Cảm biến hồng ngoại là gì? Các loại cảm biến hồng ngoại

Mạch cảm biến hồng ngoại phát hiện người là gì có lẽ là thắc mắc chung của nhiều người trong cuộc sống hiện đại. Vậy nguyên lý hoạt động các loại thiết bị cảm biến hồng ngoại như thế nào, ứng dụng trong đời sống ra sao? Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những thông tin chi tiết về thiết bị điện tử thông minh này, hãy cùng Sforum tìm hiểu ngay nhé.

Cảm biến hồng ngoại là gì?

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

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

Ưu nhược điểm của cảm biến hồng ngoại

Hiểu được những ưu điểm và nguyên lý hoạt động của cảm biến hồng ngoại sẽ giúp bạn dễ dàng ứng dụng tiện ích này trong cuộc sống cũng như công việc.

• Khả năng phát hiện chính xác: Có thể phát hiện sự thay đổi nhỏ nhất trong bức xạ 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 ánh sáng kém.
• Giá thành rẻ, dễ dàng lắp đặt và sử dụng: So với các loại cảm biến khác như radar vi sóng, cảm biến hồng ngoại có giá thành tương đối rẻ. 
• Tiết kiệm điện năng

Với những ưu điểm kể trên, cảm biến hồng ngoại được sử dụng trong nhiều loại thiết bị khác nhau 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 sẽ khiến bạn băn khoăn. Đây là một số sản phẩm camera sử dụng cảm biến hồng ngoại mà bạn có thể tham khảo như:

[Product_Listing categoryid="667" propertyid="" customlink="https://cellphones.com.vn/phu-kien/camera/an-ninh.html" title="Camera an ninh đang được quan tâm nhiều tại CellphoneS"]

Dù đóng vai trò không nhỏ trong đời sống nhưng cảm biến hồng ngoại cũng có những hạn chế, nhược điểm cần lưu ý.

• Phạm vi hoạt động hạn chế: “Mắt thần” IR sensor thường bị hạn chế 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 hoạt động kém hiệu quả 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, dẫn đến 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 ứng dụng trong đời sống.

Cảm biến hồng ngoại thụ động

Nguyên lý hoạt động thiết bị cảm biến hồng ngoại thụ động (PIR) dựa vào nhiệt độ của môi trường xung quanh. Đặc tính của loại cảm biến này chỉ thu nhận bức xạ hồng ngoại mà không phát ra tia nào. Cụ thể, khi nhận thấy có vật thể di chuyển qua khu vực cảm biến, nhiệt độ tại vị trí sẽ thay đổi. Trong đời sống, cảm biến PIR thường được sử dụng trong các hệ thống báo trộm, cửa tự động hay hệ thống tưới nước tự động,...

Cảm biến hồng ngoại chủ động

Cảm biến hồng ngoại chủ động (AIR) hoạt động dựa trên nguyên tắc phát và thu nhận tia hồng ngoại để phát hiện vật thể. Khi có vật thể 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 đưa ra tín hiệu báo động. 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.

Ứng dụng của cảm biến hồng ngoại

Một số ứng dụng của cảm biến hồng ngoại thường được sử dụng trong cuộc sống hằng ngày phải kể đến như:

• Hệ thống an ninh: Báo động trộm cắp hay kẻ gian đột nhập cho nhà cửa, kho bãi, văn phòng,...
• Bật/tắt đèn tự động: Khi hệ thống phát hiện có người di chuyển, cảm biến hồng ngoại sẽ tự động kích hoạt tính năng bật, tắt đèn.
• Thiết bị y tế: Cảm biến hồng ngoại được sử dụng để đo thân nhiệt, kiểm tra sức khỏe, hỗ trợ chẩn đoán bệnh lý.
• 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 thiết bị cảm biến hồng ngoại

Phát hiện và thu nhận bức xạ hồng ngoại do vật thể phát ra chính là nguyên lý hoạt động của thiết bị cảm biến hồng ngoại. Khi có vật thể di chuyển qua trước cảm biến, nhiệt độ xung quanh cảm biến sẽ thay đổi, dẫn đến sự thay đổi 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 cho biết sự hiện diện của vật thể.

Cấu tạo của cảm biến hồng ngoại

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

• Vỏ bọc: Bảo vệ cảm biến khỏi bụi bẩn và các yếu tố tác động từ bên ngoài như va đập, rơi vỡ…
• Thấu kính Fresnel: Giúp tập trung tia hồng ngoại vào bộ phận thu.
• Bộ thu: Bao gồm một điốt quang có khả năng nhận biết bức xạ hồng ngoại.
• Mạch xử lý: Xử lý tín hiệu thu được từ bộ thu và đưa ra tín hiệu đầu ra phù hợp.
• Điện trở: Giúp điều chỉnh dòng điện chạy qua điốt quang.

Những chú ý khi thiết lập cảm biến hồng ngoại

Dù mang đến nhiều lợi ích cho con người trong đời sống hàng ngày là thế. Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu quả hoạt động và an toàn, người dùng cần lưu ý những vấn đề quan trọng khi thiết lập các loại cảm biến hồng ngoại.

Khi thiết lập các thiết bị cảm biến hồng ngoại, nên chọn hướng và độ cao thích hợp để nhìn được bao quát khu vực cần giám sát. Tránh chọn những nơi 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 tiêu để lắp đặt loại cảm biến đúng với nhu cầu sử dụng, tránh mất thời gian và tiền bạc khi muốn thay đổi thiết bị khác. Chọn mua các thiết bị cảm biến hồng ngoại ở những cửa hàng uy tín, chính hãng và có kèm bảo hành.

Lưu ý khi sử dụng thiết bị cảm biến hồng ngoại

Khi sử dụng thiết bị cảm biến hồng ngoại, bạn cần lưu ý một số vấn đề sau:

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

Hy vọng bài viết trên đã giải đáp thắc mắc của bạn về mạch cảm biến hồng ngoại phát hiện người là gì và nguyên lý hoạt động các loại thiết bị cảm biến hồng ngoại. Với sự phát triển 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!

Xem thêm: Thủ thuật điện thoại