เลนส์เฟรสเนลที่ใช้ในระบบเซนเซอร์อินฟราเรด
ระบบตรวจจับอินฟราเรดสามารถแบ่งออกได้เป็น 5 ประเภทตามหน้าที่การใช้งาน ได้แก่ ระบบวัดที่ใช้อินฟราเรดเป็นตัวกลาง โดยแบ่งตามกลไกการตรวจจับ ได้แก่ เครื่องตรวจจับโฟตอนและเครื่องตรวจจับความร้อน เทคโนโลยีการตรวจจับอินฟราเรดถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่ การป้องกันประเทศ อุตสาหกรรมและการเกษตร เป็นต้น
เทคโนโลยีอินฟราเรดได้รับการพัฒนามาจนถึงทุกวันนี้และเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวาง เทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีสมัยใหม่ เทคโนโลยีการป้องกันประเทศ เทคโนโลยีอุตสาหกรรมและการเกษตร และสาขาอื่นๆ ระบบตรวจจับอินฟราเรดเป็นระบบการวัดที่ใช้อินฟราเรดเป็นสื่อกลาง ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น 5 ประเภท ได้แก่ (1) เรดิโอมิเตอร์ ใช้สำหรับวัดรังสีและสเปกตรัม (2) ระบบค้นหาและติดตาม ใช้ในการค้นหาและติดตามเป้าหมายอินฟราเรด กำหนดตำแหน่งเชิงพื้นที่ และติดตามการเคลื่อนที่ (3) ระบบถ่ายภาพความร้อน สามารถสร้างภาพการกระจายของรังสีอินฟราเรดทั้งหมดของเป้าหมายได้ (4) ระบบวัดระยะและการสื่อสารอินฟราเรด (5) ระบบไฮบริด หมายถึง การรวมกันของระบบต่างๆ ข้างต้นตั้งแต่สองระบบขึ้นไป
ระบบเซ็นเซอร์อินฟราเรด
ผลิตจากวัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์ไพโรอิเล็กทริกสูง เช่น เซรามิกตะกั่วเซอร์โคเนตไททาเนต ลิเธียมแทนทาเลต ไตรกลีเซอไรด์ไททาเนต เป็นต้น ตัวตรวจจับมีขนาด 2*1 มม. ติดตั้งหนึ่งหรือสองตัวในเครื่องตรวจจับแต่ละเครื่อง ตัวตรวจจับเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับตัวตรวจจับสองชิ้นในขั้วกลับด้านเพื่อป้องกันการรบกวนที่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ ตัวตรวจจับจะแปลงรังสีอินฟราเรดที่ตรวจจับและได้รับเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าต่ำ ซึ่งติดตั้งอยู่ในหัววัด ท่อสนามแม่เหล็กจะถูกขยายและส่งออกภายนอก เพื่อปรับปรุงความไวในการตรวจจับของเครื่องตรวจจับและเพิ่มระยะการตรวจจับ โดยทั่วไปจะติดตั้งเลนส์เฟรสเนลไว้ด้านหน้าเครื่องตรวจจับ เลนส์ทำจากพลาสติกใส แต่ละชิ้นส่วนแบ่งออกเป็นหลายส่วนเท่าๆ กัน เพื่อสร้างเลนส์ที่มีระบบออปติคัลพิเศษ ซึ่งทำงานร่วมกับวงจรขยายสัญญาณเพื่อขยายสัญญาณมากกว่า 70 เดซิเบล เพื่อให้สามารถวัดการเคลื่อนไหวของผู้คนภายในระยะ 10 ถึง 20 เมตรได้ ปัจจุบันระบบเซนเซอร์อินฟราเรดพร้อมเลนส์เฟรสเนลถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขา เช่น การตรวจจับอุณหภูมิร่างกายมนุษย์ ระบบบ้านอัจฉริยะ สนาม AI ของหุ่นยนต์ และสนามการตรวจจับอินฟราเรดของมนุษย์ต่างๆ
รังสีอินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นอื่น ๆ จะถูกดูดซับโดยเลนส์เฟรสเนล
ความยาวคลื่นกลางของรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากร่างกายมนุษย์อยู่ที่ 9-10 ไมโครเมตร และความไวขององค์ประกอบตรวจจับเกือบจะคงที่ในช่วง 0.20 ไมโครเมตร ด้านบนของเซ็นเซอร์มีหน้าต่างที่ติดตั้งเลนส์เฟรสเนลเปิดอยู่ เลนส์เฟรสเนลนี้มีความยาวคลื่นแสงที่เลนส์สำหรับเด็กสามารถผ่านได้อยู่ที่ 7-10 ไมโครเมตร ซึ่งเหมาะสำหรับการตรวจจับรังสีอินฟราเรดของมนุษย์ และเลนส์เฟรสเนลจะดูดซับรังสีอินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นอื่นๆ ไว้ จึงทำให้เซ็นเซอร์อินฟราเรดมีจุดประสงค์พิเศษในการตรวจจับรังสีอินฟราเรดของมนุษย์
