IR سینسر کیا ہے: سرکٹ اور اس کا کام

IR ٹیکنالوجی کو وائرلیس ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج میں استعمال کیا جاتا ہے جس میں ریموٹ کنٹرول اور سینسنگ شامل ہیں۔ برقی مقناطیسی سپیکٹرم میں انفراریڈ حصے کو تین اہم علاقوں میں الگ کیا جا سکتا ہے: قریب IR، وسط IR اور دور IR۔ ان تینوں خطوں کی طول موج درخواست کی بنیاد پر مختلف ہوتی ہے۔ قریب کے IR خطے کے لیے طول موج 700 nm- 1400 nm تک ہوتی ہے، وسط IR خطے کی طول موج 1400 nm - 3000 nm تک ہوتی ہے اور آخر میں دور IR خطے کے لیے، طول موج کی حد 3000 nm - 1 تک ہوتی ہے۔ IR ریجن کے قریب فائبر آپٹک اور IR سینسرز پر استعمال کیا جاتا ہے، وسط IR ریجن کو ہیٹ سینسنگ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے اور دور IR ریجن کو تھرمل امیجنگ میں استعمال کیا جاتا ہے۔ IR کے لیے فریکوئنسی کی حد مائیکرو ویو کے مقابلے میں زیادہ سے زیادہ اور مرئی روشنی سے کم سے کم ہے۔ اس مضمون میں IR سینسر اور اس کے کام کرنے کا جائزہ لیا گیا ہے۔ IR سینسر کیا ہے؟ IR سینسر یا انفراریڈ سینسر ایک قسم کا الیکٹرانک جزو ہے، جو IR تابکاری کے اخراج یا پتہ لگانے کے ذریعے اپنے اردگرد کی مخصوص خصوصیات کا پتہ لگانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ یہ سینسر کسی ہدف اور اس کی حرکت کی حرارت کا پتہ لگانے یا پیمائش کرنے کے لیے بھی استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ بہت سے الیکٹرانک آلات میں، IR سینسر سرکٹ ایک بہت ضروری ماڈیول ہے۔ اس قسم کا سینسر رکاوٹوں کا پتہ لگانے کے لیے انسان کے بصری حواس سے ملتا جلتا ہے۔IR سینسر جو سینسر صرف IR تابکاری کو خارج کرنے کی بجائے پیمائش کرتا ہے اسے PIR یا غیر فعال اورکت کہا جاتا ہے۔ عام طور پر IR سپیکٹرم میں، تمام اہداف کی تابکاری اور کسی قسم کی تھرمل تابکاری آنکھوں کو نظر نہیں آتی لیکن IR سینسر کے ذریعے محسوس کی جا سکتی ہے۔ اس سینسر میں، ایک IR ایل ای ڈی کو ایمیٹر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے جبکہ فوٹوڈیوڈ کو ڈٹیکٹر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ فوٹوڈیوڈ پر ایک اورکت روشنی گرنے کے بعد، آؤٹ پٹ وولٹیج اور مزاحمت موصول ہونے والی IR روشنی کی شدت کے تناسب سے تبدیل ہو جائے گی۔ IR سینسر کے کام کرنے کا اصولایک انفراریڈ سینسر میں دو حصے ہوتے ہیں یعنی ایمیٹر اور ریسیور (ٹرانسمیٹر اور ریسیور)، لہذا یہ ہے مشترکہ طور پر آپٹوکوپلر یا فوٹو کپلر کہلاتا ہے۔ یہاں، آئی آر ایل ای ڈی کو ایمیٹر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے جبکہ آئی آر فوٹوڈیوڈ کو ریسیور کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ اس میں استعمال ہونے والا فوٹوڈیوڈ انفراریڈ ایل ای ڈی کے ذریعے پیدا ہونے والی انفراریڈ روشنی کے لیے بہت حساس ہوتا ہے۔ فوٹوڈیوڈ اور آؤٹ پٹ وولٹیج کی مزاحمت کو حاصل کردہ انفراریڈ روشنی کے تناسب سے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ یہ IR سینسر کے کام کرنے کا بنیادی اصول ہے۔ جو واقعہ پیش آیا ہے وہ براہ راست دوسری صورت میں بالواسطہ قسم ہے جہاں بالواسطہ قسم، ایک انفراریڈ LED کی ترتیب بغیر کسی رکاوٹ کے فوٹوڈیوڈ سے آگے کی جا سکتی ہے۔ بالواسطہ قسم میں، دونوں ڈایڈس سینسر کے آگے ایک ٹھوس چیز کے ذریعے ساتھ ساتھ ترتیب دیے جاتے ہیں۔ اورکت ایل ای ڈی سے پیدا ہونے والی روشنی ٹھوس سطح پر ٹکراتی ہے اور فوٹوڈیوڈ کی طرف لوٹتی ہے۔ IR سینسر طبیعیات کے تین بنیادی قوانین کا استعمال کرتے ہیں جیسے Planck's Radiation، Stephan Boltzmann & Wein's Displacement۔Planck's Radiation Law اس بات کی وضاحت کرتا ہے کہ کسی بھی چیز کا درجہ حرارت زیرو سٹیفن بولٹزمین قانون کے مترادف نہیں ہے کہ تمام توانائی جو تمام طول موجوں پر پیدا ہوتی ہے ایک سیاہ جسم کے ذریعے ہوتی ہے۔ کل درجہ حرارت سے وابستہ۔ وین کا ڈسپلیسمنٹ قانون اس بات کی وضاحت کرتا ہے کہ مختلف اشیاء کا درجہ حرارت اسپیکٹرا خارج کرتا ہے جو مختلف طول موجوں پر زیادہ سے زیادہ ہوتا ہے اور درجہ حرارت کے ساتھ الٹا متناسب ہوتا ہے۔ IR سینسر ماڈیول IR سینسر ماڈیول میں پانچ ضروری حصے شامل ہوتے ہیں جیسے IR Tx، Rx، آپریشنل ایمپلیفائر، ٹرمر۔ برتن (متغیر ریزسٹر) اور آؤٹ پٹ ایل ای ڈی۔ IR سینسر ماڈیول کی پن کنفیگریشن ذیل میں زیر بحث ہے۔IR سینسر ماڈیول VCC پن پاور سپلائی ان پٹ ہے جی این ڈی پن پاور سپلائی گراؤنڈ ہے جو کہ ایک فعال ہائی O/p ہے۔ IR سینسر ماڈیول کی اہم وضاحتیں اور خصوصیات میں مندرجہ ذیل شامل ہیں۔ آپریٹنگ وولٹیج 5VDCI/O پنز ہے۔ 3.3 سینٹی میٹر تک سپلائی کرنٹ 5mA ہے سینسنگ کی رینج ایڈجسٹ ہے فکسڈ ایمبیئنٹ لائٹ سینسر آئی آر سینسر کی اقسام ایکٹو اورکت سینسرز پاس اورکت سینسرز ایکٹیو آئی آر سینسراس قسم کے سینسر میں ایمیٹر اور رسیور دونوں شامل ہوتے ہیں جنہیں ٹرانسمیٹر اور رسیور بھی کہا جاتا ہے۔ زیادہ تر حالات میں، ایک لیزر ڈایڈڈ یا ایل ای ڈی ایک ذریعہ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے. غیر امیجنگ انفراریڈ سینسرز کے لیے ایل ای ڈی استعمال کیا جاتا ہے جبکہ لیزر ڈائیڈ امیجنگ اورکت سینسر کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ اورکت سینسر کا کام تابکاری توانائی کے ذریعے کیا جا سکتا ہے ، ڈٹیکٹر کے ذریعے پتہ چلا اور وصول کیا جا سکتا ہے۔ مزید یہ کہ مطلوبہ ڈیٹا حاصل کرنے کے لیے سگنل پروسیسر کے ذریعے اس پر کارروائی کی جاتی ہے۔ فعال انفراریڈ سینسرز کی بہترین مثالیں عکاسی اور بریک بیم سینسرز ہیں۔ غیر فعال انفراریڈ سینسرPassive Infrared سینسر (PIR) میں صرف ڈیٹیکٹر شامل ہوتے ہیں اور اس قسم کا سینسر انفراریڈ ٹرانسمیٹر یا ذرائع جیسے اہداف کا استعمال کرتا ہے۔ یہاں، آبجیکٹ توانائی کو خارج کرے گا اور انفراریڈ ریسیورز کے ذریعے اس کا پتہ لگائے گا۔ اس کے بعد مطلوبہ ڈیٹا حاصل کرنے کے لیے سگنل کو سمجھنے کے لیے ایک سگنل پروسیسر کا استعمال کیا جاتا ہے۔ PIR سینسر کی بہترین مثالیں bolometer، Pyro-Electric Detector، Thermocouple-Thermopile وغیرہ ہیں۔ PIR سینسر دو اقسام میں دستیاب ہیں جیسے تھرمل IR سینسر اور کوانٹم آئی آر سینسر۔ تھرمل انفراریڈ سینسر یہ قسم کے سینسر طول موج سے آزاد ہیں اور وہ حرارت جیسے توانائی کے ذرائع استعمال کرتے ہیں۔ یہ رسپانس ٹائم کے ساتھ ساتھ پتہ لگانے کے وقت کے ساتھ ساتھ سست ہوتے ہیں۔ کوانٹم انفراریڈ سینسر یہ قسم کے سینسر طول موج پر منحصر ہوتے ہیں اور ان کے پاس ردعمل کا وقت اور پتہ لگانے کا وقت زیادہ ہوتا ہے۔ اس قسم کے انفراریڈ سینسر کو درست پیمائش کے لیے بار بار کولنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔ IR سینسر سرکٹ IR سینسر کا ایپلیکیشن سرکٹ ایک رکاوٹ کا پتہ لگانے والا سرکٹ ہے جو نیچے دکھایا گیا ہے۔ اس سرکٹ کو فوٹوڈیوڈ، IR LED، ایک Op-Amp، LED اور ایک پوٹینشیومیٹر کے ساتھ بنایا جا سکتا ہے، ایک انفراریڈ LED کا بنیادی کام IR روشنی کو خارج کرنا ہے اور فوٹوڈیوڈ کو IR روشنی کو محسوس کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ اس سرکٹ میں، ایک آپریشنل ایمپلیفائر کو وولٹیج کمپیریٹر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے اور سینسر کے آؤٹ پٹ کو ضرورت کی بنیاد پر پوٹینشیومیٹر کے ذریعے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ ایک بار جب انفراریڈ ایل ای ڈی سے پیدا ہونے والی روشنی کو فوٹوڈیوڈ پر گرا دیا جا سکتا ہے ایک بار کسی چیز کو مارنے کے بعد، پھر فوٹوڈیوڈ کی مزاحمت کو گرا دیا جائے گا۔آئی آر سینسر سرکٹ ڈایاگرام یہاں ، اوپ-ایمپ انٹریش ویلیو پر ان پٹ میں سے ایک کو پوٹینومیٹر کے ذریعے سیٹ کیا جا سکتا ہے جبکہ دیگر ان پٹ فوٹوڈیوڈ کے سیریز ریزسٹر کا استعمال کرکے سیٹ کیا جا سکتا ہے۔ ایک بار جب فوٹوڈیوڈ پر تابکاری زیادہ ہوجائے گی ، تو وولٹیج ڈراپ سیریز ریزسٹر میں زیادہ ہوگی۔ آپریشنل ایمپلیفائر میں، دونوں وولٹیجز کا جائزہ لیا جاتا ہے۔ اگر سیریز ریزسٹر کا وولٹیج تھریشولڈ وولٹیج سے زیادہ ہے تو آئی سی آؤٹ پٹ زیادہ ہے۔ جب آئی سی آؤٹ پٹ ایل ای ڈی کو دیا جاتا ہے تو یہ پلک جھپکتا ہے۔ اس لیے ایک پوٹینومیٹر کا استعمال کرتے ہوئے، تھریشولڈ وولٹیج کو اردگرد کے حالات کی بنیاد پر ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ اس سرکٹ میں، IR ریسیور اور IR LED کی ترتیب ایک بہت ضروری عنصر ہے۔ ایک بار جب انفراریڈ ایل ای ڈی براہ راست انفراریڈ ریسیور کے آگے رکھ دی جاتی ہے، تو اس ترتیب کو ڈائریکٹ انڈینس کے نام سے جانا جا سکتا ہے۔ اس صورت میں، انفراریڈ ایل ای ڈی سے تقریباً پوری تابکاری انفراریڈ ریسیور پر گرے گی۔ لہذا IR Tx اور Rx کے درمیان دیکھنے کے رابطے کی ایک قطار ہے۔ اگر کوئی ہدف اس قطار میں گرتا ہے، تو یہ تابکاری کو دوبارہ پیدا کرکے یا جذب کرکے ریسیور کے قریب آتے ہوئے اخراج کو روکتا ہے۔ اورکت والے سینسر کے فوائد میں درج ذیل شامل ہیں۔ کم بجلی کی کھپت شور کی قوت مدافعت مضبوط ہوتی ہے جب روشنی کے موجود یا غائب ہو تو حرکت کا پتہ لگاتا ہے، یہ سینسر نہیں ہیں۔ زنگ سے متاثر ہوتے ہیں، انہیں پتہ لگانے کے لیے اشیاء سے رابطے میں رہنے کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ شعاعوں کی سمتیت اورکت شعاعوں کی وجہ سے ڈیٹا کا رساو نہیں ہوتا ہے، یہ سائز میں زیادہ معمولی اور زیادہ معتدل ہوتے ہیں۔ یہ تھرموکوپلز کے مقابلے میں بہت جلد جواب دیتا ہے۔ یہ اعلی وشوسنییتا فراہم کرتا ہے نقصانات۔ انفراریڈ سینسر میں درج ذیل شامل ہیں۔ نظر کی لکیر ضروری ہے یہ ماحول کے حالات جیسے کہ دھند، بارش، آلودگی، دھول وغیرہ کی بنیاد پر متاثر ہو سکتا ہے، ان سینسرز کو عام اشیاء کے ساتھ بلاک کیا جا سکتا ہے۔ ڈیٹا کی شرح کی ترسیل تیز نہیں ہے رینج محدود ہے فورس IR سگنلز انسانی آنکھوں کو نقصان پہنچا سکتے ہیں ایپلی کیشنز انفراریڈ سینسر کی ایپلی کیشنز میں شامل ہیں AnesthesiologyGas detectorsMoisture AnalyzersWater analysisThus کے PetroleumFlame MonitorsTesting کے وہ following.Rail SafetyIR امیجنگ DevicesInfrared AstronomyOptical پاور MetersNight ویژن DevicesSorting DevicesMoisture AnalyzersMissile GuidanceFlame MonitorsRemote SensingClimatologyGas AnalyzersMeteorologyRail safetyPhotobiomodulationExploration، یہ اورکت سینسر یا IR سینسر کا ایک جائزہ کے بارے میں تمام ہے. اس قسم کے سینسر کو وائرلیس ٹیکنالوجی میں اکثر استعمال کیا جاتا ہے جہاں کہیں بھی آس پاس کی اشیاء کا پتہ لگانے، ریموٹ کنٹرولنگ کے افعال وغیرہ۔ اس سینسر کی اہم خصوصیات حرکت اور حرارت کی سینسنگ ہیں۔ انفراریڈ خطہ انسانی آنکھوں کے لیے قابل توجہ نہیں ہے۔ یہاں آپ کے لیے ایک سوال ہے کہ مارکیٹ میں مختلف قسم کے سینسر دستیاب ہیں؟

ایک پیغام چھوڑ دیں 

پیغام کی فہرست