Infrared Temperature Sensors

เซ็นเซอร์อินฟราเรด ตรวจจับวัตถุและวัดอุณหภูมิแม่นยำ

การตรวจจับวัตถุและอุณหภูมิ เป็นสิ่งที่โรงงานอุตสาหกรรมและสถานที่สาธารณะหลายแห่งต้องทำอยู่เป็นประจำ ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพในการทำงาน แต่บ่อยครั้ง การปฏิบัติงานก็จะต้องเจอกับอุปสรรคด้านสิ่งแวดล้อม ทำให้การใช้ความสามารถของมนุษย์เพียงอย่างเดียวอาจไม่ตอบโจทย์อีกต่อไป จึงจำเป็นต้องมีเครื่องมือหรืออุปกรณ์บางอย่างเข้ามาช่วย และอุปกรณ์ที่ได้รับความนิยมจากผู้ใช้อย่างแพร่หลาย ก็คือเซ็นเซอร์อินฟราเรดนั่นเอง

เซ็นเซอร์อินฟราเรดวัดอุณหภูมิคืออะไร ?

เซ็นเซอร์อินฟราเรด หรือ Infrared Sensor (IR Sensor) คือ อุปกรณ์ที่ใช้ตรวจจับและวัดรังสีอินฟราเรด ซึ่งเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าแสงที่มนุษย์มองเห็น เซ็นเซอร์เหล่าจึงนี้มีบทบาทสำคัญในหลากหลายอุตสาหกรรม ประกอบไปด้วยเลนส์ที่ทำหน้าที่รวมคลื่นความร้อนหรือพลังงานอินฟราเรดไปยังตัวรับสัญญาณ ซึ่งจะเปลี่ยนพลังงานเหล่านั้นเป็นสัญญาณไฟฟ้า แล้วกลายเป็นการแผ่และการตรวจจับรังสีอินฟราเรด มีประโยชน์ในการตรวจจับความร้อนและการเคลื่อนไหว เพื่อหาตำแหน่งของวัตถุหรือสิ่งกีดขวางภายในระยะตรวจจับ นอกจากนี้ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบอินฟราเรด ยังเป็นส่วนประกอบสำคัญของกล้องถ่ายภาพความร้อน (Thermal Imaging Cameras) อีกด้วย

คุณสมบัติเด่นของเซ็นเซอร์อินฟราเรด

เซ็นเซอร์ประเภทนี้มีคุณสมบัติเด่นหลากหลายประการ ดังนี้

• เซ็นเซอร์อินฟราเรดสามารถตรวจจับวัตถุได้โดยไม่คำนึงถึงสีผิว หรือสีของวัตถุ จึงสามารถตรวจจับวัตถุได้ทุกประเภท
• เซ็นเซอร์อินฟราเรดสามารถทำงานและตรวจจับวัตถุได้แม้อยู่ในสภาพแสงน้อย หรือไม่มีแสงเลย
• เซ็นเซอร์บางประเภทสามารถวัดระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์กับวัตถุได้อย่างแม่นยำ
• รองรับการประยุกต์ใช้กับการทำงานที่หลากหลาย เช่น ระบบรักษาความปลอดภัย การควบคุมอัตโนมัติ การวัดอุณหภูมิ และการสื่อสาร

จากคุณสมบัติเด่นด้านการใช้งานเหล่านี้ กล่าวได้ว่าเซ็นเซอร์ประเภทนี้ถือเป็นอุปกรณ์อเนกประสงค์ที่มีประโยชน์หลากหลาย ตอบโจทย์การทำงานในทุกสถานการณ์ได้อย่างแท้จริง

เซ็นเซอร์อินฟราเรดมีหลักการทำงานอย่างไร ?

IR Sensor มีหลักการทำงานโดยการปล่อยคลื่นความร้อนหรือพลังงานอินฟราเรดออกไปยังพื้นผิวที่ต้องการวัดอุณหภูมิ แล้วคลื่นความร้อนเหล่านี้จะถูกเลนส์ของเซ็นเซอร์โฟกัสให้แคบลง โดยสามารถอธิบายการทำงานให้เห็นภาพได้เป็น 6 ขั้นตอนด้วยกัน ได้แก่

1. เซ็นเซอร์ปล่อยคลื่นความร้อนออกไป
2. เลนส์ทำหน้าที่รวมคลื่นความร้อนให้กระทบกับพื้นผิวเป้าหมาย
3. พื้นผิวเป้าหมายสะท้อนคลื่นความร้อนกลับมายังเซ็นเซอร์
4. เซ็นเซอร์รับคลื่นความร้อนที่สะท้อนกลับมา
5. เซ็นเซอร์แปลงคลื่นความร้อนเป็นสัญญาณไฟฟ้า
6. สัญญาณไฟฟ้าถูกประมวลผลและแสดงผลเป็นค่าอุณหภูมิ

ระหว่างกระบวนการทำงาน เซ็นเซอร์จะมีระบบชดเชยอุณหภูมิแวดล้อม เพื่อให้ค่าอุณหภูมิที่วัดได้มีความแม่นยำมากยิ่งขึ้น

การวัดอุณหภูมิของวัสดุประเภทต่าง ๆ

เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิมีหลายแบบและหลายรุ่น และแต่ละรุ่นก็จะมีช่วงการวัดอุณหภูมิ ชนิดของเซ็นเซอร์ และสัญญาณขาออกที่แตกต่างกันออกไป ดังนั้น หัวใจสำคัญในการเลือก คือต้องเลือกเซ็นเซอร์ให้เหมาะกับการใช้งาน ซึ่งมีหลักการพิจารณา 2 ข้อด้วยกัน ได้แก่

• วัสดุที่มีค่าการแผ่รังสี (Emissivity) สูง เช่น สี กระดาษ พลาสติกหนา อาหาร น้ำ ยางมะตอย ยาง ไม้ และวัสดุอื่นที่ไม่ใช่โลหะ วัสดุเหล่านี้สามารถวัดอุณหภูมิได้ง่าย โดยใช้เซ็นเซอร์ทั่วไปที่มีค่าการแผ่รังสีแบบคงที่
• วัสดุที่มีค่าการแผ่รังสีต่ำ เช่น โลหะ จำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์ที่มีค่าการแผ่รังสีแบบปรับได้ เพื่อปรับค่าการวัดให้มีความแม่นยำมากขึ้น

ประเภทของเซ็นเซอร์อินฟราเรด

• เซ็นเซอร์อินฟราเรดแบบรับแสง เปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้าของตัวเองเมื่อได้รับรังสีอินฟราเรด
• เซ็นเซอร์อินฟราเรดแบบไพโรอิเล็กทริก สร้างแรงดันไฟฟ้าเมื่อได้รับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
• เซ็นเซอร์อินฟราเรดแบบ CCD/CMOS ใช้เทคโนโลยี CCD หรือ CMOS เพื่อสร้างภาพจากรังสีอินฟราเรด
• เซ็นเซอร์อินฟราเรดแบบ Bolometer ใช้วัดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโดยตรง
• เซ็นเซอร์อินฟราเรดแบบ Fiber Optic ใช้สายใยแก้วนำแสงเพื่อส่งและรับรังสีอินฟราเรด

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์อินฟราเรดในอุตสาหกรรมต่าง ๆ

เพื่อให้เห็นภาพว่าเซ็นเซอร์อินฟราเรดมีหน้าที่อะไรบ้าง เราจึงขอยกตัวอย่างให้เห็นพอสังเขป ดังนี้

• ใช้ตรวจจับการรั่วไหลของก๊าซพิษ เช่น ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) และก๊าซมีเทน (CH4)
• ใช้ในการตรวจจับเปลวไฟสำหรับระบบดับเพลิง ระบบเตือนภัย และระบบควบคุมเตาเผา
• ใช้ตรวจจับร่างกายมนุษย์ เพื่อให้เกิดการตอบสนองต่อระบบรักษาความปลอดภัยและระบบควบคุมอัตโนมัติ
• ใช้ในเครื่องนับชิ้นงาน เพื่อนับจำนวนชิ้นงานที่ผ่านสายการผลิต เพื่อติดตามการผลิต ควบคุมสินค้าคงคลัง และตรวจสอบคุณภาพสินค้า

RS แหล่งรวมเซ็นเซอร์อินฟราเรด ราคาย่อมเยา ได้มาตรฐาน

ต้องการใช้งานเซ็นเซอร์ระบบอินฟราเรดคุณภาพสูง สามารถเลือกซื้อผลิตภัณฑ์ราคามิตรภาพจากหลากหลายแบรนด์ชั้นนำได้ที่เว็บไซต์ RS พร้อมบริการจัดส่งทั่วประเทศ เลือกชมและสั่งซื้อได้ตลอด 24 ชั่วโมง หรือปรึกษาผู้เชี่ยวชาญด้านผลิตภัณฑ์ เพื่อขอรับคำแนะนำเกี่ยวกับการเลือกซื้อและการใช้งานได้เลย