James Prietzel, menedżer produktu w Intelligent LED Solutions (ILS)
James pracuje w ILS na stanowisku menedżera produktu od 2012 roku i jest specjalistą w dziedzinie LED. W swojej pracy koncentruje się na najnowszych technologiach i innowacjach od czołowych dostawców w świecie optoelektroniki, w tym optyki, diod LED i inteligentnych sterowników LED.
Podczerwień (IR) to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego o długości fali wykraczającej poza spektrum światła widzialnego. Została odkryta w 1800 roku przez Williama Herschela, przeprowadzającego eksperymenty, które polegały na pomiarze temperatur światła o różnych kolorach. Podczas badań okazało się, że termometr najbardziej rozgrzewał się po czerwonej stronie spektrum światła widzialnego.
Wprawdzie ludzie zazwyczaj nie widzą fal podczerwonych, jednak słabsze fale mogą emitować widoczną czerwoną poświatę. Jest ona widoczna, ponieważ długości fal podczerwieni znajdują się tuż za widzialnym czerwonym spektrum światła. Choć większość długości fal nie jest widoczna, podczerwień emituje ciepło, przez co może być wykrywana przy użyciu odpowiedniego sprzętu. Dzięki temu IR ma wiele ciekawych i przydatnych zastosowań.
Gdzie w widmie elektromagnetycznym znajduje się podczerwień?
Mówiąc o diodach LED, zwykle mamy na myśli światło widzialne. Jednak diody LED IR oferują też inne zastosowania. Różne długości fal są wykorzystywane w różnych aplikacjach. Najbliższe widzialnemu spektrum światła jest promieniowanie bliskiej podczerwieni o długości fali 750-850 nm, emitujące widzialną czerwoną poświatę. Natomiast średni i daleki zakres podczerwieni jest niewykrywalny dla ludzkiego oka.
Czym są diody LED na podczerwień?
Diody LED na podczerwień działają podobnie jak inne diody LED, jednak wykorzystują inne materiały do wytwarzania innego spektrum światła. Diody LED na podczerwień emitują fale o długości z górnej części spektrum promieniowania elektromagnetycznego poza zakresem światła widzialnego. Jednak w przeciwieństwie do diod LED, które emitują fale i kolory w zakresie widzialnym, diody IR LED nie są wykorzystywane do zapewniania oświetlenia w ten sam sposób. Diody IR LED znajdują wiele interesujących zastosowań, które przedstawimy poniżej.
Czy diody LED na podczerwień emitują ciepło?
Wprawdzie promieniowanie podczerwone emituje ciepło, jednak większość zastosowań opiera się na podczerwieni ze względu na jej wyjątkowe właściwości oświetleniowe, a nie cieplne. Aplikacje takie wykorzystują fale podczerwieni o dużej mocy do oświetlania dużych odległości przy wyższych rozdzielczościach, co powoduje emisję ciepła i zatrzymywanie go wewnątrz diody LED. Systemy zarządzania ciepłem, takie jak radiatory i materiały interfejsu termicznego (TIM), służą do chłodzenia i odprowadzania ciepła z diody LED.
Do czego służą diody LED na podczerwień?
Diody LED IR znajdują zastosowanie w wielu różnych obszarach, zarówno w domu, jak i w przemyśle. Przyjrzyjmy się bliżej niektórym z nich.
Piloty zdalnego sterowania: Diody LED IR są powszechnie wykorzystywane do komunikacji krótkiego zasięgu, np. w pilotach do telewizorów, klimatyzatorów i innych urządzeń elektronicznych. Piloty zdalnego sterowania są wyposażone w diodę IR LED, która emituje impulsy niewidzialnego światła podczerwonego, aby przekazać sygnał do odbiornika.
Kamery przemysłowe i kamery bezpieczeństwa: Prawie wszystkie obiekty emitują promieniowanie podczerwone lub ciepło, które można wykryć za pomocą czujników. Dzięki temu podczerwień jest przydatną metodą wykrywania i detekcji w takich zastosowaniach jak kamery bezpieczeństwa, automatyczne rozpoznawanie tablic rejestracyjnych i noktowizory. Kamery termowizyjne wykorzystują diody LED IR o dużej mocy umieszczone wokół obiektywu kamery, aby rejestrować obrazy w podczerwieni w warunkach słabego oświetlenia lub przy jego braku. Pozwala to na oświetlanie i monitorowanie obszaru przez kamerę.
Czujniki ruchu: Diody LED IR stosowane są w czujnikach ruchu do wykrywania ruchu i wyzwalania alarmów lub innych działań. Czujniki rozpoznają energię podczerwieni emitowaną przez ludzi i zwierzęta w postaci ciepła. Wszelkie zwiększenie poziomu podczerwieni zostanie wykryte przez czujnik, wyzwalając reakcję i powiadamiając, że coś znalazło się w jego zasięgu.
Sprzęt medyczny: Diody LED IR są wykorzystywane w sprzęcie medycznym, takim jak pulsoksymetry, do pomiaru nasycenia krwi tlenem (SpO2). Do pomiaru pulsoksymetrycznego stosuje się zazwyczaj dwie różne długości fali. Różnica między absorpcją światła podczerwonego i czerwonego jest wykorzystywana do określenia zawartości tlenu we krwi. Za pomocą pulsoksymetrii można również wykryć bezdech senny u pacjentów.
Zastosowania motoryzacyjne: Diody LED IR są wykorzystywane w systemach wykrywania, takich jak systemy wykrywania kolizji i systemy monitorowania kierowcy, mające na celu ostrzeganie kierowców o obecności na drodze obiektów lub pieszych. Technologia podczerwieni jest tutaj idealnym rozwiązaniem, ponieważ nie wymaga oświetlenia.
Skanery kodów kreskowych: Skanery kierują fale podczerwieni na powierzchnię z kodem kreskowym, następnie czytnik analizuje wzór i ilość światła odbitego od kodu kreskowego. Otrzymany sygnał świetlny jest konwertowany na dane przez dekoder i przesyłany do komputera.
Inteligentne zegarki i systemy monitorowania zdrowia: Do monitorowania tętna zazwyczaj wykorzystuje się długość fali podczerwieni. Dioda LED IR emituje światło, które przenika przez skórę i jest absorbowane przez naczynia krwionośne. Odbite światło i uzyskane w ten sposób dane umożliwiają pomiar takich parametrów jak tętno, poziom tlenu we krwi, a nawet poziom glukozy we krwi. Technologia ta jest często stosowana w inteligentnych zegarkach, a także innych urządzeniach medycznych.
Polecane produkty
Dioda IR LED ILS, 850 nm, 4,3 V, 350 mA, 130°
Dioda IR LED ILS, 850 nm, 3,6 V, 90°
