ইনফ্রারেড সেন্সর কেবল থার্মোমিটার নয়

সূত্র: ইউলিংক মিডিয়া

মহামারী-পরবর্তী যুগে, আমরা বিশ্বাস করি যে ইনফ্রারেড সেন্সরগুলি প্রতিদিন অপরিহার্য। যাতায়াতের প্রক্রিয়ায়, আমাদের গন্তব্যে পৌঁছানোর আগে বারবার তাপমাত্রা পরিমাপের মধ্য দিয়ে যেতে হয়। প্রচুর সংখ্যক ইনফ্রারেড সেন্সর সহ তাপমাত্রা পরিমাপ হিসাবে, আসলে, অনেক গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এর পরে, আসুন ইনফ্রারেড সেন্সরটি ভালভাবে দেখে নেওয়া যাক।

ইনফ্রারেড সেন্সরের ভূমিকা

পরম শূন্যের (-২৭৩°C) উপরে থাকা যেকোনো জিনিস, বলতে গেলে, চারপাশের স্থানে ক্রমাগত ইনফ্রারেড শক্তি নির্গত করে। আর ইনফ্রারেড সেন্সর, বস্তুর ইনফ্রারেড শক্তি অনুভব করতে এবং এটিকে বৈদ্যুতিক উপাদানে রূপান্তর করতে সক্ষম। ইনফ্রারেড সেন্সরে অপটিক্যাল সিস্টেম, ডিটেক্টিং এলিমেন্ট এবং কনভার্সন সার্কিট থাকে।

বিভিন্ন কাঠামো অনুসারে অপটিক্যাল সিস্টেমকে ট্রান্সমিশন টাইপ এবং রিফ্লেকশন টাইপে ভাগ করা যায়। ট্রান্সমিশনের জন্য দুটি উপাদানের প্রয়োজন হয়, একটি ইনফ্রারেড ট্রান্সমিট করে এবং অন্যটি ইনফ্রারেড রিসিভ করে। অন্যদিকে, প্রতিফলকের কাঙ্ক্ষিত তথ্য সংগ্রহের জন্য শুধুমাত্র একটি সেন্সরের প্রয়োজন হয়।

কার্যনীতি অনুসারে সনাক্তকারী উপাদানকে তাপ সনাক্তকারী উপাদান এবং আলোক-বিদ্যুৎ সনাক্তকারী উপাদানে ভাগ করা যায়। থার্মিস্টর হল সর্বাধিক ব্যবহৃত থার্মিস্টর। যখন থার্মিস্টর ইনফ্রারেড বিকিরণের সংস্পর্শে আসে, তখন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং প্রতিরোধের পরিবর্তন হয় (এই পরিবর্তনটি বড় বা ছোট হতে পারে, কারণ থার্মিস্টরকে ধনাত্মক তাপমাত্রা সহগ থার্মিস্টর এবং ঋণাত্মক তাপমাত্রা সহগ থার্মিস্টরে ভাগ করা যায়), যা রূপান্তর সার্কিটের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক সংকেত আউটপুটে রূপান্তরিত করা যেতে পারে। আলোক-বিদ্যুৎ সনাক্তকরণ উপাদানগুলি সাধারণত আলোক সংবেদনশীল উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়, সাধারণত সীসা সালফাইড, সীসা সেলেনাইড, ইন্ডিয়াম আর্সেনাইড, অ্যান্টিমনি আর্সেনাইড, পারদ ক্যাডমিয়াম টেলুরাইড টারনারি অ্যালয়, জার্মেনিয়াম এবং সিলিকন ডোপেড উপকরণ দিয়ে তৈরি।

বিভিন্ন সিগন্যাল প্রসেসিং এবং রূপান্তর সার্কিট অনুসারে, ইনফ্রারেড সেন্সরগুলিকে অ্যানালগ এবং ডিজিটাল টাইপে ভাগ করা যায়। অ্যানালগ পাইরোইলেকট্রিক ইনফ্রারেড সেন্সরের সিগন্যাল প্রসেসিং সার্কিট হল ফিল্ড-ইফেক্ট টিউব, যেখানে ডিজিটাল পাইরোইলেকট্রিক ইনফ্রারেড সেন্সরের সিগন্যাল প্রসেসিং সার্কিট হল ডিজিটাল চিপ।

ইনফ্রারেড সেন্সরের অনেক কার্যকারিতা তিনটি সংবেদনশীল উপাদানের বিভিন্ন বিন্যাস এবং সংমিশ্রণের মাধ্যমে বাস্তবায়িত হয়: অপটিক্যাল সিস্টেম, সনাক্তকরণ উপাদান এবং রূপান্তর সার্কিট। আসুন আরও কিছু ক্ষেত্র দেখি যেখানে ইনফ্রারেড সেন্সরগুলি একটি পার্থক্য তৈরি করেছে।

ইনফ্রারেড সেন্সরের প্রয়োগ

1. গ্যাস সনাক্তকরণ

গ্যাস সেন্সরের ইনফ্রারেড অপটিক্যাল নীতি হল এক ধরণের গ্যাস অণুর কাছাকাছি ইনফ্রারেড বর্ণালী নির্বাচনী শোষণ বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে, গ্যাসের ঘনত্ব এবং শোষণ শক্তি সম্পর্কের (ল্যামবার্ট - বিল ল্যামবার্ট বিয়ার আইন) ব্যবহার করে গ্যাস উপাদান গ্যাস সেন্সিং ডিভাইসের ঘনত্ব সনাক্ত এবং নির্ধারণ করা হয়।

উপরের চিত্রে দেখানো ইনফ্রারেড বিশ্লেষণ মানচিত্র পেতে ইনফ্রারেড সেন্সর ব্যবহার করা যেতে পারে। বিভিন্ন পরমাণু দ্বারা গঠিত অণুগুলি একই ফ্রিকোয়েন্সিতে ইনফ্রারেড আলোর বিকিরণের অধীনে ইনফ্রারেড শোষণের মধ্য দিয়ে যাবে, যার ফলে ইনফ্রারেড আলোর তীব্রতা পরিবর্তিত হবে। বিভিন্ন তরঙ্গ শিখর অনুসারে, মিশ্রণে থাকা গ্যাসের ধরণ নির্ধারণ করা যেতে পারে।

একটি একক ইনফ্রারেড শোষণ শিখরের অবস্থান অনুসারে, কেবলমাত্র গ্যাস অণুতে কোন কোন গ্রুপ বিদ্যমান তা নির্ধারণ করা যেতে পারে। গ্যাসের ধরণ সঠিকভাবে নির্ধারণ করার জন্য, আমাদের গ্যাসের মধ্য-ইনফ্রারেড অঞ্চলে সমস্ত শোষণ শিখরের অবস্থান, অর্থাৎ গ্যাসের ইনফ্রারেড শোষণ ফিঙ্গারপ্রিন্ট, দেখতে হবে। ইনফ্রারেড বর্ণালী দিয়ে, মিশ্রণে প্রতিটি গ্যাসের পরিমাণ দ্রুত বিশ্লেষণ করা যেতে পারে।

পেট্রোকেমিক্যাল, ধাতুবিদ্যা শিল্প, কর্মক্ষম খনন, বায়ু দূষণ পর্যবেক্ষণ এবং কার্বন নিরপেক্ষকরণ সম্পর্কিত সনাক্তকরণ, কৃষি এবং অন্যান্য শিল্পে ইনফ্রারেড গ্যাস সেন্সর ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। বর্তমানে, মাঝারি ইনফ্রারেড লেজারগুলি ব্যয়বহুল। আমি বিশ্বাস করি যে ভবিষ্যতে, বিপুল সংখ্যক শিল্প গ্যাস সনাক্তকরণের জন্য ইনফ্রারেড সেন্সর ব্যবহার করবে, ইনফ্রারেড গ্যাস সেন্সরগুলি আরও উন্নত এবং সস্তা হয়ে উঠবে।

2. ইনফ্রারেড দূরত্ব পরিমাপ

ইনফ্রারেড রেঞ্জিং সেন্সর হল এক ধরণের সেন্সিং ডিভাইস, যা পরিমাপ ব্যবস্থার মাধ্যম হিসেবে ইনফ্রারেড ব্যবহার করে, বিস্তৃত পরিমাপ পরিসীমা, স্বল্প প্রতিক্রিয়া সময়, যা মূলত আধুনিক বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি, জাতীয় প্রতিরক্ষা এবং শিল্প ও কৃষি ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়।

ইনফ্রারেড রেঞ্জিং সেন্সরে একজোড়া ইনফ্রারেড সিগন্যাল ট্রান্সমিটিং এবং রিসিভিং ডায়োড থাকে, ইনফ্রারেড রেঞ্জিং সেন্সর ব্যবহার করে ইনফ্রারেড আলোর রশ্মি নির্গত হয়, বস্তুতে বিকিরণের পর প্রতিফলন প্রক্রিয়া তৈরি করে, সংকেত গ্রহণের পর সেন্সরে প্রতিফলিত হয় এবং তারপর সিসিডি ইমেজ প্রসেসিং ব্যবহার করে ট্রান্সমিটিং গ্রহণ করে এবং সময়ের পার্থক্যের তথ্য গ্রহণ করে। সিগন্যাল প্রসেসর দ্বারা প্রক্রিয়াকরণের পর বস্তুর দূরত্ব গণনা করা হয়। এটি কেবল প্রাকৃতিক পৃষ্ঠে নয়, প্রতিফলিত প্যানেলেও ব্যবহার করা যেতে পারে। দূরত্ব পরিমাপ, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া, কঠোর শিল্প পরিবেশের জন্য উপযুক্ত।

৩. ইনফ্রারেড ট্রান্সমিশন

ইনফ্রারেড সেন্সর ব্যবহার করে ডেটা ট্রান্সমিশনও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। টিভি রিমোট কন্ট্রোল দূরবর্তীভাবে টিভি নিয়ন্ত্রণ করতে ইনফ্রারেড ট্রান্সমিশন সিগন্যাল ব্যবহার করে; মোবাইল ফোন ইনফ্রারেড ট্রান্সমিশনের মাধ্যমে ডেটা ট্রান্সমিট করতে পারে। ইনফ্রারেড প্রযুক্তি প্রথম বিকশিত হওয়ার পর থেকে এই অ্যাপ্লিকেশনগুলি প্রচলিত।

৪. ইনফ্রারেড থার্মাল ইমেজ

থার্মাল ইমেজার হল একটি প্যাসিভ সেন্সর যা পরম শূন্যের চেয়ে বেশি তাপমাত্রার সমস্ত বস্তু থেকে নির্গত ইনফ্রারেড বিকিরণ ক্যাপচার করতে পারে। থার্মাল ইমেজারটি মূলত সামরিক নজরদারি এবং রাতের দৃষ্টির সরঞ্জাম হিসাবে তৈরি করা হয়েছিল, কিন্তু এটি আরও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হওয়ার সাথে সাথে দাম হ্রাস পেয়েছে, ফলে প্রয়োগের ক্ষেত্রটি ব্যাপকভাবে প্রসারিত হয়েছে। থার্মাল ইমেজার অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে রয়েছে প্রাণী, কৃষি, ভবন, গ্যাস সনাক্তকরণ, শিল্প এবং সামরিক অ্যাপ্লিকেশন, পাশাপাশি মানুষের সনাক্তকরণ, ট্র্যাকিং এবং সনাক্তকরণ। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, পণ্যের তাপমাত্রা দ্রুত পরিমাপ করার জন্য অনেক পাবলিক স্থানে ইনফ্রারেড তাপীয় চিত্র ব্যবহার করা হয়েছে।

৫. ইনফ্রারেড ইন্ডাকশন

ইনফ্রারেড ইন্ডাকশন সুইচ হল ইনফ্রারেড ইন্ডাকশন প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে একটি স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ সুইচ। এটি বাইরের জগৎ থেকে নির্গত ইনফ্রারেড তাপ অনুধাবন করে তার স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ ফাংশন উপলব্ধি করে। এটি দ্রুত ল্যাম্প, স্বয়ংক্রিয় দরজা, চুরি-বিরোধী অ্যালার্ম এবং অন্যান্য বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম খুলতে পারে।

ইনফ্রারেড সেন্সরের ফ্রেসনেল লেন্সের মাধ্যমে, মানবদেহ দ্বারা নির্গত বিক্ষিপ্ত ইনফ্রারেড আলো সুইচ দ্বারা অনুভূত হতে পারে, যাতে আলো জ্বালানোর মতো বিভিন্ন স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ ফাংশন উপলব্ধি করা যায়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, স্মার্ট হোমের জনপ্রিয়তার সাথে সাথে, স্মার্ট ট্র্যাশ ক্যান, স্মার্ট টয়লেট, স্মার্ট জেসচার সুইচ, ইন্ডাকশন দরজা এবং অন্যান্য স্মার্ট পণ্যগুলিতেও ইনফ্রারেড সেন্সিং ব্যবহার করা হয়েছে। ইনফ্রারেড সেন্সিং কেবল মানুষকে সেন্সিং করার জন্য নয়, বরং আরও কার্যকারিতা অর্জনের জন্য ক্রমাগত আপডেট করা হয়।

উপসংহার

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ইন্টারনেট অফ থিংস শিল্প দ্রুত বিকশিত হয়েছে এবং এর বাজারের সম্ভাবনা ব্যাপক। এই প্রেক্ষাপটে, ইনফ্রারেড সেন্সর বাজারও আরও বৃদ্ধি পেয়েছে। অতএব, চীনের ইনফ্রারেড ডিটেক্টর বাজারের স্কেল ক্রমবর্ধমান। তথ্য অনুসারে, ২০১৯ সালে, চীনের ইনফ্রারেড ডিটেক্টর বাজারের আকার প্রায় ৪০০ মিলিয়ন ইউয়ান, ২০২০ সালের মধ্যে বা প্রায় ৫০ কোটি ইউয়ান হবে। মহামারীর ইনফ্রারেড তাপমাত্রা পরিমাপ এবং ইনফ্রারেড গ্যাস সনাক্তকরণের জন্য কার্বন নিরপেক্ষকরণের চাহিদার সাথে মিলিত হয়ে, ভবিষ্যতে ইনফ্রারেড সেন্সরের বাজারের আকার বিশাল হবে।