ماژول فرستنده مادون قرمز IR

ماژول فرستنده مادون قرمز IR

یکی  از پر کاربردترین و در عین سادگی ،سنسور مادون قرمز می باشد که بعنوان انکدرهای نوری در ربات مسیریاب و کنترل تلوزیون و سرعت سنج اتومبیل و ضربان سنج قلب و سنجش دور موتور و شمارشگر در یک خط تولید و شمارش قطرات سرم و…کاربرد دارد.

این سنسور که شکل ظاهری آن شبیه به یک LED می باشد و تقریبا همان ساختار LED را دارد با این تفاوت که نور آن مادون قرمز می باشد.

این سنسور به طور کلی به دو دسته تقسیم می شود که یکی فرستنده و یکی گیرنده می باشد.

از این امواج در بسیاری ار ریموت های تلویزیون ها ، در تلفن همراه برای تبادل اطلاعات مانند عکس و فیلم ، در فیزیوتراپی جهت درمان بسیاری از بیماریها و کنترل درد ، ابزار‌های دید در شب بسیار از تجهیزات الکترونیکی و رباتیکی کاربرد دارد .

از این ماژول برا ی  انتقال اطلاعات صفر و یک و یا مدوله شده از طریق نور استفاده میشود .

در طبیعت رنگ های که قابل دیدن هستن به در ناحیه ی مرئی بده ولی به غیر ازین رنگها،دو رنگ دیگری نیز وجود دارد که با چشم غیر مصلح دیده نمی شوند. آن رنگها ماواری بنفش (بالاتر از بنفش) و مادون قرمز (پایین تر از قرمز ) هستند.این رنگ ها را میتوان با دوربین عکاسی و همچنین توسط سنسورهای گیرنده مشاهده کرد.

تابش فروسرخ یا مادون قرمز یا به کوتاهی IR، در علم فیزیک به قسمی از طیف امواج الکترومغناطیسی گفته می‌شود که طول موج آن‌ها بلندتر از نور مرئی و کوتاه‌تر از امواج رادیویی است. امواج فروسرخ در بازهٔ بسامدی ۳۰۰ گیگاهرتز تا ۴۲۸ تراهرتز و طول موج ۱ میلی‌متر تا ۷۰۰ نانومتر قرار می‌گیرند.

کاربردها

در گرمایش تابشی

در سامانه‌های گرمایش تابشی از پرتوهای فرو سرخی که از سطح مبدل ساطع می‌شود جهت گرمایش محیط استفاده می‌شود. در این روش نیازی به دمش هوای گرم نبوده و گرما مثل نور منتقل می‌شود. هر جسمی که داغ شود پرتوهای گرمانور از خود ساطع می‌کند.

در ریموت دستگاه‌ها

بسیاری از ریموت‌های دستگاه‌ها مثل تلویزیون و … از فرستنده و گیرنده‌های فروسرخ درست شده‌اند که با خاموش و روشن شدن آن پالسی به گیرنده می‌دهند و گیرنده پس از پردازش پالس، دستور خواسته شده را انجام می‌دهند.

در تلفن همراه

قابلیت تبادل اطلاعات از راه بیسیم به وسیلهٔ پرتوی نامرئی فروسرخ (INFRARED)؛ شما می‌توانید به وسیلهٔ این قابلیت اطلاعاتی مانند عکس، فیلم یا دیگر موارد را به گوشی‌های تلفن همراه دیگر یا رایانهٔ خود ارسال نمایید. البته باید توجه داشته باشید سرعت انتقال اطلاعات با فروسرخ بسیار پایین است و برای انتقال فایل‌ها از نظر زمانی اصلاً مناسب نیست.

فیزیوتراپی (فیزیک‌درمانی)

در فیزیوتراپی جهت درمان بسیاری از بیماری‌ها و کنترل درد از سیستم IR استفاده می‌شود.

طیف‌بینی فروسرخ

این نوع طیف بینی در مطالعهٔ ترکیبات شیمیایی، بررسی سطوح و اندازه‌گیری کمی و … کاربرد دارد.

ابزارهای دید در شب

این ابزارها بر اساس سنجش تابش فروسرخ که از حوزهٔ دید انسان پنهان است طراحی شده‌است. عینک‌های دید در شب: کاری که عینک‌های دید در شب انجام می‌دهند این است که نور ضعیف محیط را که عملاً برای چشم غیرمسلح قابل رویت نیست تقویت نموده و پس از تبدیل به طیف قابل رویت آن را در یک صفحه دو بعدی در مقابل هریک از چشمان خلبان قرار می‌دهد در هر یک از لوله‌های عینک فوتون‌های منعکس شده از یک شی از اپتیک‌هایی عبور می‌کنند؛ اپتیک‌ها تصویر آن شی را در قسمت پیشین یک فتو کاتد ارسنیوری گالیمی متمرکز می‌سازند. این فتو کاتد الکترون‌ها را به نسبت میزان فوتو نهایی که از طرف آن شی به قسمت پیشین آن می‌آیند به طرف بیرون پرتاب می‌کنند؛ این فرآیند توسط دو عدد باتری ای‌ای که در کلاه خلبان تعبیه شده با ایجاد یک حوزهٔ مغناطیسی تشدید می‌گردد. الکترون‌های آزاد شده از داخل یک صفحهٔ ریز کانالی (ریز مجرایی) که خود به شکل یک نان بستنی دایره‌ای شکل نازک به اندازهٔ یک سکهٔ ربع دلاری بوده و دارای ۱۰ میلیون لولهٔ شیشه‌ای نازک می‌باشد کمانه می‌کنند این لوله‌های شیشه‌ای نازک ۸ درجه نسبت به الکترون‌هایی که به طرف آن‌ها می‌آیند انحراف دارند و داخل آن‌ها از ماده‌ای پوشانده شده که با هر بار کمانه کردن الکترون‌های بیشتری را آزاد کرده و سیگنال‌های ورودی را هزاران برابر تشدید می‌کند. این الکترون‌های افشان یک صفحهٔ فسفری را در عدسی چشمی عینک (دوربین) روشن می‌کنند و تصویر آن شی را در فاصلهٔ یک اینچی چشم خلبان آشکار می‌سازند؛ تصویری که به این طریق از صفحهٔ بیرون در مقابل چشمان خلبان قرار می‌گیرد، دارای زمینهٔ سبز رنگ می‌باشد.

کاربرد در شناسایی الیاف

یکی از روش‌های بررسی ساختمان الیاف استفاده از جذب پرتو فروسرخ (FTIR) می‌باشد. پرتو فرو سرخ در درجهٔ اول برای پی بردن به وجود گروه‌های و عوامل مختلف در ساختمان مولکولی ماده مورد استفاده قرار می‌گیرد که این خود منتهی به یافتن فرمول مولکولی لیف می‌شود. همچنین روشی برای اندازه‌گیری مقدار مواد مختلف موجود در الیاف می‌باشد. مثلاً با این روش می‌توان آب در الیاف را اندازه‌گیری کرد. یکی از مزایای این روش این است که این پرتو تحت تأثیر تمام مولکول‌هایی که در ساختمان پلیمر یا لیف شرکت کرده‌اند چه کریستالی چه غیر آن قرار می‌گیرد در حالی‌که پرتو ایکس تنها اطلاعات در مورد مناطق کریستالی دارد. مزیت دیگر این روش سرعت بالای آن است. در برخی از الیاف و پلیمرها به علت تأثیر مولکول‌هایی که در همسایگی هم قرار دارند عمل جذب پرتو فروسرخ فقط در قسمت‌های کریستالی انجام می‌شود و وجود یک پیک مضاعف دلیل بر کریستالی بودن جسم است و پدیدار شدن یک پیک نشانی از آمورف بودن جسم دارد. از مقایسهٔ پیک‌های مختلف می‌توان درجهٔ کریستالی بودن جسم را اندازه‌گیری کرد. (از مقایسهٔ شدت و دامنهٔ پیک‌های مضاعف و غیر مضاعف) لذا تخمین درجهٔ کریستالی پلیمر با تشخیص نوع طیف پلیمر آمورف و کریستالی امکان‌پذیر است.