Pengenalan kepada sensor suhu inframerah
Sensor suhu inframerah ialah sensor bukan sentuh yang menggunakan tenaga sinaran inframerah yang dilepaskan oleh objek untuk mengukur suhu permukaan. Prinsip terasnya adalah berdasarkan hukum Stefan-Boltzmann: semua objek dengan suhu di atas sifar mutlak akan memancarkan sinar inframerah, dan keamatan sinaran adalah berkadar dengan kuasa keempat suhu permukaan objek. Sensor menukar sinaran inframerah yang diterima kepada isyarat elektrik melalui pengesan termopil atau piroelektrik terbina dalam, dan kemudian mengira nilai suhu melalui algoritma.
Ciri-ciri teknikal:
Pengukuran tanpa sentuhan: tidak perlu menyentuh objek yang diukur, mengelakkan pencemaran atau gangguan dengan suhu tinggi dan sasaran yang bergerak.
Kelajuan tindak balas pantas: tindak balas milisaat, sesuai untuk pemantauan suhu dinamik.
Julat luas: liputan tipikal -50℃ hingga 3000℃ (model yang berbeza sangat berbeza).
Kebolehsuaian yang kuat: boleh digunakan dalam vakum, persekitaran menghakis atau senario gangguan elektromagnet.
Petunjuk teknikal teras
Ketepatan pengukuran: ±1% atau ±1.5℃ (gred perindustrian mewah boleh mencapai ±0.3℃)
Pelarasan emisiviti: menyokong 0.1 ~ 1.0 boleh laras (dikalibrasi untuk permukaan bahan yang berbeza)
Resolusi optik: Contohnya, 30:1 bermaksud luas diameter 1cm boleh diukur pada jarak 30cm
Panjang gelombang tindak balas: Biasa 8 ~ 14μm (sesuai untuk objek pada suhu biasa), jenis gelombang pendek digunakan untuk pengesanan suhu tinggi
Kes aplikasi biasa
1. Penyelenggaraan ramalan peralatan perindustrian
Sebuah pengeluar automobil tertentu memasang sensor tatasusunan inframerah MLX90614 pada galas motor dan meramalkan kerosakan dengan memantau perubahan suhu galas secara berterusan dan menggabungkan algoritma AI. Data praktikal menunjukkan bahawa amaran kegagalan kepanasan bearing 72 jam lebih awal boleh mengurangkan kehilangan masa henti sebanyak 230,000 dolar AS setahun.
2. Sistem saringan suhu perubatan
Semasa pandemik COVID-19 2020, pengimej haba siri FLIR T telah digunakan di pintu masuk kecemasan hospital, mencapai saringan suhu luar biasa sebanyak 20 orang sesaat, dengan ralat pengukuran suhu ≤0.3℃, dan digabungkan dengan teknologi pengecaman wajah untuk mencapai penjejakan trajektori kakitangan suhu luar biasa.
3. Kawalan suhu perkakas rumah pintar
Periuk induksi mewah ini mengintegrasikan sensor inframerah Melexis MLX90621 untuk memantau taburan suhu bahagian bawah periuk dalam masa nyata. Apabila pemanasan melampau setempat (seperti pembakaran kosong) dikesan, kuasa akan berkurangan secara automatik. Berbanding dengan penyelesaian termogandingan tradisional, kelajuan tindak balas kawalan suhu meningkat sebanyak 5 kali ganda.
4. Sistem pengairan ketepatan pertanian
Sebuah ladang di Israel menggunakan pengimej terma inframerah Heimann HTPA32x32 untuk memantau suhu kanopi tanaman dan membina model transpirasi berdasarkan parameter persekitaran. Sistem ini melaraskan isipadu pengairan titisan secara automatik, menjimatkan 38% air di ladang anggur sambil meningkatkan pengeluaran sebanyak 15%.
5. Pemantauan sistem kuasa dalam talian
Grid Negeri menggunakan termometer inframerah dalam talian siri Optris PI di pencawang voltan tinggi untuk memantau suhu bahagian utama seperti sambungan bar bas dan penebat 24 jam sehari. Pada tahun 2022, sebuah pencawang berjaya memberi amaran tentang sentuhan lemah pada pemutus litar 110kV, sekali gus mengelakkan gangguan bekalan elektrik serantau.
Trend pembangunan inovatif
Teknologi gabungan berbilang spektrum: Gabungkan pengukuran suhu inframerah dengan imej cahaya yang boleh dilihat untuk meningkatkan keupayaan pengecaman sasaran dalam senario kompleks
Analisis medan suhu AI: Menganalisis ciri-ciri taburan suhu berdasarkan pembelajaran mendalam, seperti pelabelan automatik kawasan keradangan dalam bidang perubatan
Pengecilan MEMS: Sensor AS6221 yang dilancarkan oleh AMS hanya bersaiz 1.5×1.5mm dan boleh dibenamkan dalam jam tangan pintar untuk memantau suhu kulit
Integrasi Internet Pelbagai Benda Tanpa Wayar: Nod pengukuran suhu inframerah protokol LoRaWAN mencapai pemantauan jarak jauh peringkat kilometer, sesuai untuk pemantauan saluran paip minyak
Cadangan pemilihan
Barisan pemprosesan makanan: Utamakan model dengan tahap perlindungan IP67 dan masa tindak balas <100ms
Penyelidikan makmal: Beri perhatian kepada resolusi suhu 0.01℃ dan antara muka output data (seperti USB/I2C)
Aplikasi perlindungan kebakaran: Pilih sensor kalis letupan dengan julat lebih daripada 600℃, dilengkapi dengan penapis penembusan asap
Dengan popularisasi teknologi 5G dan pengkomputeran pinggir, sensor suhu inframerah sedang berkembang daripada alat pengukuran tunggal kepada nod penderiaan pintar, menunjukkan potensi aplikasi yang lebih besar dalam bidang seperti Industri 4.0 dan bandar pintar.
Masa siaran: 11 Feb-2025