Cảm Biến Hồng Ngoại Là Gì? Phân Loại, Ứng Dụng Và Một Số Lưu Ý

Cảm biến hồng ngoại là gì?

Cách thức hoạt động của cảm biến hồng ngoại ra sao?

Cảm biến hồng ngoại có những ưu nhược điểm nào?

Khi Lắp Đặt và sử dụng cảm biến hồng ngoại cần lưu ý những điều gì?

Bài viết dưới đây sẽ là những thông tin hữu ích về cảm biến hồng ngoại mà tôi muốn đem đến cho các bạn.

Cảm Biến Hồng Ngoại Là Gì?

Cảm biến hồng ngoại ( Tên tiếng anh là: Infraed Sensor hoặc viết tắt là IR Sensor) đây là một thiết bị điện tử có khả năng phát hoặc nhận trong phạm vi của bức xạ hồng ngoại. Cảm biến hồng ngoại này hoạt động dựa trên sự thay đổi nguồn nhiệt trên cơ thể người, vật thể hay các nguồn nhiệt khác.

Cảm biến hồng ngoại hiện nay được sử dụng để phát hiện chuyển động của người hoặc vật khi bước vào trong phạm vi cảm ứng. Do đó cảm biến hồng ngoại còn được gọi với một cái tên khác là cảm biến chuyển động

Phân Loại Cảm Biến Hồng Ngoại

Hiện nay cảm biến hồng ngoại được chia làm 2 loại chính: Đó là cảm biến chủ động (AIR) và cảm biến thụ động (PIR).

• Cảm biến hồng ngoại chủ động (AIR): Là loại cảm biến được sử dụng để phát hiện các vật thể chuyển động dựa trên việc phát ra và thu sóng của cảm biến hồng ngoại. Khi có sự chuyển động ngang qua hoặc gần phạm vi cảm biến, cảm biến sẽ nhận biết được sự hiện diện của vật thể đó.

Cảm biến hồng ngoại chủ động được sử dụng nhiều cho các hệ thống an ninh, hệ thống đo lường khoảng cách và trong công nghiệp, để kiểm soát và giám sát chặt chẽ quy trình sản xuất. Các lĩnh vực này đòi hỏi tính chính xác cao và phát hiện đối tượng nhanh chóng.

• Cảm biến hồng ngoại thụ động (PIR): Là loại cảm biến không phát ra tia hồng ngoại mà thay vào đó là thu lại tia hồng ngoại từ các vật thể khác phát ra trong khu vực cảm biến dưới dạng nhiệt độ.

Cảm biến hồng ngoại thụ động được sử dụng nhiều trong hệ thống an ninh nhà cửa và trong các khu y tế. Để có thể theo dõi tình hình và sự chuyển động của bệnh nhân mà không cần phải tiếp xúc trực tiếp.

Cách Thức Hoạt Động Của Cảm Biến Hồng Ngoại

Cảm biến hồng ngoại hoạt động dựa trên nguyên lý phát hiện và đo lường năng lượng hồng ngoại dưới dạng nhiệt độ. Dưới đây là những cách thức hoạt động cơ bản của cảm biến.

• Phát hiện nhiệt độ: Cảm biến hồng ngoại có các bộ phận bức xạ hồng ngoại và bộ lọc chọn dải tần số bức xạ hồng ngoại. Khi có một vật thể chuyển động bước vào phạm vi cảm biến thì sẽ có sự thay đổi nhiệt độ phát ra và lan toả ra xung quanh.
• Thu sóng hồng ngoại: Cảm biến sử dụng bộ dò năng lượng để thu nhận và chuyển đổi năng lượng hồng ngoại này thành tín hiệu điện.
• Xử lý tín hiệu: Tín hiệu điện từ cảm biến được đưa vào vi mạch để phân tích và xử lý. Trong quá trình này, tín hiệu sẽ được xử lý và ampli hoá để có thể đảm bảo được chất lượng cũng như độ nhạy của cảm biến.
• Phân tích và đánh giá: Cảm biến hồng ngoại có thể xử lý các tín hiệu và phân tích đánh giá nhiệt độ qua sự thay đổi nhiệt trong môi trường. Nếu có sự thay đổi quá nhiều, cảm biến sẽ kích hoạt cảnh báo theo lập trình được cài sẵn.

Ưu Điểm Và Nhược Điểm Của Cảm Biến Hồng Ngoại

Cảm biến hồng ngoại được ứng dụng nhiều trong đời sống vì có nhiều ưu điểm nổi bật nhưng đồng thời cũng có những nhược điểm đi kèm phía sau.

Ưu Điểm:

• Cảm biến hồng ngoại có độ nhạy cao trong việc xác định nhiệt độ phát ra từ các vật thể di chuyển trong không gian
• Thiết kế của cảm biến cho phép phát hiện và xác định được khoảng cách chính xác của vật thể phát ra bức xạ hồng ngoại
• Cảm biến có thể hoạt động tốt trong môi trường thiếu ánh sáng, do không phụ thuộc vào ánh sáng của môi trường
• Có thể hoạt động trong một thời gian dài mà không cần bảo dưỡng. Cảm biến không bị ảnh hưởng quá nhiều trong môi trường bụi bẩn và ẩm ướt
• Cảm biến hồng ngoại tiêu thụ năng lượng ít hơn những loại cảm biến khác, dó đó chúng rất thích hợp cho các yêu cầu sử dụng tiết kiệm năng lượng.
• Có thiết kế cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ

Nhược Điểm:

• Cảm biến hồng ngoại bị giới hạn về khoảng cách mà chúng có thể phát hiện vật thể. Độ phủ của cảm biến thường sẽ là vài mét đến vài chục mét tuỳ thuộc vào loại cảm biến nào.
• Độ chính xác của cảm biến sẽ giảm dần tuỳ thuộc vào khoảng cách của vật thể.
• Cảm biến hồng ngoại sẽ bị ảnh hưởng từ nhiều nguồn sáng khác nhau trong môi trường như anh sáng mắt trời hoặc ánh sáng từ bóng đèn.
• Cảm biến hồng ngoại sẽ bị ảnh hưởng bởi một số điều kiện nhiệt độ môi trường. Do đó, đối với những môi trường có nhiệt độ cao thì khả năng hoạt động của cảm biến sẽ kém chính xác.
• Cảm biến hồng ngoại vì quá nhạy cảm nên rất dễ bị lừa bởi các nguồn nhiệt giả mạo dẫn đến kết quả không chính xác.

Hiện Nay Trên Thị Trường Có Những Loại Cảm Biến Hồng Ngoại Nào Tốt

Với khả năng phát hiện chính xác người qua lại, cảm biến hồng ngoại đã trở thành giải pháp quan trọng và tiện ích trong đời sống. Dưới đây là một số đồng hồ tốt trên thị trường hiện nay để các bạn tham khảo.

Cảm Biến Hồng Ngoại Phát Hiện Người BLE/ZigBee

• Kết nối không dây: Cho phép người dùng điều khiển thông qua điện thoại di đông.
• Phát hiện chuyển động: Cảm biến tự động tắt đèn khi có người.
• Đo được cường độ ánh sáng trong môi trường xung quanh.
• Đo được nhiệt độ, độ ẩm trong môi trường xung quanh.
• Cập nhật thường xuyên mức pin trên App
• Có thể thay đổi được độ nhạy và độ trễ cảm biến

Ứng dụng:

• Cảm biến hồng ngoại này thường được gắn ở các hành lang hay cầu thang, cửa ra vào và cổng, giúp người dùng có thể cài đặt lệnh tắt/mở đèn khi có người chuyển động.
• Với tính năng này, người trong nhà sẽ an toàn khi đi lên cầu thang hay hành lang vào buổi tối

Cảm Biến Hồng Ngoại 220V Tuya

• Được trang bị các cảm biến chuyển động PIR cực nhạy có thể phát hiện sự chuyển động của con người để cảnh báo.
• Có Chức năng tự động bật/tắt đèn trong đêm tối
• Thích hớp cho những khu vực không cần đi dây phức tạp

Ứng Dụng:

• Cảnh báo trống trộm đột nhập vào nhà.
• Thiết lập chế độ bật/tắt đèn thông minh cho cầu thang hay hành lang trong nhà khi có người qua lại trong đêm tối

Một Số Lưu Ý Khi Lắp Đặt Và Sử Dụng Cảm Biến Hồng Ngoại

Việc lắp đặt và sử dụng cảm biến hồng ngoại cần phải lưu ý một số điều sâu đây:

• Vị trí lắp đặt: Đặt cảm biến ở vị trị phù hợp để có thể đảm bảo quan sát được vùng cần quan sát. Tránh đặt ở những vị trí có ánh sáng mạnh sẽ gây ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của cảm biến.
• Độ cao lắp đặt: Đặt cảm biến hồng ngoại ở độ cao phù hợp với khu vực cần giám sát, để đảm bảo cảm biến có thể phát hiện được các vật thể cần giám sát.
• Góc quét: Điều chỉnh góc quét phù hớp để đảm bảo có thể phủ sóng đúng vùng cần quét
• Nhiệt độ môi trường: Tránh đặt cảm biến ở nơi có nhiệt độ quá cao để có thể đảm bảo được hiệu xuất của cảm biến.
• Kiểm tra bảo dưỡng định kỳ: Thường xuyên kiểm tra và bảo dưỡng cảm biến định kỳ để máy hoạt động tốt và tránh những sai sót ngoài ý muốn.
• Lựa chọn cảm biến phù hợp: Việc lựa chọn cảm biến phù hợp sẽ đem lại hiệu quả tốt.

Mối quan hệ giữa cảm biến hồng ngoại và van & phụ kiện đường ống

Lĩnh vực cảm biến công nghiệp và van phụ kiện đường ống có mối liên hệ chặt chẽ trong việc giám sát, điều khiển và đảm bảo an toàn cho hệ thống đường ống trong các nhà máy, công trình công nghiệp.

Cảm biến công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong việc thu thập dữ liệu về các thông số vận hành của hệ thống đường ống như:

• Áp suất: Cảm biến áp suất giúp đo lường và giám sát áp suất trong đường ống, đảm bảo áp suất hoạt động ổn định và an toàn, tránh tình trạng quá áp gây hư hỏng hoặc nổ đường ống.
• Nhiệt độ: Cảm biến nhiệt độ giúp đo lường và kiểm soát nhiệt độ của chất lỏng hoặc khí trong đường ống, đảm bảo nhiệt độ hoạt động ở mức cho phép, tránh tình trạng quá nhiệt gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm hoặc gây cháy nổ.
• Lưu lượng: Cảm biến lưu lượng giúp đo lường lượng chất lỏng hoặc khí đi qua đường ống trong một đơn vị thời gian, giúp kiểm soát tốc độ dòng chảy, phát hiện rò rỉ và tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.
• Mực chất lỏng: Cảm biến mức chất lỏng giúp đo lường và kiểm soát mức chất lỏng trong bồn chứa, bể chứa, đảm bảo mức chất lỏng luôn ở trong phạm vi an toàn, tránh tình trạng tràn hoặc cạn kiệt.

Dữ liệu thu thập từ các cảm biến này được truyền về hệ thống điều khiển trung tâm, giúp người vận hành giám sát tình trạng hoạt động của hệ thống đường ống, phát hiện sớm các sự cố và đưa ra các biện pháp xử lý kịp thời.

Van và phụ kiện đường ống đóng vai trò điều khiển dòng chảy của chất lỏng hoặc khí trong hệ thống. Các loại van như van cổng, van cầu, van bi, van bướm… được sử dụng để đóng mở, điều chỉnh lưu lượng, điều hướng dòng chảy. Các phụ kiện như co, tê, mặt bích, khớp nối… giúp kết nối các đoạn ống lại với nhau, tạo thành hệ thống đường ống hoàn chỉnh.

Sự kết hợp giữa cảm biến công nghiệp và van phụ kiện đường ống tạo nên một hệ thống tự động hóa, giúp giám sát, điều khiển và đảm bảo an toàn cho hệ thống đường ống một cách hiệu quả. Điều này giúp tăng năng suất, giảm thiểu rủi ro và tiết kiệm chi phí vận hành cho doanh nghiệp.