¿Qué es un Sensor Infrarrojo?
Los sensores infrarrojos son sensores que detectan los rayos de luz en la región infrarroja. La luz difiere en color y características según su longitud de onda. Se considera que la longitud de onda de la luz visible oscila entre los 400 nm y los 800 nm, y que la luz de longitud diferente no es visible para el ojo. Para el ojo humano, los rayos de luz en torno a 400 nm parecen púrpuras y los rayos de luz en torno a 800 nm parecen rojos.
Cuando nos referimos a rayos de luz invisibles, los rayos de luz con una longitud de onda de 400 nm o menos se denominan rayos ultravioleta, mientras que los rayos de luz con una longitud de onda de 800 nm o más se denominan rayos infrarrojos. Los sensores infrarrojos son sensores que detectan los rayos infrarrojos mencionados. Además de detectar los rayos infrarrojos, también existen métodos que emiten rayos infrarrojos y detectan las ondas reflejadas.
Usos de los Sensores Infrarrojos
Los sensores infrarrojos se utilizan de diversas formas en productos de consumo. Un uso típico es en los mandos a distancia de los televisores. Los sensores infrarrojos del televisor reciben las señales de funcionamiento del mando a distancia. Este uso aprovecha las propiedades invisibles de la luz infrarroja.
Los sensores infrarrojos también se utilizan en termómetros. La temperatura se detecta utilizando la propiedad de que cuanto más caliente está la sustancia, más luz infrarroja emite. Como las temperaturas pueden detectarse rápidamente y sin contacto, resultaron útiles durante los brotes de enfermedades infecciosas. En aplicaciones industriales, los sensores infrarrojos tienen una amplia gama de usos, incluyendo la exploración espacial y el ejército.
Tipos de Sensores Infrarrojos
Los sensores infrarrojos se investigan activamente y están disponibles en una gran variedad de materiales. Se dividen principalmente en tipos térmicos y cuánticos. Las longitudes de onda infrarrojas se clasifican en infrarrojo cercano, infrarrojo medio e infrarrojo lejano, y cada sensor tiene su propia área de especialización.
1. Sensores Infrarrojos Térmicos
Un ejemplo típico de sensores infrarrojos de tipo térmico es el tipo piroeléctrico. Los sensores infrarrojos piroeléctricos están hechos de cerámica piroeléctrica ferroeléctrica y utilizan el efecto piroeléctrico. Cuando el sensor se calienta por radiación por infrarrojos La corriente que circula por el sensor se detecta en función de la cantidad de carga modificada.
Se puede detectar incluso la más mínima radiación infrarroja emitida por el cuerpo humano. Los sensores de termopila son otro tipo de tipo térmico. Las termopilas son sensores termoelectromotrices que constan de varios termopares y convierten la energía térmica de la radiación infrarroja en fuerza electromotriz.
2. Sensores Infrarrojos de Tipo Cuántico
Los sensores infrarrojos cuánticos son sensores que detectan la energía de banda prohibida en forma de corriente eléctrica. El mecanismo es el mismo que el de los paneles solares, fabricados con materiales con elementos que generan electricidad a longitudes de onda infrarrojas. Aunque la sensibilidad de detección es de 100 a 1.000 veces superior a la de los sensores térmicos, el propio sensor también genera calor, por lo que debe refrigerarse lo suficiente.
Más Información sobre Sensores Infrarrojos
1. Desventajas de los Sensores Infrarrojos
Los sensores infrarrojos pueden funcionar mal o averiarse. Algunos casos de mal funcionamiento son cuando el sensor queda bloqueado por un objeto que no transmite la radiación infrarroja lejana, como el cristal o el acrílico, o cuando el objeto detectado apenas se mueve.
Las puertas automáticas son un ejemplo. Las puertas automáticas detectan objetos por la tasa de cambio en la cantidad de reflejo infrarrojo. Debido a su principio, funcionará mal si llevas ropa del mismo color que la alfombra o si te acercas suavemente a la puerta automática.
También puede funcionar mal debido a fuentes de calor distintas del cuerpo humano. Por ejemplo, puede funcionar mal en respuesta a la luz solar o a la luz incandescente. También pueden funcionar mal si se produce un cambio brusco de temperatura en las proximidades de aparatos de aire acondicionado y calefacción.
2. Sensores Infrarrojos y Vehículos
Conducir de noche aumenta la probabilidad de accidentes debido a la escasa visibilidad. Los sensores infrarrojos están ganando atención como los “nuevos ojos”, ya que resuelven los problemas de la conducción nocturna y aumentan la seguridad.
Sistemas de Visión Nocturna
Los sensores infrarrojos visualizan a los peatones y otros objetos y los muestran en una pantalla. Los sensores pasivos detectan directamente la radiación infrarroja lejana, por lo que no necesitan iluminación. Los tipos activos utilizan luces de infrarrojos cercanos para iluminar la carretera por delante y utilizan una cámara de infrarrojos para captar la luz reflejada; GM y Honda utilizan el método de infrarrojos lejanos, mientras que Toyota ha puesto en práctica el método de infrarrojos cercanos.
Control del Perímetro del Vehículo
Las cámaras de infrarrojos están equipadas en los cuatro lados del vehículo para detectar peatones en los ángulos muertos. Se ha desarrollado un sistema que avisa al conductor al arrancar el vehículo de la presencia de peatones y disuade a éstos de arrancar el vehículo.
Sistemas de Aire Acondicionado
Se ha desarrollado un sistema de control del aire acondicionado que utiliza la radiación infrarroja lejana emitida por los ocupantes para medir la temperatura de la superficie y conmutar las salidas de aire.