적외선 센서 시스템에 사용되는 프레넬 렌즈
적외선 감지 시스템은 기능에 따라 다섯 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 이들은 적외선을 매개체로 사용하는 측정 시스템입니다. 검출 메커니즘에 따라 광자 검출기와 열 검출기로 구분됩니다. 적외선 감지 기술은 현대 과학 기술, 국방, 산업 및 농업 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
적외선 기술은 오늘날까지 발전하여 이미 널리 알려져 있습니다. 이 기술은 현대 기술, 국방 기술, 산업 및 농업 기술 등 다양한 분야에서 폭넓게 활용되고 있습니다. 적외선 감지 시스템은 적외선을 매개체로 사용하는 측정 시스템으로, 다음과 같은 다섯 가지 기능으로 나눌 수 있습니다. (1) 복사계: 복사 및 스펙트럼 측정에 사용됨; (2) 탐색 및 추적 시스템: 적외선 목표물을 탐색 및 추적하고, 공간적 위치를 파악하며, 이동 경로를 추적하는 데 사용됨; (3) 열화상 시스템: 목표물 전체의 적외선 복사 분포 이미지를 생성할 수 있음; (4) 적외선 거리 측정 및 통신 시스템; (5) 하이브리드 시스템: 위의 다양한 시스템 중 두 가지 이상을 결합한 시스템.
적외선 센서 시스템
주로 납 지르코늄 티탄산염 세라믹, 리튬 탄탈레이트, 트리글리세릴 티타늄 설페이트 등과 같이 높은 압전 계수를 가진 재료로 만들어집니다. 검출 소자는 2*1mm 크기로 제작되며, 각 검출기에는 하나 또는 두 개가 설치됩니다. 검출 소자는 자체 온도 상승으로 인한 간섭을 억제하기 위해 두 개의 검출 소자와 역극성으로 직렬 연결됩니다. 검출 소자는 감지 및 수신된 적외선을 약한 전압 신호로 변환하고, 이 신호는 프로브에 설치된 전계 효과 튜브에서 증폭되어 외부로 출력됩니다. 검출기의 감지 감도를 향상시키고 감지 거리를 늘리기 위해 일반적으로 검출기 앞에 프레넬 렌즈가 설치됩니다. 렌즈는 투명 플라스틱으로 만들어지며, 두 부분 각각을 여러 개의 동일한 부분으로 나누어 특수 광학 시스템을 갖춘 렌즈를 구성합니다. 이 렌즈는 증폭 회로와 함께 작동하여 신호를 70데시벨 이상 증폭시켜 10~20미터 범위 내의 사람의 움직임을 측정할 수 있도록 합니다. 현재 프레넬 렌즈를 사용한 적외선 센서 시스템은 인체 온도 감지, 스마트 홈 시스템, 로봇 AI 분야, 다양한 인체 적외선 감지 분야 등 여러 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
다른 파장의 적외선은 프레넬 렌즈에 흡수됩니다.
인체에서 방출되는 적외선의 중심 파장은 9~10μm이며, 검출 소자의 파장 감도는 0.20μm 범위에서 거의 안정적입니다. 센서 상단에는 프레넬 렌즈가 장착된 창이 있는데, 이 프레넬 렌즈가 통과시킬 수 있는 빛의 파장 범위는 7~10μm로, 인체 적외선 검출에 적합합니다. 다른 파장의 적외선은 프레넬 렌즈에 흡수되므로, 인체 적외선 검출에 특화된 센서가 됩니다.
