.

Cảm biến hồng ngoại là gì? Ứng dụng thực tiễn của IR Sensor

15/09/2022 17:24 +07 - Lượt xem: 65847

Cảm biến hồng ngoại là một khái niệm không quá mới, nhưng không phải ai cũng biết đến nó. Chính vì vậy trong bài viết này, AME Group sẽ cùng bạn đi tìm hiểu chi tiết về loại cảm biến này nhé.

cảm biến hồng ngoại

Cảm biến hồng ngoại là gì?

Cảm biến hồng ngoại có tên tiếng Anh là Infrared Sensor hoặc viết tắt IR Sensor. Đây là một thiết bị điện tử có khả năng phát hoặc nhận bức xạ hồng ngoại từ môi trường xung quanh. Khi vật thể phát ra nhiệt độ trên 35 độ C sẽ phát ra bức xạ hồng ngoại, nhưng con người khó có thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Cảm biến hồng ngoại là gì

Phân loại IR Sensor

Loại cảm biến hồng ngoại này hiện được chia thành 2 loại phổ biến, cụ thể như sau:

  • IR Sensor chủ động: Khi vật thể đến gần, tia hồng ngoại từ thiết bị sẽ phát ra và chạm vào các vật thể và phản xạ lại. Nhờ vậy mà cảm biến có thể nhận diện được vật thể.
  • IR Sensor thụ động: Loại cảm biến này không tự phát ra tia hồng ngoại, nhưng nó có thể phát hiện và nhận diện được tia hồng ngoại từ các vật thể khác.

Cấu tạo cảm biến hồng ngoại

Infrared Sensor có cấu tạo như thế nào? Chúng ta cùng tìm hiểu trong phần nội dung này của bài viết nhé:

  • Đèn led hồng ngoại: Đây là thiết bị có vai trò phát ra nguồn sáng hồng ngoại.
  • Máy dò hồng ngoại: Đảm nhận vai trò nhận tín hiệu và phát hiện bức xạ hồng ngoại phản xạ trở lại.
  • Điện trở: Có vai trò cản trở cường độ dòng điện trong trường hợp cường độ dòng điện quá lớn chạy quá đèn led làm hệ thống chập cháy.
  • Dây điện: Được dùng với mục đích kết nối các chi tiết tạo nên IR Sensorhoạt động ổn định.

Nguyên lý hoạt động IR Sensor

Nguyên lý hoạt động của cảm biến tùy thuộc vào từng loại. Cụ thể như sau:

  • Đối với cảm biến chủ động: Loại cảm biến này có 2 thành phần chính là nguồn phát hồng ngoại sử dụng một bóng đèn led và IR Sensor. Khi gặp vật thể, tia hồng ngoại sẽ được bật ngược lại và đi vào cảm biến.
  • Đối với cảm biến thụ động: Đây là loại cảm biến nhiệt điện. Bộ lọc hồng ngoại và thấu kính Fresnel có thể phát hiện ra tia hồng ngoại phát ra từ vật thể.

Nguyên lý hoạt động IR Sensor

Cách thiết lập cảm biến hồng ngoại

Việc thiết lập cảm biến cần được thực hiện bởi những người có chuyên môn. Tuy nhiên chúng tôi sẽ chia sẻ cụ thể về cách thiết lập để các bạn cùng theo dõi nhé:

Sơ đồ thiết kế

Đối với IR Sensor chúng ta nhận thấy rằng nó sử dụng cảm biến ánh sáng, chính vì vậy mà sơ đồ của nó cũng sẽ tương tự như sơ đồ của cảm biến ánh sáng. Tuy nhiên có sự khác biệt đó chính là việc bổ sung đèn led hồng ngoại và đầu dò hồng ngoại loại kết nối 5v và nối đất.

Sơ đồ thiết kế cảm biến hồng ngoại

Thiết lập Breadboard

Kỹ thuật viên sẽ thực hiện việc thiết lập Breadboard. Đồng thời chuẩn bị các thiết bị và phụ kiện đầy đủ như sau:

  • Điện trở 2x 2kΩ (đỏ – đen – đỏ)
  • Điện trở 2x 220Ω (đỏ – đỏ – nâu)
  • Máy dò hồng ngoại 2x
  • Dây nhảy màu đỏ 2x
  • Dây nhảy màu đen 2x
  • Dây nhảy tín hiệu 2x (có bất kỳ màu nào)
  • 2x đèn LED hồng ngoại trong vỏ

Tuy nhiên cần phải chắc chắn rằng, các đèn led luôn được đặt ở bên trong của vỏ. Cụ thể:

  • Bước 1: Chèn IR Sensor LED vào phần vỏ lớn hơn với dây dẫn dính ra.
  • Bước 2: Thực hiện thao tác nhấn mạnh đèn led vào phần vỏ của nó.
  • Bước 3: Đặt vỏ nhỏ hơn ở vị trí trên đèn led.

Đặt đèn led hồng ngoại

Ở bước này chúng ta sẽ đặt đèn led IR vào bảng mạch và chú ý về chân của thiết bị. Việc đấu nối chuẩn sẽ tránh được tình trạng ảnh hưởng đến đèn led cũng như hạn chế hư hỏng linh kiện.

  • Cực âm là cực có chân ngắn hơn, cạnh phẳng.
  • Cực dương là cực có phần chân dài hơn và cạnh tròn hơn.

Đặt đèn led hồng ngoại

Đặt máy dò hồng ngoại

Đến bước này, các kỹ thuật viên có thể lắp máy dò hồng ngoại vào bảng mạch. Tuy nhiên cần đảm bảo cho phần giữa của bộ thu luôn nằm trên cùng một bus với cực âm đèn LED IR.

Đặt máy dò hồng ngoại

Đặt điện trở

Đối với các đèn led IR là 1 dạng của đèn led. Do đó nó sẽ cần một điện trở để có thể hạn chế tình trạng dòng điện đi qua nó. Đèn led hồng ngoại hoạt động với bước sóng ánh sáng mà chúng ta không thể quan sát bằng mắt thường. Vì vậy việc có thể xác định chính xác nó có đang hoạt động hay không là điều rất khó.

Đặt điện trở

Đi dây điện

Công đoạn cuối cùng của việc thiết lập cảm biến hồng ngoại (IR Sensor) chính là việc đi dây điện. Quy trình đi dây điện sẽ được thực hiện cụ thể như sau:

  • Bước 1: Kết nối ngạnh +5V của máy thu IR bằng dây điện màu đỏ. Những ngạnh này sẽ được nối trực tiếp lên cổng +5v trên Arduino và không sử dụng đến điện trở nối tiếp.
  • Bước 2: Kết nối ngạnh mặt đất với ngạnh giữa của các máy thu hồng ngoại trên cùng 1 bus với cực âm của đèn LED IR và cổng GND của Arduino thông qua dây màu đen.
  • Bước 3: Các ngạnh tín hiệu của máy thu IR hoặc ngạnh thứ 3 kết nối qua các điện trở 220 ohm với các chân 7 và 8 của Arduino, thông qua dây màu xám. Lưu ý phần đầu thu phải trên chân số 7 và đầu thu trái bên chân số 8.
  • Bước 4: Đối với cực dương của đèn led IR chạy qua điện trở 2k riêng vào cổng 9 thông qua sợi dây màu vàng. Lúc này kỹ thuật viên sẽ phải kiểm tra mạch ảo để đảm bảo mỗi dây nối được chính xác.

Đi dây điện

Ứng dụng của cảm biến hồng ngoại

Hiện nay loại cảm biến này có tính ứng dụng cao trong đời sống. Dưới đây là một số ứng dụng điển hình của loại cảm biến này:

  • Ứng dụng trong thiết bị chống trộm: Những thiết bị ứng dụng công nghệ hồng ngoại có thể bảo vệ được gia đình với mục đích chống trộm. Thông thường khi kẻ xấu đột nhập vào nhà từ sân vườn, ban công…Khi chúng di chuyển qua thiết bị cảm ứng, thiết bị sẽ hú còi báo động để hạn chế những tổn thất, thiệt hại có thể xảy ra.
  • Ứng dụng trong việc bật/tắt đèn tự động: Cảm biến này sẽ khiến cho đèn bật sáng khi có người bước vào vùng không gian giới hạn. Người di chuyển đến chỗ nào thì đèn sẽ bật sáng ở vị trí đó. Nhờ vậy có thể chiếu sáng kịp thời cho con người khi di chuyển đến những vị trí lắp đặt cảm biến, nhưng vẫn có thể tiết kiệm điện năng một cách tốt nhất.
  • Cảm biến trong hệ thống cảm biến của hệ thống cửa tự động: Đối với cửa tại các quán ăn, siêu thị, cửa hàng…khi lắp đặt loại cảm biến này thì cửa sẽ tự động đóng/mở khi có người. Nhờ vậy sẽ giúp nâng cao tính tiện ích cho con người.

Lưu ý khi lắp đặt và sử dụng cảm biến hồng ngoại

Mặc dù được đánh giá cao về tính ứng dụng, tuy nhiên khi sử dụng các bạn cần lưu ý đến một số vấn đề mà chúng tôi chia sẻ dưới đây nhé:

  • Không nên lắp đặt cảm biến hồng ngoại ở những điểm mù, có vật cản. Bởi điều này có thể khiến đầu báo không thể phát hiện được mục tiêu.
  • Tránh lắp đặt tại những nguồn phát điện vì dễ gây ra tình trạng báo động giả. Bởi đầu hồng ngoại dễ nhạy cảm với năng lượng hồng ngoại.
  • Đầu báo hiệu hồng ngoại cần phải đặt ở độ cao như trong tài liệu hướng dẫn.
  • Sau khi quá trình lắp đặt kết thúc, cần kiểm tra lại kỹ càng đầu báo để đảm bảo quá trình vận hành diễn ra hiệu quả.

Trên đây là những thông tin mà AME Group muốn chia sẻ đến các bạn về cảm biến hồng ngoại. Hy vọng những thông tin được chia sẻ có thể đáp ứng một cách tốt nhất nhu cầu tìm kiếm thông tin của các bạn.

 




Bài xem nhiều


  •  
     
    10/03/2025 | Tin chuyên ngành

    Rơ le thời gian có vai trò quan trọng để đảm bảo an toàn cho người dùng trong trường hợp hệ thống điện bị quá tải. Tuy nhiên, thiết bị vẫn chưa được nhiều người biết tới cũng như chưa hiểu rõ về đặc điểm. Trong bài viết sau AME Group sẽ chia sẻ những thông tin hữu ích về thiết bị điện này. Từ đó, giúp bạn đọc trang bị thêm kiến thức để sử dụng sản phẩm chất lượng cho công trình của mình.


  •  
     
    07/03/2025 | Tin chuyên ngành

    Ổ cắm 3 lỗ có nhiệm vụ kết nối nguồn điện với các thiết bị điện để duy trì hoạt động của thiết bị. Tuy nhiên, nhiều người tiêu dùng chưa hiểu rõ về sản phẩm này cũng như điểm khác biệt với ổ cắm 2 lỗ. Cùng AME Group tìm hiểu chi tiết về thiết bị điện này trong bài viết sau.


  •  
     
    06/03/2025 | Tin chuyên ngành

    Ổ cắm điện âm tường là một thiết bị phổ biến, xuất hiện tại mọi công trình xây dựng để cung cấp điện năng cho các thiết bị điện. Vậy sản phẩm này có những đặc điểm nổi bật nào? Lựa chọn sản phẩm như thế nào để cho phù hợp? AME Group sẽ giải đáp chi tiết trong bài viết sau đây.


  •  
     
    03/03/2025 | Tin chuyên ngành

    Rơ le trung gian là thiết bị điện được ứng dụng phổ biến trong các hệ thống điện công nghiệp, điện dân dụng. Thiết bị có chức năng điều khiển tải tương đối mạnh và cung cấp cách ly điện giữa các mạch. Trong bài viết sau đây, AME Group sẽ chia sẻ mọi vấn đề xung quanh linh kiện này để bạn đọc có thêm thông tin hữu ích.


  •  
     
    27/02/2025 | Tin chuyên ngành

    Công tắc 2 cực là một loại vật dụng đang được ưa chuộng nhất trên thị trường hiện nay. Thế nhưng bạn đã thật sự hiểu rõ ngọn ngành về loại công tắc này chưa? Hãy cùng AME Group tìm hiểu chi tiết ngay trong bài viết sau đây nhé!


  •  
     
    26/02/2025 | Tin chuyên ngành

    Băng dính gai là dòng sản phẩm đặc biệt với những ứng dụng đa dạng. Sản phẩm mang lại nhiều sự tiện lợi cho người sử dụng. Vậy dòng sản phẩm này có những ưu điểm và nhược điểm như thế nào? Ứng dụng phổ biến trong những lĩnh vực nào hiện nay? AME Group sẽ giải đáp chi tiết thắc mắc trong bài viết sau.


  •  
     
    25/02/2025 | Tin chuyên ngành

    Dimmer là thiết bị quan trọng trong hệ thống điện nói chung và hệ thống đèn điện chiếu sáng nói riêng. Sản phẩm sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật, hiện đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống. AME Group sẽ chia sẻ thêm những thông tin chi tiết và hữu ích về sản phẩm trong bài viết sau đây.


  •  
     
    24/02/2025 | Tin chuyên ngành

    Ổ cắm điện kêu rè rè tưởng chừng như vô hại nhưng lại tiềm ẩn nhiều nguy hiểm cho người dùng và hệ thống mạch điện. AME Group sẽ chia sẻ chi tiết về vấn đề này và cách khắc phục hiệu quả giúp bạn sử dụng dòng điện an toàn trong bài viết sau.