گیرنده IR مادون قرمز 5mm

توضیحات

معرفی گیرنده IR مادون قرمز 5mm:

گیرنده مادون قرمز (Infrared Receiver) دستگاهی است که امواج الکترومغناطیسی با طول موج مادون قرمز را دریافت کرده و آن‌ها را به سیگنال‌های قابل فهم برای مدارات الکترونیکی یا پردازشگرها تبدیل می‌کند. این گیرنده‌ها اغلب در سیستم‌هایی استفاده می‌شوند که به کنترل از راه دور یا شناسایی دما و حرکت نیاز دارند.

گیرنده‌های مادون قرمز و نحوه استفاده از آن:

سنسورهای IR بر اساس نوع کاربرد، ساختار و طراحی به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. برخی از آن‌ها تنها قابلیت دریافت سیگنال از ریموت کنترل‌ها را دارند، در حالی‌که برخی دیگر برای تشخیص حرکت، اندازه‌گیری دما و حتی ارتباط بین دستگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نحوه عملکرد گیرنده‌های مادون قرمز:

گیرنده‌های مادون قرمز معمولاً دارای یک دیود گیرنده حساس به نور IR هستند. این دیود وقتی در معرض تابش مادون قرمز قرار می‌گیرد، جریان الکتریکی متناسب با شدت نور تولید می‌کند. این سیگنال بعد از تقویت و فیلتر شدن، به پردازنده یا میکروکنترلر ارسال می‌شود تا تفسیر گردد.

در ریموت کنترل‌ها، سیگنال مادون قرمز به صورت کدهای پالسی خاص ارسال می‌شود و گیرنده باید توانایی تفکیک این سیگنال‌ها را داشته باشد تا عملکرد صحیحی ارائه دهد.

انواع گیرنده‌های مادون قرمز:

۱. گیرنده‌های فعال (Active IR Receiver)

در این نوع گیرنده‌ها، منبع مادون قرمز (معمولاً یک LED مادون قرمز) در کنار گیرنده قرار دارد. با برخورد نور بازتاب یافته از یک جسم به گیرنده، سیستم قادر به تشخیص فاصله یا وجود جسم خواهد بود. کاربرد این گیرنده‌ها در رباتیک، درب‌های اتوماتیک و سنسورهای حرکتی رایج است.

۲. گیرنده‌های غیرفعال (Passive IR Receiver یا PIR)

این نوع گیرنده‌ها از خود نوری ارسال نمی‌کنند، بلکه تنها تابش مادون قرمز ساطع شده از اجسام را دریافت می‌کنند. به‌طور خاص، این گیرنده‌ها به تغییرات دما حساس هستند و معمولاً در سیستم‌های امنیتی و تشخیص حرکت انسان استفاده می‌شوند.

کاربردهای گسترده گیرنده‌های مادون قرمز:

۱. در ریموت کنترل‌ها

یکی از پرکاربردترین زمینه‌های استفاده در سیستم‌های کنترل از راه دور است. در این دستگاه‌ها، سیگنال‌های مادون قرمز با استفاده از فرمت‌های خاصی نظیر NEC، RC5، RC6 و Sony به‌صورت کدهای دیجیتال ارسال می‌شوند. این کدها نماینده دکمه‌هایی مانند روشن/خاموش، کم/زیاد کردن صدا یا تغییر کانال هستند. گیرنده‌های نصب‌شده در تلویزیون‌ها، سیستم‌های صوتی، گیرنده‌های دیجیتال، کولرهای گازی، DVD Playerها و حتی بعضی از لوازم آشپزخانه، این سیگنال‌ها را دریافت و رمزگشایی می‌کنند. این گیرنده‌ها اغلب به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که به‌صورت فیلترشده و با حساسیت بالا، فقط به سیگنال‌های مادون قرمز پالسی پاسخ دهند تا در مقابل نویزهای محیطی مقاوم باشند.

۲. در رباتیک

در حوزه رباتیک و اتوماسیون،  کاربردهای بسیار متنوعی دارند. یکی از مهم‌ترین آن‌ها تشخیص موانع در مسیر حرکت ربات است. در این کاربرد، یک فرستنده IR، پالس‌هایی از نور مادون قرمز را به سمت محیط ارسال می‌کند و گیرنده بررسی می‌کند که آیا این نور بازتاب یافته و بازگشته است یا خیر. در صورت دریافت بازتاب نور، وجود مانع در مسیر شناسایی می‌شود. این روش با نام سنسور فاصله‌یابی (IR Proximity Sensor) شناخته می‌شود.

همچنین گیرنده‌ها می‌توانند دستورات ارسال‌شده از ایستگاه مرکزی یا کنترلرهای بی‌سیم را دریافت کرده و عملکرد ربات را به آن‌ها منطبق سازند. این قابلیت‌ها در ربات‌های هوشمند، ربات‌های صنعتی، وسایل نقلیه خودکار و حتی ربات‌های خدماتی خانگی نقش مهمی دارند.

۳. در سیستم‌های امنیتی

در سیستم‌های امنیتی، به‌ویژه سیستم‌های تشخیص حرکت و هشدار دهنده‌ها، گیرنده‌های از نوع PIR (Passive Infrared Sensor) نقش کلیدی دارند. این نوع گیرنده‌ها با بررسی تغییرات تابش گرمایی محیط، حرکت افراد یا حیوانات را شناسایی می‌کنند. وقتی جسمی با دمای بدن (مانند انسان) وارد محدوده تشخیص سنسور شود، تغییر دمای نقطه‌ای در میدان دید سنسور اتفاق می‌افتد و سنسور این تغییر را به‌عنوان حرکت شناسایی می‌کند. از این سنسورها در سیستم‌های ضدسرقت، چراغ‌های هوشمند، دوربین‌های مداربسته با قابلیت فعال‌سازی حرکتی و قفل‌های دیجیتال استفاده فراوانی می‌شود. مزیت بزرگ این سنسورها، مصرف بسیار کم انرژی و عدم نیاز به منبع نور فعال است که باعث افزایش دوام باتری در دستگاه‌های بدون سیم می‌شود.

۴. در پزشکی و صنعت

در صنعت نیز، این گیرنده‌ها در بخش‌های مختلفی کاربرد دارند؛ از پایش دمای قطعات در حال کار گرفته تا کنترل کیفیت محصول نهایی. برای مثال، در خطوط تولید غذا، گیرنده‌های IR می‌توانند سطح پخت محصولات را از طریق دمای سطح آن‌ها تشخیص دهند. یا در صنایع فلزی، از این گیرنده‌ها برای سنجش دمای فلزات گداخته بدون تماس مستقیم استفاده می‌شود. در اتوماسیون صنعتی، ترکیب گیرنده و فرستنده IR در سیستم‌های کنترل تردد و موقعیت‌یابی دقیق قطعات مکانیکی نیز کاربرد فراوانی دارد.

مزایای استفاده از گیرنده‌های مادون قرمز

• قیمت مناسب و دسترسی آسان
• مصرف انرژی پایین
• اندازه کوچک و مناسب برای طراحی‌های فشرده
• عدم نیاز به تماس مستقیم برای عملکرد
• مقاومت در برابر نویز الکترومغناطیسی در فواصل کوتاه