Cảm biến hồng ngoại là gì? Đa dạng loại cảm biến hồng ngoại

Mạch cảm biến hồng ngoại phát hiện người là gì có thể là câu hỏi của nhiều người trong cuộc sống hiện đại. Vậy nguyên tắc hoạt động và ứng dụng của các thiết bị cảm biến hồng ngoại là như thế nào? Bài viết này sẽ giải đáp chi tiết về thiết bị điện tử thông minh này, hãy cùng Mytour tìm hiểu ngay nhé.

Cảm biến hồng ngoại là gì?

Cảm biến hồng ngoại là thiết bị điện tử có khả năng phát hiện hoặc nhận diện tia hồng ngoại, một dạng tia nhiệt không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Các vật thể có nhiệt độ trên 0°K (-273,15°C) đều phát ra tia hồng ngoại.

Cảm biến hồng ngoại được ví như “mắt thần” trong thế giới điện tử, đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày.

Ưu và nhược điểm của cảm biến hồng ngoại

Hiểu rõ về các ưu điểm và nguyên lý hoạt động của cảm biến hồng ngoại sẽ giúp bạn áp dụng linh hoạt tiện ích này trong cuộc sống và công việc.

• Khả năng phát hiện chính xác: Có thể phát hiện thay đổi nhỏ nhất trong tia hồng ngoại. 
• Hoạt động tốt trong điều kiện thiếu ánh sáng: Sử dụng tia hồng ngoại để phát hiện vật thể, nên có thể hoạt động hiệu quả trong môi trường thiếu ánh sáng.
• Chi phí rẻ, dễ dàng lắp đặt và sử dụng: So với các loại cảm biến khác như radar vi sóng, cảm biến hồng ngoại có chi phí tương đối rẻ. 
• Tiết kiệm điện năng

Với những ưu điểm được liệt kê trên, cảm biến hồng ngoại được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại thiết bị như điều khiển từ xa hay camera an ninh. Tuy nhiên, với sự đa dạng của các loại camera trên thị trường, việc lựa chọn sản phẩm phù hợp có thể là một thách thức. Dưới đây là một số sản phẩm camera sử dụng cảm biến hồng ngoại mà bạn có thể tham khảo:

Mặc dù có vai trò quan trọng trong cuộc sống, cảm biến hồng ngoại cũng tồn tại những hạn chế, điểm yếu cần chú ý.

• Phạm vi hoạt động có hạn: Cảm biến hồng ngoại thường chỉ hoạt động trong phạm vi từ vài mét đến vài chục mét.
• Bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường và ánh sáng trực tiếp: Các loại cảm biến hồng ngoại thường không hoạt động tốt trong môi trường có nhiệt độ không ổn định. Ngoài ra, ánh sáng mặt trời có thể ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị, gây ra tình trạng báo động giả.

Các loại thiết bị cảm biến hồng ngoại

Thực tế có rất nhiều loại cảm biến khác nhau, việc lựa chọn loại phù hợp phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng cụ thể của từng trường hợp. Tuy nhiên chỉ có hai loại thiết bị cảm biến hồng ngoại thường được con người sử dụng trong cuộc sống.

Cảm biến nhiệt hồng ngoại chủ động

Nguyên tắc hoạt động của thiết bị cảm biến nhiệt hồng ngoại chủ động (PIR) dựa vào sự thay đổi về nhiệt độ của môi trường xung quanh. Đặc tính của loại cảm biến này là chỉ thu nhận tia hồng ngoại mà không phát ra bất kỳ tia nào. Cụ thể, khi phát hiện có vật thể di chuyển qua khu vực cảm biến, nhiệt độ tại vị trí sẽ thay đổi. Trong cuộc sống hàng ngày, cảm biến PIR thường được sử dụng trong các hệ thống cảnh báo trộm, cửa tự động hoặc hệ thống tưới tự động,...

Cảm biến hồng ngoại tích hợp

Cảm biến hồng ngoại tích hợp (AIR) hoạt động dựa trên việc phát và thu nhận tia hồng ngoại để phát hiện vật thể. Khi có vật di chuyển qua vùng cảm biến, sự thay đổi tín hiệu sẽ được ghi nhận, từ đó kích hoạt thiết bị cảm biến hồng ngoại và phát ra tín hiệu cảnh báo. Nhờ khả năng 'nhìn' trong bóng tối và không bị ảnh hưởng bởi ánh sáng xung quanh, cảm biến AIR được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.

Các ứng dụng của cảm biến hồng ngoại

Một số ứng dụng của cảm biến hồng ngoại thường được áp dụng trong đời sống hàng ngày như sau:

• Hệ thống an ninh: Cảnh báo về việc xâm nhập hoặc trộm cắp cho các ngôi nhà, nhà kho, văn phòng,...
• Bật/tắt đèn tự động: Khi có người di chuyển, cảm biến hồng ngoại sẽ tự động kích hoạt chức năng bật, tắt đèn.
• Thiết bị y tế: Cảm biến hồng ngoại được dùng để đo nhiệt độ cơ thể, kiểm tra tình trạng sức khỏe, hỗ trợ chuẩn đoán bệnh tật.
• Ứng dụng trong công nghiệp: Đếm sản phẩm trên dây chuyền sản xuất hoặc phát hiện lỗi sản phẩm dựa trên sự khác biệt về nhiệt độ hoặc hình dạng.

Nguyên lý hoạt động của thiết bị cảm biến hồng ngoại

Phát hiện và thu nhận tia hồng ngoại phát ra từ vật thể chính là nguyên lý hoạt động của thiết bị cảm biến hồng ngoại. Khi có vật thể di chuyển qua phạm vi cảm biến, nhiệt độ xung quanh cảm biến sẽ thay đổi, dẫn đến sự biến đổi của tín hiệu thu được từ bộ thu tia hồng ngoại. Mạch điện tử sẽ xử lý tín hiệu này và đưa ra tín hiệu đầu ra để chỉ ra sự hiện diện của vật thể.

Cấu trúc của cảm biến hồng ngoại

Để tạo ra một thiết bị cảm biến hồng ngoại, cấu trúc của nó bao gồm:

• Vỏ bọc: Bảo vệ cảm biến khỏi bụi bẩn và các yếu tố bên ngoài như va chạm, rơi vỡ…
• Thấu kính Fresnel: Hỗ trợ tập trung tia hồng ngoại vào bộ thu.
• Bộ thu: Bao gồm một diode quang học có khả năng nhận diện bức xạ hồng ngoại.
• Mạch xử lý: Xử lý tín hiệu nhận được từ bộ thu và đưa ra tín hiệu đầu ra thích hợp.
• Điện trở: Điều chỉnh dòng điện chạy qua diode quang học.

Những điều cần chú ý khi cài đặt cảm biến hồng ngoại

Mặc dù mang lại nhiều lợi ích cho con người trong cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu suất hoạt động và an toàn, người dùng cần chú ý những vấn đề quan trọng khi thiết lập các loại cảm biến hồng ngoại.

Khi cài đặt các thiết bị cảm biến hồng ngoại, cần chọn hướng và độ cao phù hợp để quan sát được toàn bộ khu vực cần giám sát. Tránh lựa chọn những vị trí có vật cản che khuất tầm nhìn và những khu vực có nguồn nhiệt trực tiếp như ánh nắng mặt trời, quạt gió, máy sưởi,...

Xác định rõ mục đích để lắp đặt loại cảm biến phù hợp với nhu cầu sử dụng, tránh lãng phí thời gian và tiền bạc khi muốn thay đổi thiết bị khác. Chọn mua các thiết bị cảm biến hồng ngoại tại các cửa hàng uy tín, chính hãng và có bảo hành kèm theo.

Lưu ý khi sử dụng thiết bị cảm biến hồng ngoại

Khi sử dụng thiết bị cảm biến hồng ngoại, hãy chú ý đến những điểm sau:

• Thường xuyên lau chùi, vệ sinh bụi bẩn để đảm bảo hoạt động bình thường và chính xác của thiết bị.
• Nếu không chắc chắn về cách lắp đặt hoặc sử dụng các thiết bị cảm biến hồng ngoại, hãy liên hệ ngay với nhà cung cấp để được hướng dẫn chi tiết.
• Nên sử dụng cảm biến hồng ngoại kết hợp với các thiết bị an ninh khác để tăng cường hiệu quả bảo vệ.

Hy vọng bài viết này đã giải đáp thắc mắc của bạn về mạch cảm biến hồng ngoại phát hiện người là gì và nguyên lý hoạt động của các loại thiết bị cảm biến hồng ngoại. Với sự tiến bộ không ngừng của khoa học kỹ thuật hiện đại, tính năng này chắc chắn sẽ được cải tiến và hoàn thiện hơn trong tương lai. Hãy khám phá thêm nhiều thông tin thú vị về thế giới công nghệ và đừng quên chia sẻ bài viết này nếu bạn thấy hữu ích nhé!