Cảm biến hồng ngoại là công nghệ ngày càng được ứng dụng nhiều trong các sản phẩm gia dụng để tạo nên ngôi nhà thông minh SmartHome. Chúng ta cùng tìm hiểu về cảm biến hồng ngoại và các ứng dụng phổ biến của nó.
Nội dung chính
Cảm biến hồng ngoại là gì?
Cảm biến hồng ngoại là một thiết bị điện tử phát hoặc nhận bức xạ hồng ngoại trong môi trường của nó. Khi vật thể phát ra nhiệt độ trên 35 độ C, nó sẽ phát ra bức xạ hồng ngoại mà con người không thể nhìn thấy được.
Phân loại cảm biến hồng ngoại
Có hai loại cảm biến hồng ngoại chính hiện nay:
- Cảm biến hồng ngoại chủ động: Khi có vật thể ở gần, các tia hồng ngoại do thiết bị phát ra sẽ chiếu vào vật thể và phản xạ lại, từ đó cảm biến có thể xác định được vật thể đó.
- Cảm biến hồng ngoại thụ động: Không tự phát ra tia hồng ngoại mà tự động phát hiện và nhận tia hồng ngoại từ vật thể khác.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến hồng ngoại
Nguyên lý hoạt động của cảm biến hồng ngoại như sau:
- Cảm biến hồng ngoại chủ động: Gồm hai thành phần: nguồn hồng ngoại sử dụng bóng đèn LED để phát ra sóng hồng ngoại và cảm biến hồng ngoại. Khi gặp vật thể, tia hồng ngoại sẽ phản xạ lại và xuyên qua cảm biến hồng ngoại.
- Cảm biến hồng ngoại thụ động: Đơn giản chỉ là cảm biến nhiệt điện, bộ lọc hồng ngoại và thấu kính Fresnel để phát hiện tia hồng ngoại do một vật thể phát ra.
Ứng dụng của cảm biến hồng ngoại
Thời gian gần đây, có nhiều vụ trộm đột nhập vào nhà, chúng rất manh động, sẵn sàng hành động khi bị phát hiện. Bạn có biết cái này không? Và loại thiết bị nào có thể giúp bạn trong việc này?
Bạn có thói quen quên tắt đèn khi đi vệ sinh, hay bạn cần một thiết bị có thể giúp đếm sản phẩm một cách nhanh chóng và khoa học?
Xuất phát từ nhu cầu thực tế trên, các nhà khoa học đã cho ra đời các sản phẩm ứng dụng cảm biến hồng ngoại để giải quyết tốt các vấn đề nêu trên.
Cảm biến hồng ngoại chống trộm, phát hiện người
Khi được ứng dụng vào việc chống trộm, cảm biến hồng ngoại hoạt động rất hiệu quả giúp gia chủ ngăn chặn những kẻ lừa đảo vào nhà.
Tầm hoạt động của thiết bị hồng ngoại khoảng 3 đến 5 m với vùng quét 360 °. Có thể gắn cảm biến hồng ngoại ở mọi vị trí quan trọng như: cửa sổ, cửa ra vào… đây là những vị trí dễ dàng nhất để kẻ trộm xâm nhập.
Khi kẻ trộm vào nhà, thiết bị sẽ nhận được tín hiệu nhiệt và sự di chuyển của nó, lập tức còi hú hú inh ỏi, báo động cho gia chủ.
Ngoài chức năng chống trộm, khi bạn kích hoạt chế độ an ninh, có người lạ hay người quen vào nhà thì cảm biến sẽ báo động cho bạn.
Cảm biến hồng ngoại bật và tắt đèn
Cảm biến hồng ngoại bật tắt đèn hay còn gọi là công tắc cảm ứng, cảm biến chuyển động.
Cơ chế hoạt động khá đơn giản: khi có người đi vào vùng quét của thiết bị, đèn sẽ tự động bật sáng, khi người đó ra khỏi vùng phát hiện thì đèn sẽ tắt.
Ngoài ra, thiết bị này còn có thể tự động hẹn giờ và dò tìm ánh sáng xung quanh để điều khiển đèn.
Cảm biến hồng ngoại đo nhiệt độ
Cảm biến nhiệt độ có thể đo và nhận tín hiệu nhiệt độ từ môi trường xung quanh.
Tùy thuộc vào cài đặt và lập trình của máy chủ, thiết bị sẽ hoạt động theo lịch trình này.
Cảm biến đếm sản phẩm hồng ngoại
Nó là một ứng dụng tuyệt vời của tia hồng ngoại trong bán hàng, quản lý hàng tồn kho. Giúp nhân viên kinh doanh hạn chế sai sót khi xuất hóa đơn của khách hàng.
Giúp dịch vụ chuyển phát tiết kiệm được nhiều thời gian và kiểm tra hàng hóa ra vào kho nhanh chóng, hạn chế thất thoát hàng hóa.
Giúp mở cửa tự động
Cảm biến hồng ngoại đặt trên cùng sẽ phát hiện chuyển động ra vào từ đó điều khiển đóng / mở cửa cho phù hợp. Bạn có thể thấy ứng dụng này rõ ràng hơn trong các trung tâm thương mại hoặc văn phòng.
Giúp truyền các lệnh điều khiển
Tia hồng ngoại từ lâu đã được sử dụng trong điều khiển từ xa của tivi và điều hòa nhiệt độ để phát ra tín hiệu điều khiển từ xa. Hiện nay, với việc tích hợp cảm biến hồng ngoại trên các thiết bị, điện thoại thông minh có thể phát ra tia hồng ngoại, bạn có thể sử dụng điện thoại thông minh để điều khiển thiết bị.
Cảm biến hồng ngoại giúp tạo ra một thiết bị nhìn ban đêm
Thông qua nguyên lý chuyển đổi photon từ ánh sáng xung quanh thành electron, sau đó khuếch đại bằng hóa chất sẽ tạo ra thiết bị giúp chúng nhìn được trong môi trường không có ánh sáng nhìn thấy. Thiết bị này thường được nhiều lực lượng quân đội và cảnh sát sử dụng.
Ứng dụng trong thiên văn học
Cảm biến hồng ngoại cũng được sử dụng trong kính thiên văn, hệ thống phát hiện và máy dò trạng thái rắn. Các vật thể phát ra nhiệt hoặc tia hồng ngoại sẽ được kính phát hiện, giúp các nhà thiên văn quan sát các vật thể trong vũ trụ.
Ứng dụng vào nghệ thuật tạo và khôi phục hình ảnh
Các nhà nghiên cứu sử dụng phản xạ tia hồng ngoại để phân tích và nghiên cứu các lớp ẩn trong sơn nghệ thuật. Người ta sẽ phát hiện ra những đặc điểm của bức tranh như chất liệu, độ tuổi và từ đó xác định được bức tranh là thật hay giả.
Một số lưu ý khi lắp đặt và sử dụng cảm biến hồng ngoại
Để đảm bảo rằng cảm biến hồng ngoại hoạt động như mong đợi, có một số điều cần lưu ý sau khi lắp đặt:
- Không lắp đặt cảm biến hồng ngoại ở những điểm mù hoặc chướng ngại vật khiến máy dò không phát hiện được mục tiêu.
- Tránh lắp đặt gần các nguồn nhiệt dễ gây báo động giả như điều hòa, lỗ thông hơi, lò sưởi và ánh sáng mặt trời vì đầu hồng ngoại rất nhạy cảm với năng lượng hồng ngoại.
- Đầu báo hồng ngoại phải được đặt ở độ cao chính xác như chỉ dẫn trong tài liệu kỹ thuật.
- Kiểm tra cẩn thận đầu báo sau khi lắp đặt để đảm bảo hoạt động tốt.
Hy vọng bài viết trên đã cung cấp cho bạn phần bổ sung thông tin về KNX store và ứng dụng của cảm biến hồng ngoại trong SmartHome.