مبدا عمل حساس الأشعة تحت الحمراء

اقرأ في هذا المقال


مستشعر الأشعة تحت الحمراء (IR) هو جهاز إلكتروني يقيس ويكشف الأشعة تحت الحمراء في البيئة المحيطة. تم اكتشاف الأشعة تحت الحمراء بالصدفة من قبل عالم فلك يُدعى (ويليام هيرشل) في عام 1800، أثناء قياس درجة حرارة كل لون من الضوء (مفصولة بمنشور)، لاحظ أن درجة الحرارة خلف الضوء الأحمر كانت أعلى، فالأشعة تحت الحمراء غير مرئية للعين البشرية، لأن طولها الموجي أطول من الضوء المرئي (على الرغم من أنها لا تزال على نفس الطيف الكهرومغناطيسي)، أي شيء ينبعث منه حرارة (كل شيء تزيد درجة حرارته عن خمس درجات كلفن) يصدر أشعة تحت الحمراء.

مبدأ عمل الأشعة تحت الحمراء

هناك نوعان من أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء، النشطة والسلبية. تنبعث أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء النشطة من الأشعة تحت الحمراء وتكتشفها، تتكون مستشعرات الأشعة تحت الحمراء النشطة من جزأين، الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) وجهاز الاستقبال، عندما يقترب جسم ما من المستشعر، ينعكس ضوء الأشعة تحت الحمراء من (LED) عن الكائن ويكتشفه جهاز الاستقبال. تعمل مستشعرات الأشعة تحت الحمراء النشطة كمستشعرات تقارب، وتستخدم بشكل شائع في أنظمة اكتشاف العوائق (مثل الروبوتات).

تعمل مستشعرات الأشعة تحت الحمراء النشطة مع تقنية الرادار أو السونار المستخدم في السفن والغواصات البحرية، وتقوم كلاهما بإصدار واستقبال الأشعة تحت الحمراء، يضرب هذا الإشعاع الأشياء القريبة ويرجع إلى مستقبل الجهاز، من خلال هذه التقنية، لا يستطيع المستشعر اكتشاف الحركة في بيئة ما فحسب، بل يمكنه أيضًا اكتشاف مدى بُعد الجسم عن الجهاز، هذا مفيد بشكل خاص في الروبوتات لاكتشاف القرب، وبناء على هذه التحركات يقوم الروبوت بالاستجابة المناسبة.

بالنسبة لحالة استخدام الأمان والحماية، فإن أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء السلبية (مستشعرات PIR) هي بالتأكيد أكثر انتشارًا، لا تصدر مستشعرات PIR إشعاعات ولكنها تستقبل ببساطة تلك التي تنبعث منها الأجسام القريبة بشكل طبيعي، الوظيفة الأساسية هي أن مستشعرات الأشعة تحت الحمراء السلبية تطلق الإنذار عندما يكون هناك شذوذ في موجات الأشعة تحت الحمراء المقاسة في الغرفة، يحدث هذا، على سبيل المثال، إذا تقاطع جسم دافئ (مثل دخيل) مع إشارة الجهاز.


شارك المقالة: