Teknologi IR digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan juga dalam industri untuk tujuan yang berbeda. Misalnya, TV menggunakan sensor IR untuk memahami sinyal yang ditransmisikan dari remote control. Manfaat utama sensor IR adalah penggunaan daya yang rendah, desainnya yang sederhana &fitur-fiturnya yang nyaman. Sinyal IR tidak terlihat oleh mata manusia. Radiasi IR dalam spektrum elektromagnetik dapat ditemukan di daerah yang terlihat &gelombang mikro. Biasanya, panjang gelombang gelombang ini berkisar dari 0,7 m 5 hingga 1000µm. Spektrum IR dapat dibagi menjadi tiga wilayah seperti inframerah dekat, tengah, dan jauh. Panjang gelombang wilayah IR dekat berkisar antara 0,75 – 3µm, panjang gelombang wilayah inframerah tengah berkisar antara 3 hingga 6µm &panjang gelombang radiasi inframerah wilayah jauh lebih tinggi dari 6µm.
Sensor inframerah adalah perangkat elektronik, yang memancarkan untuk merasakan beberapa aspek lingkungan. Sensor IR dapat mengukur panas suatu objek serta mendeteksi gerakan. Jenis sensor ini hanya mengukur radiasi infra merah, bukan memancarkannya yang disebut sensor IR pasif. Biasanya, dalam spektrum inframerah, semua objek memancarkan beberapa bentuk radiasi termal.
Jenis radiasi ini tidak terlihat oleh mata kita, yang dapat dideteksi oleh sensor inframerah. Emitor hanyalah LED IR (Light Emitting Diode) dan detektor hanyalah fotodioda IR yang peka terhadap cahaya IR dengan panjang gelombang yang sama dengan yang dipancarkan oleh LED IR. Ketika cahaya IR jatuh pada fotodioda, resistansi dan tegangan output akan berubah sebanding dengan besarnya cahaya IR yang diterima.
Prinsip kerja sensor infra merah mirip dengan sensor pendeteksi objek. Sensor ini termasuk LED IR &Photodiode IR, sehingga dengan menggabungkan keduanya dapat dibentuk sebagai photo-coupler atau optocoupler. Hukum fisika yang digunakan dalam sensor ini adalah radiasi papan, Stephan Boltzmann &perpindahan weins.
IR LED adalah salah satu jenis pemancar yang memancarkan radiasi IR. LED ini terlihat mirip dengan LED standar dan radiasi yang dihasilkan tidak terlihat oleh mata manusia. Penerima inframerah terutama mendeteksi radiasi menggunakan pemancar inframerah. Penerima inframerah ini tersedia dalam bentuk fotodioda. Fotodioda IR berbeda dibandingkan dengan fotodioda biasa karena mereka hanya mendeteksi radiasi IR. Berbagai jenis penerima inframerah terutama ada tergantung pada tegangan, panjang gelombang, paket, dll.
Setelah digunakan sebagai kombinasi pemancar &penerima IR, maka panjang gelombang penerima harus sama dengan pemancar. Di sini, pemancar adalah LED IR sedangkan penerima adalah fotodioda IR. Fotodioda inframerah responsif terhadap cahaya inframerah yang dihasilkan melalui LED inframerah. Hambatan foto-dioda &perubahan tegangan output sebanding dengan cahaya inframerah yang diperoleh. Ini adalah prinsip kerja dasar sensor IR.
Setelah pemancar inframerah menghasilkan emisi, maka ia tiba di objek &sebagian emisi akan dipantulkan kembali ke penerima inframerah. Output sensor dapat ditentukan oleh penerima IR tergantung pada intensitas respons.
Sensor inframerah diklasifikasikan menjadi dua jenis seperti sensor IR aktif dan sensor IR pasif.
Sensor inframerah aktif ini mencakup pemancar dan juga penerima. Di sebagian besar aplikasi, dioda pemancar cahaya digunakan sebagai sumber. LED digunakan sebagai sensor inframerah non-pencitraan sedangkan dioda laser digunakan sebagai sensor inframerah pencitraan.
Sensor ini bekerja melalui radiasi energi, diterima &dideteksi melalui radiasi. Selanjutnya, dapat diproses dengan menggunakan prosesor sinyal untuk mengambil informasi yang diperlukan. Contoh terbaik dari sensor infra merah aktif ini adalah sensor pantulan dan pancaran sinar.
Sensor inframerah pasif hanya mencakup detektor tetapi tidak termasuk pemancar. Sensor ini menggunakan objek seperti pemancar atau sumber IR. Objek ini memancarkan energi dan mendeteksi melalui penerima inframerah. Setelah itu, prosesor sinyal digunakan untuk memahami sinyal untuk mendapatkan informasi yang diperlukan.
Contoh terbaik dari sensor ini adalah detektor piroelektrik, bolometer, termokopel-thermopile, dll. Sensor ini diklasifikasikan menjadi dua jenis seperti sensor IR termal dan sensor IR kuantum. Sensor IR termal tidak bergantung pada panjang gelombang. Sumber energi yang digunakan oleh sensor ini dipanaskan. Detektor termal lambat dengan respons dan waktu deteksinya. Sensor IR kuantum bergantung pada panjang gelombang dan sensor ini mencakup respons tinggi dan waktu deteksi. Sensor ini memerlukan pendinginan reguler untuk pengukuran tertentu.
Rangkaian sensor inframerah adalah salah satu modul sensor dasar dan populer dalam perangkat elektronik. Sensor ini analog dengan indera penglihatan manusia, yang dapat digunakan untuk mendeteksi rintangan dan merupakan salah satu aplikasi umum secara real-time. Sirkuit ini terdiri dari komponen berikut
Dalam proyek ini, bagian pemancar menyertakan sensor IR, yang mentransmisikan sinar IR terus menerus untuk diterima oleh modul penerima IR. Terminal keluaran IR penerima bervariasi tergantung pada penerimaan sinar IR. Karena variasi ini tidak dapat dianalisis seperti itu, maka keluaran ini dapat diumpankan ke rangkaian komparator. Di sini penguat operasional (op-amp) LM 339 digunakan sebagai rangkaian pembanding.
Bila penerima IR tidak menerima sinyal, potensi pada input pembalik menjadi lebih tinggi daripada input non-pembalik dari IC komparator (LM339). Dengan demikian output komparator menjadi rendah, tetapi LED tidak menyala. Ketika modul penerima IR menerima sinyal sehingga potensial pada input pembalik menjadi rendah. Dengan demikian, output komparator (LM 339) menjadi tinggi dan LED mulai menyala.
Resistor R1 (100 ), R2 (10k ), dan R3 (330) digunakan untuk memastikan bahwa arus minimal 10 mA melewati Perangkat LED IR seperti Photodiode dan perangkat normal LED masing-masing. Resistor VR2 (preset=5k ) digunakan untuk mengatur terminal keluaran. Resistor VR1 (preset=10k ) digunakan untuk mengatur sensitivitas diagram rangkaian. Baca lebih lanjut tentang sensor IR.
Diagram rangkaian sensor IR menggunakan transistor yaitu deteksi hambatan menggunakan dua transistor ditunjukkan di bawah ini. Sirkuit ini terutama digunakan untuk pendeteksian rintangan menggunakan LED IR. Jadi, rangkaian ini dapat dibangun dengan dua transistor seperti NPN dan PNP. Untuk NPN digunakan transistor BC547 sedangkan untuk PNP digunakan transistor BC557. Pinout transistor ini sama.
Pada rangkaian di atas, satu LED inframerah selalu dinyalakan sedangkan LED inframerah lainnya dihubungkan ke terminal basis transistor PNP karena LED IR ini bertindak sebagai detektor. Komponen yang dibutuhkan dari rangkaian sensor IR ini antara lain resistor 100 ohm &200 ohm, transistor BC547 &BC557, LED, IR LED-2. Prosedur langkah demi langkah cara membuat rangkaian sensor IR mencakup langkah-langkah berikut.
Setelah LED inframerah terdeteksi, maka cahaya yang dipantulkan dari benda tersebut akan mengaktifkan arus kecil yang akan mengalir ke seluruh detektor LED IR. Ini akan mengaktifkan transistor NPN &PNP; oleh karena itu LED akan menyala. Sirkuit ini berlaku untuk membuat proyek yang berbeda seperti lampu otomatis untuk diaktifkan begitu seseorang mendekati cahaya.
Sirkuit alarm pencuri IR ini digunakan di pintu masuk, pintu, dll. Sirkuit ini memberikan suara bel untuk memperingatkan orang yang bersangkutan setiap kali seseorang melintasi sinar IR. Ketika sinar IR tidak terlihat oleh manusia, maka sirkuit ini bekerja sebagai alat pengaman yang tersembunyi.
Komponen yang diperlukan dari rangkaian ini terutama mencakup NE555IC, resistor R1 &R2 =10k &560, D1 (fotodioda IR), D2 (LED IR), Kapasitor C1 (100nF), S1 (saklar tekan), B1 (Buzzer) &6v DC Pasokan.
Sirkuit ini dapat dihubungkan dengan mengatur LED inframerah serta sensor inframerah pada pintu yang berlawanan satu sama lain. Sehingga sinar IR dapat jatuh pada sensor dengan baik. Dalam kondisi normal, sinar infra merah selalu jatuh di atas dioda infra merah &kondisi keluaran pada pin-3 akan tetap dalam kondisi rendah.
Sinar ini akan terputus setelah benda padat melintasi sinar. Ketika sinar IR pecah, rangkaian akan aktif &output berubah menjadi kondisi ON. Kondisi output tetap sampai retunes dengan menutup saklar yang berarti, ketika interupsi sinar terlepas maka alarm tetap ON. Untuk menghindari orang lain menonaktifkan alarm, sirkuit atau sakelar reset harus ditempatkan jauh atau tidak terlihat dari sensor inframerah. Di sirkuit ini, bel 'B1' terhubung untuk menghasilkan suara dengan suara bawaan dan suara bawaan ini dapat diganti dengan bel alternatif atau sirene keras berdasarkan kebutuhan.
Keuntungan sensor IR sertakan berikut ini
Kerugian sensor IR sertakan berikut ini
Sensor IR diklasifikasikan ke dalam berbagai jenis tergantung pada aplikasinya. Beberapa aplikasi khas dari berbagai jenis sensor. Sensor kecepatan digunakan untuk menyinkronkan kecepatan beberapa motor. Sensor suhu digunakan untuk kontrol suhu industri. Sensor PIR digunakan untuk sistem pembukaan pintu otomatis dan sensor Ultrasonik digunakan untuk pengukuran jarak.
Sensor IR digunakan di berbagai proyek berbasis Sensor dan juga di berbagai perangkat elektronik yang mengukur suhu yang dibahas di bawah.
Sensor IR digunakan dalam termometer radiasi untuk mengukur suhu tergantung pada suhu dan bahan objek dan termometer ini memiliki beberapa fitur berikut
Jenis perangkat ini digunakan untuk mendeteksi cahaya yang dipancarkan dari api dan untuk memantau bagaimana api menyala. Cahaya yang dipancarkan dari api meluas dari jenis wilayah UV ke IR. PBS, PbSe, Detektor dua warna, detektor piroelektrik adalah beberapa detektor yang umum digunakan dalam monitor nyala api.
Penganalisis kelembapan menggunakan panjang gelombang yang diserap oleh kelembapan di wilayah IR. Objek disinari dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang ini (1,1 m, 1,4 m, 1,9 m, dan 2,7µm) dan juga dengan panjang gelombang referensi.
Cahaya yang dipantulkan dari objek bergantung pada kadar air dan dideteksi oleh penganalisis untuk mengukur kelembapan (rasio cahaya yang dipantulkan pada panjang gelombang ini dengan cahaya yang dipantulkan pada panjang gelombang referensi). Dalam fotodioda PIN GaAs, detektor fotokonduktif Pbs digunakan di sirkuit penganalisis kelembaban.
Sensor IR digunakan dalam penganalisis gas yang menggunakan karakteristik penyerapan gas di wilayah IR. Dua jenis metode digunakan untuk mengukur densitas gas seperti dispersif dan nondispersif.
Dispersive: Cahaya yang dipancarkan dibagi secara spektroskopi dan karakteristik penyerapannya digunakan untuk menganalisis bahan gas dan jumlah sampel.
Tidak menyebar: Ini adalah metode yang paling umum digunakan dan menggunakan karakteristik penyerapan tanpa membagi cahaya yang dipancarkan. Jenis nondispersif menggunakan filter bandpass optik diskrit, mirip dengan kacamata hitam yang digunakan untuk pelindung mata guna menyaring radiasi UV yang tidak diinginkan.
Jenis konfigurasi ini biasanya disebut sebagai teknologi nondispersive infrared (NDIR). Jenis penganalisis ini digunakan untuk minuman berkarbonasi, sedangkan penganalisis nondispersif digunakan di sebagian besar instrumen IR komersial, untuk kebocoran bahan bakar gas buang mobil.
Perangkat gambar IR adalah salah satu aplikasi utama gelombang IR, terutama karena sifatnya yang tidak terlihat. Ini digunakan untuk pencitraan termal, perangkat penglihatan malam, dll.
Misalnya, Air, batu, tanah, vegetasi, dan atmosfer, dan jaringan manusia semuanya memancarkan radiasi IR. Detektor inframerah termal mengukur radiasi ini dalam rentang IR dan memetakan distribusi suhu spasial objek/area pada gambar. Pencitra termal biasanya terdiri dari sensor Sb (indium antimonite), Gd Hg (germanium yang didoping merkuri), Hg Cd Te (mercury-cadmium-telluride).
Detektor elektronik didinginkan hingga suhu rendah menggunakan helium cair atau nitrogen cair. Kemudian Mendinginkan detektor memastikan bahwa energi pancaran (foton) yang direkam oleh detektor berasal dari medan dan bukan dari suhu sekitar objek di dalam pemindai itu sendiri dan perangkat elektronik pencitraan IR.
Aplikasi utama dari sensor inframerah terutama mencakup hal berikut.
Jadi, ini semua tentang rangkaian sensor inframerah dengan cara kerja dan aplikasinya. Sensor ini digunakan di banyak proyek elektronik berbasis sensor. Kami percaya bahwa Anda mungkin telah mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang sensor IR ini dan prinsip kerjanya. Selanjutnya, jika ada keraguan mengenai artikel atau proyek ini, silakan berikan tanggapan Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah. Ini pertanyaan untuk Anda, bisakah termometer inframerah beroperasi dalam kegelapan total?
Kredit Foto:
Sensor
Aplikasi inspeksi industri membutuhkan deteksi ada dan tidak adanya objek. Ini dapat diselesaikan dengan menggunakan sensor laser untuk menyelesaikan tugas kontrol kualitas. Mencapai pengukuran yang stabil &akurat sangat penting untuk memastikan nilai produk yang andal &produksi bebas kesalahan. Sen
Dalam kehidupan sehari-hari, kita menemukan berbagai situasi di mana kita harus mengukur besaran fisik seperti tekanan mekanis diterapkan pada logam, tingkat suhu, tingkat tekanan dll...Untuk semua aplikasi ini kita memerlukan perangkat yang dapat mengukur jumlah yang tidak diketahui ini dalam satua
WSG -DSA adalah jari gripper yang mengintegrasikan penginderaan taktil untuk umpan balik profil resolusi tinggi selama menggenggam. Untuk tujuan penginderaan, ia menggunakan transduser taktil cerdas DSA9205i. Ini pas di atas rahang dasar WSG dan langsung dihubungkan dengan pengontrol gripper melalui
Sebuah sensor digunakan untuk mendeteksi perubahan jumlah atau kejadian dan menghasilkan sinyal keluaran masing-masing seperti keluaran sinyal listrik atau keluaran sinyal optik. Sensor diklasifikasikan ke dalam berbagai jenis, tetapi pada dasarnya sensor dapat dikategorikan menjadi sensor analog da
