Uvod u infracrveni temperaturni senzor
Infracrveni temperaturni senzor je beskontaktni senzor koji koristi energiju infracrvenog zračenja koju oslobađa objekt za mjerenje površinske temperature. Njegov osnovni princip temelji se na Stefan-Boltzmannovom zakonu: svi objekti s temperaturom iznad apsolutne nule zračit će infracrvene zrake, a intenzitet zračenja proporcionalan je četvrtoj potenciji površinske temperature objekta. Senzor pretvara primljeno infracrveno zračenje u električni signal putem ugrađenog termoelementa ili piroelektričnog detektora, a zatim izračunava vrijednost temperature pomoću algoritma.
Tehničke značajke:
Beskontaktno mjerenje: nema potrebe za kontaktom s objektom koji se mjeri, čime se izbjegava kontaminacija ili interferencija s visokom temperaturom i pokretnim ciljevima.
Brza brzina odziva: odziv u milisekundi, pogodno za dinamičko praćenje temperature.
Širok raspon: tipična pokrivenost od -50℃ do 3000℃ (različiti modeli se uvelike razlikuju).
Snažna prilagodljivost: može se koristiti u vakuumu, korozivnom okruženju ili scenarijima elektromagnetskih smetnji.
Osnovni tehnički pokazatelji
Točnost mjerenja: ±1% ili ±1,5 ℃ (vrhunska industrijska klasa može doseći ±0,3 ℃)
Podešavanje emisivnosti: podržava podešavanje od 0,1~1,0 (kalibrirano za različite površine materijala)
Optička rezolucija: Na primjer, 30:1 znači da se područje promjera 1 cm može izmjeriti na udaljenosti od 30 cm
Valna duljina odziva: Uobičajeno 8~14μm (pogodno za objekte na normalnoj temperaturi), kratkovalni tip se koristi za detekciju visokih temperatura
Tipični slučajevi primjene
1. Prediktivno održavanje industrijske opreme
Određeni proizvođač automobila ugradio je infracrvene senzore MLX90614 na ležajeve motora i predvidio kvarove kontinuiranim praćenjem promjena temperature ležajeva i kombiniranjem algoritama umjetne inteligencije. Praktični podaci pokazuju da upozorenje na kvarove zbog pregrijavanja ležajeva 72 sata unaprijed može smanjiti gubitke zbog zastoja za 230.000 američkih dolara godišnje.
2. Sustav za mjerenje temperature u medicini
Tijekom pandemije COVID-19 2020. godine, termovizijske kamere FLIR T serije raspoređene su na ulazu u hitne slučajeve bolnica, postižući abnormalni temperaturni pregled od 20 ljudi u sekundi, s pogreškom mjerenja temperature od ≤0,3 ℃, te su u kombinaciji s tehnologijom prepoznavanja lica postigle praćenje putanje osoblja s abnormalnom temperaturom.
3. Kontrola temperature pametnih kućanskih aparata
Vrhunski indukcijski štednjak integrira Melexis MLX90621 infracrveni senzor za praćenje raspodjele temperature dna lonca u stvarnom vremenu. Kada se otkrije lokalno pregrijavanje (poput praznog izgaranja), snaga se automatski smanjuje. U usporedbi s tradicionalnim rješenjem s termoelementima, brzina odziva kontrole temperature povećana je 5 puta.
4. Precizni poljoprivredni sustav navodnjavanja
Farma u Izraelu koristi Heimann HTPA32x32 infracrvenu termovizijsku kameru za praćenje temperature krošnje usjeva i izradu transpiracijskog modela na temelju parametara okoliša. Sustav automatski prilagođava volumen kap po kap navodnjavanja, štedeći 38% vode u vinogradu, a istovremeno povećavajući proizvodnju za 15%.
5. Online praćenje elektroenergetskih sustava
Državna elektroenergetska mreža koristi Optris PI seriju online infracrvenih termometara u visokonaponskim trafostanicama za praćenje temperature ključnih dijelova poput spojeva sabirnica i izolatora 24 sata dnevno. Godine 2022. jedna je trafostanica uspješno upozorila na loš kontakt 110 kV rastavljača, čime je izbjegnut regionalni nestanak struje.
Inovativni razvojni trendovi
Tehnologija multispektralne fuzije: Kombinirajte mjerenje infracrvene temperature sa slikama vidljivog svjetla kako biste poboljšali mogućnosti prepoznavanja ciljeva u složenim scenarijima
Analiza temperaturnog polja pomoću umjetne inteligencije: Analizirajte karakteristike raspodjele temperature na temelju dubokog učenja, kao što je automatsko označavanje upalnih područja u medicinskom području.
Miniaturizacija MEMS-a: Senzor AS6221 koji je lansirala tvrtka AMS veličine je samo 1,5 × 1,5 mm i može se ugraditi u pametne satove za praćenje temperature kože.
Integracija bežičnog interneta stvari: infracrveni čvorovi za mjerenje temperature LoRaWAN protokola postižu daljinsko praćenje na razini kilometra, pogodno za praćenje naftovoda
Prijedlozi za odabir
Linija za preradu hrane: Dajte prednost modelima s IP67 stupnjem zaštite i vremenom odziva <100 ms
Laboratorijska istraživanja: Obratite pozornost na temperaturnu rezoluciju od 0,01 ℃ i sučelje za izlaz podataka (kao što je USB/I2C)
Primjene za zaštitu od požara: Odaberite senzore otporne na eksploziju s rasponom većim od 600 ℃, opremljene filterima za prodiranje dima
Popularizacijom 5G i tehnologija rubnog računalstva, infracrveni temperaturni senzori razvijaju se od pojedinačnih alata za mjerenje do inteligentnih senzorskih čvorova, pokazujući veći potencijal primjene u područjima kao što su Industrija 4.0 i pametni gradovi.
Vrijeme objave: 11. veljače 2025.