Pengenalan kepada sensor suhu inframerah
Sensor suhu inframerah ialah sensor bukan sentuhan yang menggunakan tenaga sinaran inframerah yang dikeluarkan oleh objek untuk mengukur suhu permukaan. Prinsip terasnya adalah berdasarkan undang-undang Stefan-Boltzmann: semua objek dengan suhu melebihi sifar mutlak akan memancarkan sinar inframerah, dan keamatan sinaran adalah berkadar dengan kuasa keempat suhu permukaan objek. Penderia menukarkan sinaran inframerah yang diterima kepada isyarat elektrik melalui pengesan termopile atau piroelektrik terbina dalam, dan kemudian mengira nilai suhu melalui algoritma.
Ciri teknikal:
Pengukuran bukan sentuhan: tidak perlu menghubungi objek yang diukur, mengelakkan pencemaran atau gangguan dengan suhu tinggi dan sasaran bergerak.
Kelajuan tindak balas pantas: tindak balas milisaat, sesuai untuk pemantauan suhu dinamik.
Julat luas: liputan biasa -50 ℃ hingga 3000 ℃ (model yang berbeza sangat berbeza).
Kebolehsuaian yang kuat: boleh digunakan dalam vakum, persekitaran yang menghakis atau senario gangguan elektromagnet.
Penunjuk teknikal teras
Ketepatan pengukuran: ±1% atau ±1.5℃ (gred industri mewah boleh mencapai ±0.3℃)
Pelarasan emisitiviti: menyokong 0.1~1.0 boleh laras (ditentukur untuk permukaan bahan yang berbeza)
Resolusi optik: Sebagai contoh, 30:1 bermakna kawasan 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 industri
Pengeluar kereta tertentu memasang penderia 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 galas terlalu panas 72 jam lebih awal boleh mengurangkan kerugian masa henti sebanyak 230,000 dolar AS setahun.
2. Sistem pemeriksaan suhu perubatan
Semasa pandemik COVID-19 2020, pengimej terma siri FLIR T telah digunakan di pintu masuk kecemasan hospital, mencapai pemeriksaan suhu tidak normal sebanyak 20 orang sesaat, dengan ralat pengukuran suhu ≤0.3 ℃, dan digabungkan dengan teknologi pengecaman muka untuk mencapai penjejakan trajektori kakitangan suhu tidak normal.
3. Kawalan suhu perkakas rumah pintar
Periuk aruhan mewah menyepadukan penderia inframerah Melexis MLX90621 untuk memantau pengagihan suhu bahagian bawah periuk dalam masa nyata. Apabila terlalu panas setempat (seperti pembakaran kosong) dikesan, kuasa dikurangkan secara automatik. Berbanding dengan penyelesaian termokopel tradisional, kelajuan tindak balas kawalan suhu meningkat sebanyak 5 kali ganda.
4. Sistem pengairan ketepatan pertanian
Sebuah ladang di Israel menggunakan pengimejan terma inframerah Heimann HTPA32x32 untuk memantau suhu kanopi tanaman dan membina model transpirasi berdasarkan parameter persekitaran. Sistem ini secara automatik melaraskan volum pengairan titisan, menjimatkan 38% air di ladang anggur sambil meningkatkan pengeluaran sebanyak 15%.
5. Pemantauan dalam talian sistem kuasa
Grid Negeri menggunakan termometer inframerah dalam talian siri Optris PI dalam pencawang voltan tinggi untuk memantau suhu bahagian utama seperti sambungan busbar dan penebat 24 jam sehari. Pada tahun 2022, sebuah pencawang berjaya memberi amaran tentang sentuhan lemah pada pemutus 110kV, mengelakkan gangguan bekalan elektrik serantau.
Trend pembangunan yang inovatif
Teknologi gabungan pelbagai spektrum: Gabungkan pengukuran suhu inframerah dengan imej cahaya yang boleh dilihat untuk meningkatkan keupayaan pengecaman sasaran dalam senario yang kompleks
Analisis medan suhu AI: Menganalisis ciri taburan suhu berdasarkan pembelajaran mendalam, seperti pelabelan automatik kawasan keradangan dalam bidang perubatan
Pengecilan MEMS: Penderia AS6221 yang dilancarkan oleh AMS hanya bersaiz 1.5×1.5mm dan boleh dibenamkan dalam jam tangan pintar untuk memantau suhu kulit
Penyepaduan Internet Perkara Tanpa Wayar: Nod pengukuran suhu inframerah protokol LoRaWAN mencapai pemantauan jarak jauh tahap 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 penderia kalis letupan dengan julat lebih daripada 600 ℃, dilengkapi dengan penapis penembusan asap
Dengan mempopularkan 5G dan teknologi pengkomputeran tepi, penderia suhu inframerah 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: Feb-11-2025