Ик луч: ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ • Большая российская энциклопедия

ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ • Большая российская энциклопедия

Авторы: В. И. Малышев

ИНФРАКРА́СНОЕ ИЗЛУЧЕ́НИЕ (ИК-из­лу­че­ние, ИК-лу­чи), элек­тро­маг­нит­ное из­лу­че­ние с дли­на­ми волн $λ$ от ок. 0,74 мкм до ок. 1–2 мм, т. е. из­лу­че­ние, за­ни­маю­щее спек­траль­ную об­ласть ме­ж­ду крас­ным кон­цом ви­ди­мо­го из­лу­че­ния и ко­рот­ко­вол­но­вым (суб­мил­ли­мет­ро­вым) ра­дио­из­лу­че­ни­ем. И. и. от­но­сит­ся к оп­тич. из­лу­че­нию, од­на­ко в от­ли­чие от ви­ди­мо­го из­лу­че­ния оно не вос­при­ни­ма­ется че­ло­ве­че­ским гла­зом. Взаи­мо­дей­ствуя с по­верх­но­стью тел, оно на­гре­ва­ет их, по­это­му час­то его на­зы­ва­ют те­п­ло­вым из­лу­че­ни­ем. Ус­лов­но об­ласть И. и. раз­де­ля­ют на ближ­нюю ($λ$=0,74–2,5 мкм), сред­нюю (2,5–50 мкм) и да­лё­кую (50–2000 мкм). И. и. от­кры­то У. Гер­ше­лем (1800) и не­за­ви­си­мо У. Вол­ла­сто­ном (1802).

Спек­тры И. и. мо­гут быть ли­ней­ча­ты­ми (атом­ные спек­тры), не­пре­рыв­ны­ми (спек­тры кон­ден­си­ро­ван­ных сред) или по­ло­са­ты­ми (мо­ле­ку­ляр­ные спек­тры). Оп­тич. свой­ст­ва (ко­эф­фи­ци­ен­ты про­пус­ка­ния, от­ра­же­ния, пре­лом­ле­ния и т. п.) ве­ществ в И. и., как пра­ви­ло, зна­чи­тель­но от­ли­ча­ют­ся от со­от­вет­ст­вую­щих свойств в ви­ди­мом или ульт­ра­фио­ле­то­вом из­лу­че­нии. Мн. ве­ще­ст­ва, про­зрач­ные для ви­ди­мо­го све­та, не­про­зрач­ны для И. и. оп­ре­де­лён­ных длин волн, и на­обо­рот. Так, слой во­ды тол­щи­ной в неск. сан­ти­мет­ров не­про­зра­чен для И. и. с $λ>$ 1 мкм, по­это­му во­да час­то ис­поль­зу­ет­ся в ка­че­ст­ве те­п­ло­за­щит­но­го фильт­ра. Пла­стин­ки из $\ce{Ge}$ и $\ce{Si}$, не­про­зрач­ные для ви­ди­мо­го из­лу­че­ния, про­зрач­ны для И. и. оп­ре­де­лён­ных длин волн, чёр­ная бу­ма­га про­зрач­на в да­лё­кой ИК-об­лас­ти (та­кие ве­ще­ст­ва ис­поль­зу­ют в ка­че­ст­ве све­то­фильт­ров при вы­де­ле­нии И. и.).

От­ра­жа­тель­ная спо­соб­ность боль­шин­ст­ва ме­тал­лов в И. и. зна­чи­тель­но вы­ше, чем в ви­ди­мом из­лу­че­нии, и воз­рас­та­ет с уве­ли­че­ни­ем дли­ны вол­ны (см. Ме­тал­ло­оп­ти­ка). Так, от­ра­же­ние по­верх­но­стей $\ce{Al,\, Au,\, Ag,\, Cu}$ И. и. с $λ$=10 мкм дос­ти­га­ет 98%. Жид­кие и твёр­дые не­метал­лич. ве­ще­ст­ва об­ла­да­ют се­лек­тив­ным (за­ви­ся­щим от дли­ны вол­ны) от­ра­же­ни­ем И. и., по­ло­же­ние мак­си­му­мов ко­то­ро­го за­ви­сит от их хи­мич. со­ста­ва.

Про­хо­дя че­рез зем­ную ат­мо­сфе­ру, И. и. ос­лаб­ля­ет­ся вслед­ст­вие рас­сея­ния и по­гло­ще­ния ато­ма­ми и мо­ле­ку­ла­ми воз­ду­ха. Азот и ки­сло­род не по­гло­ща­ют И. и. и ос­лаб­ля­ют его лишь в ре­зуль­та­те рас­сея­ния, ко­то­рое для И. и. зна­чи­тель­но мень­ше, чем для ви­ди­мо­го све­та. Мо­ле­ку­лы $\ce{H_2O,\, CO_2,\, O_3}$ и др., при­сут­ст­вую­щие в ат­мо­сфе­ре, се­лек­тив­но (из­би­ра­тель­но) по­гло­ща­ют И. и., при­чём осо­бен­но силь­но по­гло­ща­ют И. и. па­ры́ во­ды. По­ло­сы по­гло­ще­ния $\ce{H_2O}$ на­блю­да­ют­ся во всей ИК-об­лас­ти спек­тра, а по­ло­сы $\ce{CO_2}$ – в её сред­ней ча­сти. В при­зем­ных сло­ях ат­мо­сфе­ры име­ет­ся лишь не­боль­шое чис­ло «окон про­зрач­но­сти» для И.  и. На­ли­чие в ат­мо­сфе­ре час­тиц ды­ма, пы­ли, мел­ких ка­пель во­ды при­во­дит к до­пол­ни­тель­но­му ос­лаб­ле­нию И. и. в ре­зуль­та­те его рас­сея­ния на этих час­ти­цах. При ма­лых раз­ме­рах час­тиц И. и. рас­сеи­ва­ет­ся мень­ше, чем ви­ди­мое из­лу­че­ние, что ис­поль­зу­ют в ИК-фо­то­гра­фии.

Источники инфракрасного излучения

Мощ­ный ес­те­ст­вен­ный ис­точ­ник И. и. – Солн­це, ок. 50% его из­лу­че­ния ле­жит в ИК-об­лас­ти. На И. и. при­хо­дит­ся от 70 до 80% энер­гии из­лу­че­ния ламп на­ка­лива­ния; его ис­пус­ка­ют элек­трич. ду­га и разл. га­зо­раз­ряд­ные лам­пы, все ти­пы элек­трич. обог­ре­ва­те­лей по­ме­ще­ний. В на­уч. ис­сле­до­ва­ни­ях ис­точ­ни­ка­ми И. и. слу­жат лен­точ­ные вольф­ра­мо­вые лам­пы, штифт Нерн­ста, гло­бар, ртут­ные лам­пы вы­со­ко­го дав­ле­ния и др. Из­лу­че­ние не­ко­то­рых ти­пов ла­зе­ров так­же ле­жит в ИК-об­лас­ти спек­тра (напр., дли­на вол­ны из­лу­че­ния ла­зе­ров на не­оди­мо­вом стек­ле со­став­ля­ет 1,06 мкм, ге­лий-не­оно­вых ла­зе­ров – 1,15 и 3,39 мкм, $\ce{CO_2}$-ла­зе­ров – 10,6 мкм).

Приёмники инфракрасного излучения

ос­но­ва­ны на пре­об­ра­зо­ва­нии энер­гии из­лу­че­ния в др. ви­ды энер­гии, до­ступ­ные для из­ме­ре­ния. В те­п­ло­вых при­ём­ни­ках по­гло­щён­ное И. и. вы­зы­ва­ет по­вы­ше­ние темп-ры тер­мо­чув­ст­ви­тель­но­го эле­мен­та, ко­то­рое и ре­ги­ст­ри­ру­ет­ся. В фо­то­элек­трич. при­ём­ни­ках по­гло­ще­ние И. и. при­во­дит к по­яв­ле­нию или из­ме­не­нию си­лы элек­трич. то­ка или на­пря­же­ния. Фо­то­элек­трич. при­ём­ни­ки (в от­ли­чие от те­п­ло­вых) се­лек­тив­ны, т. е. чув­ст­ви­тель­ны лишь к из­лу­че­нию оп­ре­де­лён­ной об­лас­ти спек­тра. Фо­то­ре­ги­ст­ра­ция И. и. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся с по­мо­щью спец. фо­то­эмуль­сий, од­на­ко они чув­ст­ви­тель­ны к не­му толь­ко для длин волн до 1,2 мкм.

Применение инфракрасного излучения

ИК-из­лу­че­ние ши­ро­ко при­ме­ня­ют в на­уч. ис­сле­до­ва­ни­ях и для ре­ше­ния разл. прак­тич. за­дач. Спек­тры ис­пус­ка­ния и по­гло­ще­ния мо­ле­кул и твёр­дых тел ле­жат в ИК-об­лас­ти, их изу­ча­ют в ин­фра­крас­ной спек­тро­ско­пии, в струк­тур­ных за­да­чах, а так­же ис­поль­зу­ют в ка­че­ст­вен­ном и ко­ли­че­ст­вен­ном спек­траль­ном ана­ли­зе. Вда­лё­кой ИК-об­лас­ти ле­жит из­лу­че­ние, воз­ни­каю­щее при пе­ре­хо­дах ме­ж­ду зее­ма­нов­ски­ми под­уров­ня­ми ато­мов, ИК-спек­тры ато­мов по­зво­ля­ют изу­чать струк­ту­ру их элек­трон­ных обо­ло­чек. Фо­то­гра­фии од­но­го и то­го же объ­ек­та, по­лу­чен­ные в ви­ди­мом и ин­фра­крас­ном диа­па­зо­нах, вслед­ст­вие раз­ли­чия ко­эф­фи­ци­ен­тов от­ра­же­ния, про­пус­ка­ния и рас­сея­ния мо­гут зна­чи­тель­но раз­ли­чать­ся; на ИК-фо­то­гра­фии мож­но уви­деть де­та­ли, не­ви­ди­мые на обыч­ной фо­то­гра­фии.

В про­мыш­лен­но­сти И. и. ис­поль­зу­ют для суш­ки и на­гре­ва ма­те­риа­лов и из­де­лий, в бы­ту – для обог­ре­ва по­ме­ще­ний. На ос­но­ве фо­то­ка­то­дов, чув­ст­ви­тель­ных к И. и., соз­да­ны элек­трон­но-оп­тич. пре­об­ра­зо­ва­те­ли, в ко­то­рых не ви­ди­мое гла­зом ИК-изо­бра­же­ние объ­ек­та пре­об­ра­зу­ет­ся в ви­ди­мое. На ос­но­ве та­ких пре­об­ра­зо­ва­те­лей по­строе­ны разл. ноч­но­го ви­де­ния при­бо­ры (би­нок­ли, при­це­лы и т. п.), по­зво­ляю­щие в пол­ной тем­но­те об­на­ру­жи­вать объ­ек­ты, вес­ти на­блю­де­ние и при­це­ли­ва­ние, об­лу­чая их И.  и. от спец. ис­точ­ни­ков. При по­мо­щи вы­со­ко­чув­ст­ви­тель­ных при­ём­ни­ков И. и. осу­ще­ст­в­ля­ют те­п­ло­пе­лен­га­цию объ­ек­тов по их соб­ст­вен­но­му И. и. и соз­да­ют сис­те­мы са­мо­на­ве­де­ния на цель сна­ря­дов и ра­кет. ИК-ло­ка­то­ры и ИК-даль­но­ме­ры по­зво­ля­ют об­на­ру­жи­вать в тем­но­те пред­ме­ты, темп-ра ко­то­рых вы­ше темп-ры ок­ру­жаю­щей сре­ды, и из­ме­рять рас­стоя­ния до них. Мощ­ное из­лу­че­ние ИК-ла­зе­ров ис­поль­зу­ют в на­уч. ис­сле­до­ва­ни­ях, а так­же для осу­ще­ст­в­ле­ния на­зем­ной и кос­мич. свя­зи, для ла­зер­но­го зон­ди­ро­ва­ния ат­мо­сфе­ры и т. д. И. и. ис­поль­зу­ет­ся для вос­про­из­ве­де­ния эта­ло­на мет­ра.

Инфракрасное излучение | это… Что такое Инфракрасное излучение?

Собака

Инфракра́сное излуче́ние — электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны^[1] λ = 0,74 мкм) и микроволновым излучением (λ ~ 1—2 мм).

Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении значительно отличаются от их свойств в видимом излучении. Например, слой воды в несколько сантиметров непрозрачен для инфракрасного излучения с λ = 1 мкм. Инфракрасное излучение составляет большую часть излучения ламп накаливания, газоразрядных ламп, около 50 % излучения Солнца; инфракрасное излучение испускают некоторые лазеры. Для его регистрации пользуются тепловыми и фотоэлектрическими приемниками, а также специальными фотоматериалами^[2].

Сейчас весь диапазон инфракрасного излучения делят на три составляющих:

• коротковолновая область: λ = 0,74—2,5 мкм;
• средневолновая область: λ = 2,5—50 мкм;
• длинноволновая область: λ = 50—2000 мкм;

Последнее время длинноволновую окраину этого диапазона выделяют в отдельный, независимый диапазон электромагнитных волн — терагерцовое излучение (субмиллиметровое излучение).

Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Спектр излучения абсолютно чёрного тела при относительно невысоких (до нескольких тысяч Кельвинов) температурах лежит в основном именно в этом диапазоне. Инфракрасное излучение испускают возбуждённые атомы или ионы.

История открытия и общая характеристика

Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году английским астрономом У. Гершелем. Занимаясь исследованием Солнца, Гершель искал способ уменьшения нагрева инструмента, с помощью которого велись наблюдения. Определяя с помощью термометров действия разных участков видимого спектра, Гершель обнаружил, что «максимум тепла» лежит за насыщенным красным цветом и, возможно, «за видимым преломлением». Это исследование положило начало изучению инфракрасного излучения.

Ранее лабораторными источниками инфракрасного излучения служили исключительно раскаленные тела либо электрические разряды в газах. Сейчас на основе твердотельных и молекулярных газовых лазеров созданы современные источники инфракрасного излучения с регулируемой или фиксированной частотой. Для регистрации излучения в ближней инфракрасной-области (до ~1,3 мкм) используются специальные фотопластинки. Более широким диапазоном чувствительности (примерно до 25 мкм) обладают фотоэлектрические детекторы и фоторезисторы. Излучение в дальней ИК-области регистрируется болометрами — детекторами, чувствительными к нагреву инфракрасным излучением^[3].

ИК-аппаратура находит широкое применение как в военной технике (например, для наведения ракет), так и в гражданской (например, в волоконно-оптических системах связи). В качестве оптических элементов в ИК-спектрометрах используются либо линзы и призмы, либо дифракционные решетки и зеркала. Чтобы исключить поглощение излучения в воздухе, спектрометры для дальней ИК-области изготавливаются в вакуумном варианте^[3].

Поскольку инфракрасные спектры связаны с вращательными и колебательными движениями в молекуле, а также с электронными переходами в атомах и молекулах, ИК-спектроскопия позволяет получать важные сведения о строении атомов и молекул, а также о зонной структуре кристаллов^[3].

Применение

Девушка

Медицина

Инфракрасные лучи применяются в физиотерапии.

Дистанционное управление

Инфракрасные диоды и фотодиоды повсеместно применяются в пультах дистанционного управления, системах автоматики, охранных системах, некоторых мобильных телефонах (инфракрасный порт) и т.  п. Инфракрасные лучи не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости.

Интересно, что инфракрасное излучение бытового пульта дистанционного управления легко фиксируется с помощью цифрового фотоаппарата.

При покраске

Инфракрасные излучатели применяют в промышленности для сушки лакокрасочных поверхностей. Инфракрасный метод сушки имеет существенные преимущества перед традиционным, конвекционным методом. В первую очередь это, безусловно, экономический эффект. Скорость и затрачиваемая энергия при инфракрасной сушке меньше тех же показателей при традиционных методах.

Стерилизация пищевых продуктов

С помощью инфракрасного излучения стерилизируют пищевые продукты с целью дезинфекции.

Антикоррозийное средство

Инфракрасные лучи применяются с целью предотвращения коррозии поверхностей, покрываемых лаком.

Пищевая промышленность

Особенностью применения ИК-излучения в пищевой промышленности является возможность проникновения электромагнитной волны в такие капиллярно-пористые продукты, как зерно, крупа, мука и т.  п. на глубину до 7 мм. Эта величина зависит от характера поверхности, структуры, свойств материала и частотной характеристики излучения. Электромагнитная волна определённого частотного диапазона оказывает не только термическое, но и биологическое воздействие на продукт, способствует ускорению биохимических превращений в биологических полимерах (крахмал, белок, липиды). Конвейерные сушильные транспортёры с успехом могут использоваться при закладке зерна в зернохранилища и в мукомольной промышленности.

Кроме того, инфракрасное излучение повсеместно применяют для обогрева помещений и уличных пространств. Инфракрасные обогреватели используются для организации дополнительного или основного отопления в помещениях (домах, квартирах, офисах и т. п.), а также для локального обогрева уличного пространства (уличные кафе, беседки, веранды).

Недостатком же является существенно большая неравномерность нагрева, что в ряде технологических процессов совершенно неприемлемо.

Проверка денег на подлинность

Инфракрасный излучатель применяется в приборах для проверки денег. Нанесенные на купюру как один из защитных элементов, специальные метамерные краски возможно увидеть исключительно в инфракрасном диапазоне. Инфракрасные детекторы валют являются самыми безошибочными приборами для проверки денег на подлинность^{[источник не указан 624 дня]}. Нанесение на купюру инфракрасных меток, в отличие от ультрафиолетовых, фальшивомонетчикам обходится дорого и соответственно экономически невыгодно. Потому детекторы банкнот со встроенным ИК излучателем, на сегодняшний день, являются самой надежной защитой от подделок.

Опасность для здоровья

Сильное инфракрасное излучение в местах высокого нагрева может вызывать опасность для глаз. Наиболее опасно, когда излучение не сопровождается видимым светом. В таких местах необходимо надевать специальные защитные очки для глаз. ^[4]

См. также

Другие способы теплопередачи

• Конвекция
• Теплопроводность
• Электромагнитное излучение

Способы регистрации (записи) ИК-спектров.

• Инфракрасные спектрометры

Примечания

1. ↑ Длина электромагнитной волны в вакууме.
2. ↑ Инфракрасное излучение // Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия
3. ↑ ^{1 2 3} Спектр // Энциклопедия Кольера
4. ↑ Monona Rossol The artist’s complete health and safety guide. — 2001. — С. 33. — 405 с. — ISBN 978-1-58115-204-3

Ссылки

• На Викискладе есть медиафайлы по теме Инфракрасное излучение
• Инфракрасное излучение — статья из Физической энциклопедии
• Инфракрасное излучение — статья из Большой советской энциклопедии

ИК-датчик прерывания луча (светодиоды 5 мм)

сортировать по наилучшему соответствиюрекомендуемыеновейшиелучшие продажицена

163264
на страницу

только в наличии

Поиск не дал результатов.

Показать больше продуктов…

${ stockHtml }

${ hit.product_title } ${ hit.variant_title ? («-» + hit.variant_title): «» }:

${ hit.description_first_paragraph}

`
вернуть $(resultHtml)
}
const searchResultCallback = (попадания, аспекты, количество) => {
debug(«> обратный вызов результатов поиска», совпадения, фасеты, количество)
$(«#search .load-more-results»).toggle(hits.page 0) {
$(«#search.no-results»).hide()
пусть html = «»
for(let hit of hits.hits) {
$(«#search .results»).append(createSearchResultFull(попадание))
}
}еще{
if(searchSearcher.inStockOnly) {$(«#search .no-results .message»).html(«Возможно, у нас есть что-то подходящее, чего нет в наличии. Включить товары, которых нет в наличии.»)}
для (пусть я = 0; я `))
}
$(«#поиск .без результатов»).show()
}
// обновляем списки фильтров
$(«#search .filters»). find(«раздел»).each((i, e) => {
buildFilters($(«#search»), searchSearcher, $(e).data(«type»), аспекты, количество)
})
обновитьрейтинги()
обновитьЦены()
обновитьЗначки()
}
var searchSearcher = новый искатель([], searchResultCallback)
searchSearcher.permanentFilters = true
var searchLanding = window.location.pathname == «/search»
вар предыдущий URL = ноль
вар последний запрос = «»
const queryInput = (запрос) => {
если(!searchLanding) {
if(!lastQuery && запрос) {
debug(«> начать поиск, сохранить текущее состояние URL», document.location.href)
предыдущий URL = document.location.href
$(«#поиск»).show()
$(«#контент»).скрыть()
}
если (последний запрос && !запрос) {
debug(«> завершить поиск, вернуться к предыдущему URL-адресу», previousUrl)
history.replaceState(null, window.title, предыдущийUrl)
$(«#поиск»).скрыть()
$(«#контент»).показать()
}
если (запрос) {
searchSearcher. queryText = запрос
обновитьПоиск()
}
последний запрос = запрос
}еще{
searchSearcher.queryText = запрос
обновитьПоиск()
}
}
$(функция() {
если (window.location.pathname == «/search») {
$(«#поиск»).show()
$(«#контент»).скрыть()
searchSearcher.queryText = urlGet(«q», «»)
$(«#search_input_desktop»).val(searchSearcher.queryText)
$(«#search_input_mobile»).val(searchSearcher.queryText)
$(«#search .filters»).find(«раздел»).each((i, e) => {
searchSearcher.filters[$(e).data(«тип»)] = urlGet($(e).data(«тип»))
})
если(urlGet(«акции»)) {
$(«#поиск .только на складе»).prop(«проверено», правда)
searchSearcher.inStockOnly = истина
}
если (urlGet («сортировать»)) {
$(«#search .sort-by»).val(urlGet(«sort»))
searchSearcher.sort = urlGet(«сортировка»)
}
если(urlGet(«страница»)) {
searchSearcher.preloadPageCount = parseInt(urlGet(«страница»))
}
searchSearcher. pageSize = получить(«searchPageSize», 32)
$(«#search .per-page»).val(get(«searchPageSize», 32))
searchSearcher.doSearch()
}
})
// запустить новый поиск и обновить URL
const updateSearch = (страница = 1) => {
searchSearcher.page = страница
searchSearcher.doSearch()
пусть параметры = []
if(searchSearcher.queryText) {parameters.push(`q=${searchSearcher.queryText}`)}
for(let filter of Object.keys(searchSearcher.filters)) {
если (searchSearcher.filters[фильтр]) {
параметры.push(`${фильтр}=${searchSearcher.filters[фильтр]}`)
}
}
if(searchSearcher.page != 1) {parameters.push(`page=${searchSearcher.page}`)}
if(searchSearcher.sort) {parameters.push(`sort=${searchSearcher.sort}`)}
if(searchSearcher.inStockOnly) {parameters.push(`stock=true`)}
пусть queryString = параметры.длина > 0? «?» + параметры.соединение(«&») : «»
отладка(«> обновить URL», queryString)
history.replaceState(null, window.title, «/search» + queryString)
}
const showOutOfStock = () => {
$(«#поиск . только на складе»).prop(«проверено», ложь)
searchSearcher.inStockOnly = ложь
обновитьПоиск()
}
$(«#search_input_desktop»).on(«input», (e) => { // ввод поиска на рабочем столе
searchSearcher.queryText = $(«#search_input_desktop»).val().trim()
$(«#search_input_mobile»).val(searchSearcher.queryText)
queryInput (searchSearcher.queryText)
})
$(«#search_input_mobile»).on(«input», (e) => { // ввод мобильного поиска
searchSearcher.queryText = $(«#search_input_mobile»).val().trim()
$(«#search_input_desktop»).val(searchSearcher.queryText)
queryInput (searchSearcher.queryText)
})
$(«#search .filters >section ul»).click((e) => { // фильтр кликов
searchSearcher.filters[$(e.target).closest(«раздел»).data(«тип»)] =
$(e.target).hasClass(«активный») ? ноль: $(e.target).data(«значение»)
обновитьПоиск()
})
$(«#search .per-page»).change((e) => { // элементов на странице
set(«searchPageSize», parseInt($(e.target).val()))
обновитьПоиск()
})
$(«#search . sort-by»).change((e) => { // сортировка
searchSearcher.sort = $(e.target).val()
обновитьПоиск()
})
$(«#search .только на складе»).change((e) => { // только на складе
searchSearcher.inStockOnly = $(e.target).prop(«проверено»)
обновитьПоиск()
})
$(«#search .load-more-results»).click(() => { // загрузить больше результатов
updateSearch(searchSearcher.page + 1)
})

Инфракрасные (ИК) датчики прерывистого луча — это простой способ обнаружения движения.

У них есть сторона-излучатель, которая испускает луч невидимого для человека инфракрасного света, а затем приемник, чувствительный к тому же свету. Когда что-то проходит между ними и не прозрачно для ИК-излучения, тогда «луч прерывается», и приемник сообщит вам об этом.

По сравнению с датчиками PIR, лучи прерывания быстрее и позволяют лучше контролировать, где вы хотите обнаружить движение. По сравнению с модулями Sonar они дешевле. Однако вам нужно, чтобы и излучатель, и приемник находились на противоположных сторонах области, которую вы хотите контролировать.

Это версия 5 мм IR . Он работает на расстоянии до 50 см / 20 дюймов. Вы можете питать его от 3,3 В или 5 В, но 5 В обеспечат вам лучший диапазон, и это то, что мы предлагаем. Приемник представляет собой транзистор с открытым коллектором, выход 9.0028, что означает, что вам нужен подтягивающий резистор, если вы хотите считывать цифровой сигнал с сигнального провода. Большинство микроконтроллеров имеют возможность включать встроенный подтягивающий резистор. Если вы этого не сделаете, подключите резистор 10 кОм между белым проводом приемника и красным проводом. Если вы хотите управлять реле, светодиодом или чем-то еще, он может потреблять до 100 мА на землю. Посмотрите техпаспорт!

`
let whenHTML = `

${момент(hit.date, «X»).fromNow()}

`
пусть sourceHTML = «»
пусть ReviewerImageHTML = «»
если (hit. source == «gcr») {
sourceHTML = `о покупках у нас через Google Customer Reviews`
} еще {
если (hit.reviewer.first_name) {
sourceHTML += `от ${hit.reviewer.first_name} `
рецензентImageHTML = «
}
если (хит.продукт) {
sourceHTML += `о ${hit.product.title} `
sourceHTML += `через REVIEWS.io`
пусть изображение = hit.product.image
если (изображение) {
пусть dotIndex = image.lastIndexOf(«.»)
image = image.substring(0, dotIndex) + «_75x75» + image.substring(dotIndex)
}
productImageHTML = «
}
}
пусть HTML = `

${когдаHTML}
${комментарийHTML}

${reviewerImageHTML}
${источникHTML}

`
пусть обзорЭлемент = $ (html)
$(«#review_container»).append(reviewElement)
обзорElement.click((e) => {
$(«#review_popup >div:first-child»). html(html)
$(«#review_popup»).parent().show()
обновитьрейтинги()
})
}
обновитьрейтинги()
})
}
константа loadNextReviewPage = () => {
отзывыТекущая страница++
loadReviewPage (обзорыCurrentPage)
}
$(функция() {
loadReviewPage (0)
})

`
$(«#user_photos .grid»).Добавить($(html))
}
}

$(«#user_photo_count»).text(userPhotoCount + «фотография пользователя» + (userPhotoCount > 1 ? «s»: «»))
})
}

const loadNextUserPhotoPage = () => {
текущая страница++
loadUserPhotosPage (текущая страница)
}

$(функция() {
loadUserPhotosPage (0)
})

Инфракрасные (ИК) датчики прерывистого луча — это простой способ обнаружения движения.
прочитайте больше…

Проверка запасов…

COM1704

• Гарантия удовлетворения или возврата
• Доставка по всему миру почтой или курьером

Просмотрите корзину или продолжите просмотр.

Количество:

Просмотрите корзину или продолжите просмотр.

проверка списка желаний…

${hit.title}

${hit.summary}

`))
}

$(«#guide_and_tutorials»).show()
})
})

Детектор обрыва инфракрасного луча дальнего действия

1. Главная
2. Elektor Community Projects

Аналоговый детектор обрыва инфракрасного луча дальнего действия, использующий модуль ИК-приемника 38 кГц, легко достигает расстояния 7 метров и использует только чипы NE555.

Введение

Когда я разрабатывал отпугиватель кошек, я сначала хотел использовать ИК-детектор обрыва луча, чтобы активировать струю воды, чтобы отогнать кошку. Впоследствии я перешел на датчик движения PIR, потому что ему не нужны передатчик и приемник, которые оба нуждаются в источнике питания и должны быть установлены на большом расстоянии друг от друга и должны указывать друг на друга. Но детектор обрыва ИК-луча по-прежнему является полезной схемой, особенно потому, что он может легко работать на расстоянии до 7 м, используя только один ИК-светодиод. При использовании нескольких ИК-светодиодов или отражателя для коллимации ИК-света расстояние может легко достигать 10 м.
Для детектора обрыва ИК-луча важно, чтобы ему не мешали другие источники света, такие как солнечный свет, включенные или выключенные лампы накаливания и т. д. не тратьте слишком много энергии. Поэтому нам нужен чувствительный ИК-приемник. Так почему бы нам не использовать тот же принцип, что и ИК-пульт дистанционного управления нашим телевизором? Ну, мы не хотим отправлять ИК-команды и кодировать эти команды, чтобы увидеть, прерван ли наш ИК-луч или нет. Вместо этого мы переходим к основам ИК-связи и самым простым способом используем встроенный модуль ИК-приемника.
Эти модули ИК-приемника бывают разных частот: 30,3 кГц, 33 кГц, 36 кГц, 38 кГц, 40 кГц и 56 кГц. У меня завалялось несколько типов на 38 кГц, поэтому я использовал один из них с этой частотой. Приемник имеет внутреннюю полосу пропускания, настроенную на эту частоту, поэтому он «слушает» только сигналы с этой частотой. Кроме того, такие приемники имеют выход с открытым коллектором, что означает, что выход будет понижен, когда приемник получит достоверный сигнал. Питание приемника +5В.
Но что является действительным сигналом для такого типа приемника?
Если просто взять ИК-светодиод и подключить его к выходу прямоугольного генератора (который способен управлять светодиодом) с частотой 38 кГц, выход ИК-приемника на короткое время станет низким, а затем снова станет высоким. Это не то, что нам нужно, потому что в идеале нам нужно, чтобы выходной сигнал ИК-приемника оставался низким до тех пор, пока принимается действительный сигнал, и повышался, когда действительный сигнал не принимается.
Таким образом, для такого типа ИК-приемника недостаточно генерировать только несущую частоту. Несущая волна должна модулироваться, т.е. включаться и выключаться кратковременно и неоднократно, чтобы она превратилась в последовательность всплесков. Это связано с тем, что внутри ИК-приемника есть интегратор, который нарастает при получении импульсов несущей волны. Когда интегратор достигает определенного порога, выходной сигнал приемника становится низким. Интегратор будет снижаться, пока нет импульсов несущей волны, поэтому он готов к следующему пакету. Но когда есть непрерывная несущая волна без каких-либо промежутков (без несущей), интегратор будет увеличиваться и никогда не уменьшаться, поэтому в конечном итоге он насыщается. В результате выход становится низким в момент приема несущей волны, но снова становится высоким через несколько миллисекунд, даже если несущая волна все еще принимается.
Некоторые типы ИК-приемников работают только с немодулированной несущей и будут давать низкий выходной сигнал, пока принимается несущая частота. Тип ИК-приемника, который я использовал, — TL1838. Этот тип приемника работает не только с немодулированной несущей.
ИК-приемник TL1838. который я использовал для этого проекта, будет работать правильно только тогда, когда применяется пакет 38 кГц и когда этот пакет прерывается на определенное время, прежде чем будет применена новая последовательность пакетов 38 кГц. В техническом описании TL1838 указано, что ему требуется типичный период пакета 600 мкс и типичный промежуток между пакетами 900 нас. Кроме того, в нем указано, что между пакетными последовательностями должно быть минимальное время 5 мс.
Экспериментируя с этими параметрами, я обнаружил, что при модуляции несущей частоты 38 кГц очень низкой частотой 70 Гц и ниже приемник будет непрерывно выдавать сигнал модуляции, представляющий собой прямоугольную волну с частотой 70 Гц или ниже. Я попробовал модуляцию 45 Гц с несколькими различными типами ИК-приемников, и все они выдавали стабильную прямоугольную волну 45 Гц. Таким образом, мы разработали нашу конструкцию детектора обрыва луча.
См. picture1 для модулированной несущей 38 кГц.

Итак, теперь мы знаем, какой сигнал нам нужно посылать с помощью ИК-светодиода, но как определить, что луч ИК-света прерывается/прерывается? Когда световой луч прерывается, выход приемника становится высоким и остается высоким, пока луч прерывается. Таким образом, мы могли бы использовать RC-цепь на выходе ИК-приемника, чтобы получить среднее напряжение прямоугольной волны, и использовать компаратор, чтобы проверить, не превышен ли этот средний уровень напряжения, что означает, что выход постоянно высокий, поэтому луч прерывается.
Но я выбрал другой подход, используя схему, которая называется «детектор пропущенного импульса». Этот детектор пропущенных импульсов настроен таким образом, что он будет реагировать на отсутствие перехода с высокого уровня на низкий, что означает, что сигнал остается высоким дольше, чем период времени, установленный в схеме детектора пропущенных импульсов. Время детектора будет установлено таким образом, что он срабатывает, когда выходной сигнал приемника остается высоким более 20 мс. Мы используем сигнал модуляции 45 Гц, поэтому нормальная длина высокого и низкого импульса составляет 11 мс. Когда высокий импульс длиннее 20 мс, срабатывает детектор пропущенного импульса, указывая на то, что луч был прерван. Детектор пропущенного импульса не сработает, если луч кратковременно прервется менее чем на 20 мс. Любое время можно установить, выбрав другие значения компонентов, если это необходимо.

Описание схемы

ИК-передатчик

Начнем с ИК-передатчика. Передатчик построен с использованием двух генераторов NE555. Первый — это U1, он настроен на генерацию прямоугольного сигнала частотой 45 Гц с коэффициентом заполнения около 50%. Чтобы получить этот 50% рабочий цикл, мы выбираем значение R1, которое немного меньше, чем значение R3, и мы используем диод, чтобы убедиться, что время заряда C3 определяется только R1 и диодом, в то время как время разряда определяется R3. Максимальное время будет примерно около 0,7 * R1 * C3 (без учета влияния диода), а низкое время будет примерно около 0,7 * R2 * C3. Общий период прямоугольной волны будет примерно 0,7 * (R1 + R3) * C3 (опять же без учета влияния диода). При выбранных значениях компонентов период прямоугольной волны на выходе U1 (вывод 3) будет около 22 мс, что дает частоту 45 Гц.
Второй генератор построен вокруг U2, который будет генерировать несущую частоту 38 кГц, необходимую для работы ИК-приемника. U2 сконфигурирован для генерации прямоугольной волны с коэффициентом заполнения около 50%. Частоту можно регулировать с помощью P1 в диапазоне от 34 кГц до 44 кГц. Этот частотный диапазон можно расширить, используя потенциометр с более высоким значением и более низким значением для R5. Время заряда C4 будет определяться суммой R2, P1 и R5, а время разряда — суммой P1 и R5. Поскольку R1 мал по сравнению с суммой P1 и R5, время заряда будет очень близко ко времени разряда, поэтому прямоугольная волна будет иметь рабочий цикл, близкий к 50%. Период прямоугольной волны будет примерно 0,7*(R2+P1+R5)*C4.
Соединив выход первого генератора U1 с выводом /RESET второго генератора, первый генератор будет управлять вторым генератором. Когда на выходе (вывод 3) первого генератора (U1) высокий уровень, второй генератор (U2) будет выдавать прямоугольную волну с частотой 38 кГц. Когда на выходе (вывод 3) первого генератора (U1) низкий уровень, второй генератор (U2) сбрасывается, и его выход будет низким, пока на выходе первого генератора низкий уровень. Таким образом, мы создаем пакетный сигнал 38 кГц, используя сигнал модуляции 45 Гц, который выводится ИК-светодиодом D2, подключенным к выходу (вывод 3) U2.

ИК-приемник

ИК-приемник построен с использованием ИК-приемника TL1838, детектора пропущенных импульсов и моностабильного мультивибратора (одновибратора).
ИК-приемник TL1838 U3 выдает прямоугольную волну с частотой 45 Гц, которая использовалась передатчиком для модуляции несущей с частотой 38 кГц. Когда световой луч прерывается, U3 будет выдавать постоянное высокое напряжение (уровень 5 В) на своем выходном контакте 3. Выход U3 подключен к входу детектора пропущенных импульсов, построенного на U4 и Q2. Предположим, что выход U2 низкий. Тогда на входе триггера U4 низкий уровень, а это означает, что он установит на своем выходе (вывод 3) высокий уровень. В то же время, база PNP-транзистора Q2 имеет низкий уровень, а это означает, что он установит низкий уровень на пороговом выводе и разрядит C11. Выход (контакт 3) U4 остается высоким. Теперь предположим, что выход U2 становится высоким. Тогда база Q2 окажется выше его эмиттера, поэтому транзистор не будет проводить ток, и C11 начнет заряжаться через R7. Триггерный вход (вывод 2) U4 теперь также имеет высокий уровень, но поскольку это активный низкий уровень, это ничего не меняет. C11 будет продолжать заряжаться до тех пор, пока не будет достигнуто пороговое значение (2/3 мощности источника питания). Когда этот порог будет достигнут, выход (вывод 3) U4 станет низким. Но значения R7 и C11 выбраны таким образом, что время, необходимое для достижения порога, намного больше (примерно в 2 раза больше), чем время периода прямоугольной волны 45 Гц, которую выдает U2, когда луч не прерывается. Это означает, что пока U2 выдает прямоугольную волну с частотой 45 Гц, напряжение на C11 никогда не сможет достичь порогового значения, потому что до этого времени выход U2 снова станет низким, и Q2 снова разрядит C11. Время достижения C11 порогового значения составляет около 1,1 * R7 * C11 = около 24 мс, а время, когда выход U2 имеет высокий или низкий уровень, составляет около 11 мс. Таким образом, выход детектора отсутствующих импульсов (вывод 3 U4) станет низким только тогда, когда ИК-луч прерывается более чем на 24 мс. Красный светодиод D4 загорается, когда луч прерывается. Когда луч не прерывается, выход детектора пропущенных импульсов (вывод 3 U4) остается высоким, а красный светодиод D4 гаснет.
Дополнительно добавляется U5 в качестве расширителя импульсов (одновибратор или моностабильный мультивибратор). Выход (вывод 3) U5 станет высоким примерно на 2,4 секунды после того, как выход детектора пропущенных импульсов станет низким, указывая на то, что луч был прерван. Синий светодиод D4 будет гореть до тех пор, пока на выходе U5 высокий уровень. Время, в течение которого выходной контакт 3 U5 будет оставаться высоким, определяется как 1,1 * R6 * C10. Поскольку триггерный вход NE555 активен по низкому уровню, сигнал для запуска моностабильного транзистора на выводе 2 U5 должен мгновенно стать низким, когда на выходном выводе 3 U4 становится низким. Это достигается путем соединения контакта 3 U4 с контактом 2 U5 через дифференциатор, образованный C9., R8 и D3, которые будут преобразовывать переход с высокого уровня на низкий на контакте 3 U4 в низкий пик на контакте 2 U5.
Дальность действия детектора обрыва ИК-луча на большом расстоянии легко достигает 7 метров при использовании одного ИК-светодиода с током около 10 мА, что значительно ниже максимального тока. Если вам нужен больший радиус действия, вы можете добавить дополнительные ИК-светодиоды.