Buzz
Cảm biến hồng ngoại (IR) là một công nghệ phổ biến được áp dụng rộng rãi trong đời sống hiện đại. Mặc dù hầu hết chúng ta đã sử dụng qua công nghệ này, nhưng không phải ai cũng biết rõ về tia hồng ngoại, cảm biến hồng ngoại là gì cũng như những đặc điểm và cách thức hoạt động của chúng. Trong bài viết này, Mytour cung cấp những thông tin quan trọng nhất về IR, mời bạn tham khảo!
IR là gì?
IR là từ viết tắt của Infrared Ray, hay còn gọi là tia hồng ngoại. Đây là một loại năng lượng bức xạ có bước sóng dài hơn so với ánh sáng mà con người có thể nhìn thấy được. Thay vào đó, chúng ta chỉ có thể cảm nhận qua nhiệt độ.
Mỗi vật thể trong vũ trụ đều tồn tại với một mức bức xạ riêng biệt, bao gồm cả mặt trời và lửa – hai nguồn phát ra bức xạ nhiệt độ cao, kể cả tia hồng ngoại.
William Herschel – nhà thiên văn học nổi tiếng từ Anh đã thực hiện thí nghiệm vào năm 1800, mở ra khám phá sự tồn tại của ánh sáng hồng ngoại đối với nhân loại.
Ông đã phân tích ánh sáng mặt trời thành các màu khác nhau bằng kính lọc, sau đó đặt nhiệt kế ở từng màu để đo lường nhiệt độ. Herschel phát hiện nhiệt độ ở màu đỏ cao hơn so với các màu khác, nổi bật với sự gia tăng dần về nhiệt độ.
Ngoài các ánh sáng mà mắt thường có thể nhìn thấy, tồn tại một dạng sóng điện từ tạo ra nhiệt độ mà mắt không nhận biết được – hay gọi là tia hồng ngoại.
Cảm biến hồng ngoại là gì? Nguyên lý hoạt động của cảm biến IR
Cảm biến hồng ngoại (IR) là loại cảm biến sử dụng ánh sáng hồng ngoại để phát hiện, đo và truyền thông tin giữa các thiết bị. Nó còn được dùng để phát hiện các vật thể khó nhìn trong bóng tối và có nhiều ứng dụng như điều khiển từ xa, an ninh, cảm biến chuyển động…
Cơ chế hoạt động của cảm biến hồng ngoại như thế nào:
- Phát tín hiệu hồng ngoại: Công nghệ này sử dụng nguồn ánh sáng hồng ngoại (thường là đèn LED…) để phát tia IR.
- Tương tác với đối tượng: Tia hồng ngoại từ cảm biến sẽ tương tác với các vật trong môi trường.
- Phản xạ/hấp thụ: Đối tượng có thể phản xạ hoặc hấp thụ tia hồng ngoại tùy thuộc vào tính chất của nó.
- Thu thập tín hiệu: Cảm biến thu thập tín hiệu từ mức phản xạ hoặc hấp thụ của đối tượng.
- Xử lý tín hiệu: Vi mạch điện tử trong cảm biến hồng ngoại xử lý tín hiệu thu thập để đo lường sự thay đổi. Thông thường, sự thay đổi này liên quan đến khoảng cách, nhiệt độ của đối tượng.
- Phân tích, đánh giá: Thông tin sau khi xử lý được dùng để phân tích, đánh giá như xác định khoảng cách, nhiệt độ hay sự hiện diện của đối tượng…
Đặc điểm nổi bật của cảm biến hồng ngoại
Dưới đây là những đặc điểm đáng chú ý của cảm biến IR:
- Vì bước sóng của ánh sáng nhìn thấy được thấp hơn so với bước sóng của tia IR, mắt người không thể nhìn thấy được tia hồng ngoại mà chỉ có thể cảm nhận được nhiệt độ.
- Tia hồng ngoại không thể xuyên qua các vật cản, vì vậy nếu giữa tivi và remote có vật cản, bạn sẽ không thể điều khiển tivi bằng remote.
- Cảm biến hồng ngoại tiêu thụ ít năng lượng vì thường sử dụng các loại đèn LED hồng ngoại có cường độ thấp, giúp tiết kiệm năng lượng.
Các thiết bị nào sử dụng công nghệ cảm biến hồng ngoại?
Hiện nay, cảm biến hồng ngoại được sử dụng rộng rãi trên các thiết bị điện tử như máy lạnh, quạt, tivi… và các sản phẩm tích hợp điều khiển bằng remote hồng ngoại.
Bên cạnh đó, cảm biến hồng ngoại được tích hợp vào các dòng camera hồng ngoại hiện đại, thường là camera giám sát hoặc camera ngoài trời. Những camera này thường thu hình ảnh đen trắng bằng cách sử dụng tia hồng ngoại chiếu lên vật thể. Ngoài ra, cảm biến IR còn được ứng dụng trong công nghệ nhận diện khuôn mặt, FaceID…
Tia hồng ngoại có trong các thiết bị công nghệ có gây hại hay không?
Các nghiên cứu cho thấy, tia hồng ngoại trong các công nghệ cảm biến hiện nay không gây ảnh hưởng đến sức khỏe người dùng.
Lý do là bởi chúng được sử dụng với công suất thấp và luôn qua nhiều bài kiểm tra chặt chẽ để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người dùng. Vì vậy, bạn có thể hoàn toàn yên tâm khi sử dụng các thiết bị điện tử tích hợp công nghệ cảm biến hồng ngoại.
Tuy nhiên, hãy cẩn thận với các thiết bị sử dụng tia IR có công suất cao như lò sưởi, bếp hồng ngoại… vì chúng có thể gây bỏng hoặc gây ra những sự cố không đáng có trong quá trình sử dụng.
Làm thế nào để nhận biết tia hồng ngoại?
Như đã đề cập ở trên, mắt thường không thể nhìn thấy tia hồng ngoại. Tuy nhiên, camera trên điện thoại vẫn có thể giúp bạn phát hiện và nhận diện tia hồng ngoại tồn tại trong môi trường xung quanh.
Đơn giản thôi, bạn chỉ cần sử dụng camera điện thoại để quan sát xung quanh môi trường tối. Nếu bạn thấy xuất hiện chấm đỏ trên màn hình, đó có nghĩa là có thiết bị đang phát tia hồng ngoại. Phương pháp này thường được nhiều người sử dụng khi đến những nơi lạ để đề phòng việc có người cài đặt camera hồng ngoại với mục đích không tốt.
Những tác hại ít được biết đến của tia hồng ngoại
Hiện nay, tia hồng ngoại không chỉ được áp dụng trong công nghệ cảm biến hồng ngoại mà còn được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y tế, quân sự, thiên văn học,…
Mặc dù tia hồng ngoại có trong các thiết bị công nghệ với công suất khá thấp và không gây hại cho sức khỏe con người, tuy nhiên nếu tiếp xúc với tia hồng ngoại trong môi trường không an toàn, chúng có thể gây ra nhiều tác hại như:
Gây hại cho da của bạn
Nếu bạn tiếp xúc với tia hồng ngoại có cường độ lớn, làn da và các mô trên cơ thể bạn có thể bị tổn thương. Bởi vì tia hồng ngoại cũng giống như tia nhiệt và chúng có thể gây nóng khi tiếp xúc với vật chất. Đặc biệt, bạn cần cẩn thận với tia laser vì chúng là bức xạ điện từ được tăng cường. Chúng có thể xuyên qua kim loại và sẽ gây hại cho da của bạn nếu tiếp xúc lâu dài.
Ngoài ra, ánh nắng mặt trời cũng chứa tia hồng ngoại và tia UV có thể gây hại cho da nếu bạn không bảo vệ da khi ra ngoài. Ngồi trong xe ô tô cũng không thể tránh khỏi tác động của các tia này, vì vậy hãy sử dụng kính chống nắng, chống tia UV và tia hồng ngoại khi cần thiết.
Có thể gây tổn thương cho mắt
Những người làm việc trong môi trường thường xuyên tiếp xúc với tia hồng ngoại có thể gặp phải nguy cơ tổn thương mắt nếu tiếp tục trong thời gian dài. Mắt con người rất nhạy cảm, đặc biệt là với các tia hồng ngoại ở cường độ cao.
Tiếp xúc với tia hồng ngoại cao có thể gây ra nhiều vấn đề cho mắt như hỏng tinh thể, tổn thương giác mạc… Để giảm thiểu ảnh hưởng tiêu cực từ tia IR, hạn chế nhìn trực tiếp vào mặt trời quá lâu và sử dụng kính bảo hộ phù hợp khi làm việc gần với tia hồng ngoại cường độ cao.
Tác động nhà kính
Tia hồng ngoại cũng góp phần vào hiệu ứng nhà kính và gây ra nhiều vấn đề đáng lo ngại đối với môi trường sống của chúng ta.
Cụ thể, bề mặt của trái đất và các đám mây sẽ hấp thụ ánh nắng mặt trời và sau đó phát ra các bức xạ hồng ngoại vào không khí. Các bức xạ hồng ngoại có thể bị giữ lại gần bề mặt trái đất, dẫn đến tăng nhiệt độ và gây ra hiệu ứng nhà kính, cùng với nhiều hệ lụy như thay đổi khí hậu và các hiện tượng thời tiết cực đoan.
Nguy cơ cháy nổ
Tia hồng ngoại có thể tạo ra nhiệt cao khi tương tác với các vật liệu, đặc biệt là đối với các vật liệu dễ cháy hoặc dễ nóng chảy, dẫn đến nguy cơ cháy nổ và nhiều nguy hại khác cho con người. Ngoài ra, tia hồng ngoại cũng có thể gây hại và làm tan chảy, biến dạng những vật dụng làm từ nhựa dẻo.
Tuy nhiên, cần lưu ý rằng những tác hại nêu trên chỉ xuất hiện khi tiếp xúc với tia hồng ngoại ở mức độ cao và trong điều kiện không an toàn. Thực tế, các thiết bị công nghệ thường được kiểm soát nghiêm ngặt trước khi đến với người sử dụng, do đó bạn có thể hoàn toàn yên tâm khi sử dụng chúng hàng ngày.
Đó là các thông tin cơ bản về tia hồng ngoại và công nghệ cảm biến hồng ngoại đang được áp dụng rộng rãi hiện nay. Nhìn chung, đây là một công nghệ rất hữu ích và không gây hại cho sức khỏe nếu được kiểm soát ở mức độ thấp. Tuy nhiên, bạn vẫn nên cẩn thận để tránh những tác động tiêu cực từ loại bức xạ này.
