isl29021應用(上述框圖)包括移動裝置,消費電子裝置和工業和醫療接近感測

對於紅外和接近感測,乙個內部adc是基於數位化的輸出的電荷平衡的a / d轉換技術來自光電二極體陣列訊號時,內部的ir led驅動器開啟和關閉。雜訊消除電路拒絕不必要的ir噪音。該驅動器輸出電流為使用者可選擇高達100 ma的驅動不同型別的ir發射器的led

四種不同的操作模式,可以通過i2c介面選擇:可程式設計紅外感應一次,可程式設計的接近感測一次,可程式設計持續ir檢測和可程式設計連續接近感應。該isl29021支援一直保持到主機清除它通過i2c介面用於接近檢測硬體和軟體中斷。

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