使用紅外傳感器來準確地測量在軍事應(yīng)用中的材料或氣體的化學成分是眾所周知的。然而,現(xiàn)在由于其迅速下滑的價格標簽,這些紅外傳感器獲得的
物聯(lián)網(wǎng)M2M應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)的牽引力,包括醫(yī)療診斷,成像和工業(yè)過程控制,火災(zāi)探測和遠程氣體泄漏檢測,污染監(jiān)測,并實時燃燒控制。
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,紅外傳感器在700納米- 1400納米(0-7微米- 1.4微米)范圍內(nèi)。中紅外包括在1400納米波長-3000熱感應(yīng)裝置(1.4微米- 3微米)范圍內(nèi),而遠,或熱紅外成像,涉及3000納米-1毫米(3微米- 1000微米);所有市場都看到了銷售和產(chǎn)品開發(fā)的上揚。
據(jù)ReportsnReports最近的市場研究報告,¹中紅外傳感器市場在2012年總計億$ 789,并預(yù)計到2019年將達到$ 7十億的動力增長,包括價格-性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(guī)模也從實驗室規(guī)模移植到便攜設(shè)備。
一冬青Research的研究,中紅外傳感器:市場份額,戰(zhàn)略和預(yù)測,全球范圍內(nèi),2013年至2019年,²專注于傳感器是如何成為
物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一部分,加油大量需求。什么是新的是一個廣泛的傳感應(yīng)用中使用新類型的激光器,從工業(yè)過程控制和環(huán)境監(jiān)測新的醫(yī)療診斷。
紅外應(yīng)用
紅外傳感器用于通過發(fā)射和/或檢測紅外線感知周圍環(huán)境特征輻射,并且能夠測量熱由物體被發(fā)射并檢測運動的。
一些最重要的工具,用于保持清潔,安全,健康的環(huán)境是傳感器,傳感器系統(tǒng),以及檢測存在和量化量傳感器網(wǎng)絡(luò)的特定化學痕量氣體。一旦源被定位,監(jiān)測也由傳感器提供的支持緩解和合規(guī)性。
這也是工業(yè)過程和汽車監(jiān)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(yī)療測試將讓位給能夠診斷當場醫(yī)療條件呼吸酒精檢測儀。醫(yī)療護理會變得更加積極主動,遠程照顧更準確的為今天的老齡人口。
紅外視覺有幾個應(yīng)用程序。它可以直觀的熱量泄漏的房屋,幫助醫(yī)生監(jiān)測血流量,識別環(huán)境中的環(huán)境化學物質(zhì),讓藝術(shù)史學家根據(jù)涂料層來看看,并與隱形眼鏡或可穿戴式電子整合。
對于光通信,調(diào)制的紅外光束由發(fā)射極LED由硅光電二極管接收的發(fā)送。紅外數(shù)據(jù)協(xié)會標準為IR通信的基礎(chǔ)。紅外技術(shù)是用于遠程地控制設(shè)備,其中的IoT使用的一個重要方面,并在連接的家庭應(yīng)用中最常用的技術(shù)。
傳感器的例子
的Melexis公司MLX90614家族包括用于非接觸式溫度測量的紅外溫度計。兩個IR敏感熱電堆探測器芯片和信號處理專用集成在同一TO-39罐。由于它的低噪聲放大器,17位ADC和DSP單元,高精度和溫度計的分辨率實現(xiàn)的。溫度計出廠帶PWM和SMBus(系統(tǒng)管理總線)輸出校準。塊10位PWM被配置成連續(xù)地發(fā)射在-20to120?C的范圍測得的溫度,用0.14?C的輸出分辨率。MLX90614的操作由內(nèi)部狀態(tài)機(圖1),其控制的測量和對象和環(huán)境溫度的計算,并通過PWM輸出或SMBus-確實溫度的后處理,以將它們輸出控制。兼容接口
家庭娛樂產(chǎn)品
醫(yī)療/醫(yī)療設(shè)備
應(yīng)用實例
高精度的非接觸溫度測量
移動空調(diào)控制系統(tǒng)的熱舒適性傳感器
對于住宅,商業(yè)和工業(yè)建筑空調(diào)溫度傳感元件
汽車盲角檢測
家電用溫度控制
衛(wèi)生保健
運動檢測
多區(qū)溫度控制 - 高達127的傳感器可以通過兩線被讀
體溫測量
圖1:Melexis的MLX90614系列的框圖。這些器件擁有體積小,成本低,功耗,易于集成,精度高了很多物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程序。
在日前,VishayTSSP77P38紅外探測器的中檔接近傳感器(圖2)是接近感測應(yīng)用的緊湊型紅外探測器模塊。它接收38千赫調(diào)制信號,并具有940納米的峰值靈敏度。檢測器的輸出脈沖的長度變化的基礎(chǔ)上的光從檢測的物體反射的光量。
圖2:為設(shè)備(在底部的框圖)基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程序包括機器人導(dǎo)航傳感器,大尺寸觸控面板感應(yīng)器,并在停車場,自動取款機,多目標檢測
的TSSP77P38是一款緊湊型紅外探測器模塊接近傳感應(yīng)用。它接收38千赫的調(diào)制信號,并具有940納米的峰值靈敏度。檢測器的輸出脈沖的長度成比例地被檢測從物體反射的光的量而變化。
另一個有趣的例子是Intersil的ISL29021數(shù)字接近傳感器與中斷功能,(圖3)的集成接近和紅外線傳感器具有內(nèi)置-in IR LED驅(qū)動器和I²C接口。它提供了紅外感應(yīng)與中斷功能特點接近估計。
圖3:為ISL29021應(yīng)用(上述框圖)包括移動設(shè)備,消費電子設(shè)備和工業(yè)和醫(yī)療接近傳感
對于紅外和接近傳感,一個內(nèi)部ADC是基于數(shù)字化的輸出的電荷平衡的A / D轉(zhuǎn)換技術(shù)來自光電二極管陣列信號時,內(nèi)部的IR LED驅(qū)動器開啟和關(guān)閉。噪聲消除電路拒絕不必要的IR噪音。該驅(qū)動器輸出電流為用戶可選擇高達100 mA的驅(qū)動不同類型的IR發(fā)射器的LED
四種不同的操作模式,可以通過I²C接口選擇:可編程紅外感應(yīng)一次,可編程的接近感測一次,可編程持續(xù)IR檢測和可編程連續(xù)接近感應(yīng)。該ISL29021支持一直保持到主機清除它通過I²C接口用于接近檢測硬件和軟件中斷。
總之,既紅外和無線技術(shù)的進步,對短期和中期范圍內(nèi)的通信和控制新的應(yīng)用將會出現(xiàn)。紅外無線,在入侵探測器,家庭娛樂控制,機器人控制系統(tǒng)中;中程,行的視線激光通信,無線麥克風,耳機,調(diào)制解調(diào)器和外設(shè)的一臺主機,將在作為“事物”連接一個越來越大的數(shù)量較大需求。
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本文標題:紅外傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
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