इन्फ्रारेड विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम का एक हिस्सा है, जो लंबी तरंग दैर्ध्य दृश्य प्रकाश और छोटी तरंग दैर्ध्य माइक्रोवेव के बीच स्थित होता है। अवरक्त विकिरण (आईआर) की तरंग दैर्ध्य सीमा 760 एनएम और 1 मिमी के बीच होती है, जिसे मानव आंख से नहीं देखा जा सकता है, लेकिन इसकी गर्मी का पता लगाया जा सकता है। इन्फ्रारेड बैंड को कई भागों में विभाजित किया गया है, जिसमें 760 एनएम से 1400 एनएम (चित्रा 1) तक निकट-इन्फ्रारेड (एनआईआर) रेंज शामिल है।
विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम छवि, अवरक्त क्षेत्र को उजागर करती है
चित्र 1: अवरक्त क्षेत्र में विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम को हाइलाइट करें। निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी की तरंग दैर्ध्य 760 एनएम और 1400 एनएम के बीच है, जो विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। (छवि स्रोत: ब्रॉडकॉम)
एनआईआर एप्लिकेशन कैसे काम करते हैं
एनआईआर विशेष रूप से उपयोगी है क्योंकि यह वायरलेस संचार की सुविधा प्रदान करता है। अधिकांश अनुप्रयोगों में, एनआईआर का उपयोग करके गैर-संपर्क पहचान में एक रिसीवर के साथ आईआर ट्रांसमीटर को जोड़ना शामिल होता है।
उदाहरण के लिए, टीवी रिमोट कंट्रोल एनआईआर विकिरण तकनीक का उपयोग करता है। जब रिमोट कंट्रोल पर बटन दबाया जाता है, तो आंतरिक सर्किट बटन क्रिया को बाइनरी कोड में बदल देगा और इसे आईआर ट्रांसमीटर को अग्रेषित कर देगा। फिर, ट्रांसमीटर एनआईआर प्रकाश दालों के रूप में एन्कोडेड जानकारी उत्सर्जित करता है। दूसरी ओर, टेलीविज़न पर युग्मित सेंसर पल्स प्राप्त करते हैं और विशिष्ट कमांड निष्पादित करने के लिए उन्हें वापस बाइनरी कोड में परिवर्तित करते हैं।
ट्रांसमीटर और रिसीवर संयोजन का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में भिन्न होता है। रिमोट कंट्रोल के समान, रिसीवर ट्रांसमीटर द्वारा उत्सर्जित सिग्नल को डिकोड करता है। अन्य मामलों में, जब विकिरण बाधित होता है तो ट्रिगर चालू हो जाता है। इस इंटरप्ट आधारित मोड का उपयोग लोगों या वस्तुओं का पता लगाने के लिए किया जा सकता है।
बाहरी सिग्नल हस्तक्षेप से बचने के लिए, रिसीवर को केवल विशिष्ट तरंग दैर्ध्य का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसके लिए ट्रांसमीटर द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की सटीक तरंग दैर्ध्य और पर्याप्त तीव्रता की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, ब्रॉडकॉम का HSM8-C120 IR चिपएलईडी एमिटर (चित्र 2) एक IR LED है जिसका उपयोग उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, स्मार्ट मीटर और अन्य सहित विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है।
ब्रॉडकॉम का HSM8-C120 चिपएलईडी आईआर एलईडी एमिटर
चित्र 2: ब्रॉडकॉम के HSM8-C120 चिपएलईडी आईआर एलईडी एमिटर की अधिकतम तरंग दैर्ध्य 850 एनएम है और यह आकार में कॉम्पैक्ट है, जो इसे उच्च-घनत्व पीसीबी सर्किट के लिए आदर्श बनाता है। (छवि स्रोत: डिजीकी)
HSM8-C120 केवल 1.6 मिमी x 0.93 मिमी के कॉम्पैक्ट पैकेज आकार के साथ एक साइड एमिटिंग सतह माउंट आईआर चिपलेड है, जो सीमित स्थान के साथ विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
इस एलईडी की शिखर तरंग दैर्ध्य 850 एनएम है, 150 डिग्री के देखने के कोण के साथ, उद्योग मानक स्वचालित सतह माउंट मशीनों और इन्फ्रारेड रिफ्लो सोल्डरिंग के साथ संगत है।
एनआईआर एलईडी का अनुप्रयोग
फोटोइलेक्ट्रिक स्मोक डिटेक्टर - आईआर एलईडी धुएं का पता लगाने के लिए ऑब्जेक्ट घुसपैठ के मूल सिद्धांत का उपयोग करता है, एक ही डिटेक्टर में उत्सर्जक और फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टर को एकीकृत करता है। सामान्य कामकाजी परिस्थितियों में, एलईडी अवरक्त विकिरण उत्सर्जित करते हैं, जिससे डिटेक्टर करंट उत्पन्न करता है। हालाँकि, धुएँ की उपस्थिति अवरक्त उत्सर्जन पथ को बाधित करती है और बिखराव का कारण बनती है। इसलिए, फोटोडिटेक्टर द्वारा रिकॉर्ड किया गया शुद्ध करंट कम हो जाएगा और अलार्म चालू हो जाएगा। आईआर एलईडी धुएं में प्रवेश कर सकता है और छोटे और सघन कणों का पता लगा सकता है, जो इसे इस एप्लिकेशन के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है।
फोटोइलेक्ट्रिक स्मोक डिटेक्टर इस श्रेणी में एकमात्र प्रकार के डिटेक्टर नहीं हैं, अन्य डिटेक्टर जैसे कि वायु आयनीकरण स्तर को मापते हैं। हालाँकि, ये सभी प्रसिद्ध डिटेक्टर हैं जो झूठी सकारात्मकता (झूठी सकारात्मकता) उत्पन्न कर सकते हैं। खाना पकाने के धुएं से होने वाली समस्या विशेष रूप से गंभीर है, इसलिए आवासीय भवनों में धूम्रपान अलार्म को "हैमबर्गर परीक्षण" पास करना होगा, जिसका अर्थ है कि खाना पकाने का धुआं अलार्म को ट्रिगर नहीं करेगा। आईआर एलईडी रसोई के धुएं के कणों से प्रभावित नहीं होती है, इसलिए झूठी अलार्म दर अपेक्षाकृत कम है। खतरनाक स्थितियों के बारे में अधिक वास्तविक समय की जानकारी प्राप्त करने के लिए आईआर एलईडी को अन्य प्रणालियों जैसे गर्मी, गैस और वायु प्रवाह डिटेक्टरों के साथ भी एकीकृत किया जा सकता है।
घरेलू उपकरण - रिमोट कंट्रोल के लिए उपयोग किए जाने के अलावा, वॉशिंग मशीन में इन्फ्रारेड सेंसर भी पानी के स्तर का पता लगा सकते हैं, जबकि रोबोट क्लीनर मैपिंग पथ पर बाधाओं से बचने के लिए इन्फ्रारेड सेंसर का उपयोग करते हैं। माइक्रोवेव ओवन में भी ऐसे ही सेंसर होते हैं जो पता लगा सकते हैं कि दरवाजा खुला है या नहीं और संबंधित अलार्म जारी करते हैं। स्वचालित नल, साबुन डिस्पेंसर और ड्रायर सभी आईआर एलईडी बाधा और करीबी सीमा का पता लगाने के कार्यों का उपयोग कर सकते हैं।
सुरक्षा लाइट पर्दा - उत्पादन कार्यशालाओं, गोदामों, निर्माण स्थलों या अन्य औद्योगिक वातावरणों में बड़े या खतरनाक औद्योगिक उपकरणों का उपयोग करते समय, श्रमिकों की सुरक्षा हमेशा सर्वोच्च प्राथमिकता होती है। भौतिक बाधाएं भारी होती हैं और उन्हें स्थापित करने के लिए बहुत अधिक प्रयास की आवश्यकता होती है, जबकि आईआर एलईडी भौतिक बाधाओं की तुलना में हल्के और अधिक पोर्टेबल होते हैं, जो उन्हें एक प्रभावी विकल्प बनाते हैं। आवश्यकतानुसार विभिन्न क्षेत्रों को कवर करने के लिए आईआर एलईडी को विभिन्न आकार और आकार में भी सेट किया जा सकता है।