เลนส์เฟรสเนลที่ใช้ในระบบเซนเซอร์อินฟราเรด
ระบบตรวจจับอินฟราเรดสามารถแบ่งออกได้เป็น 5 ประเภทตามหน้าที่การทำงาน ได้แก่ ระบบการวัดที่ใช้อินฟราเรดเป็นตัวกลาง โดยเมื่อพิจารณาจากกลไกการตรวจจับแล้ว สามารถแบ่งออกได้เป็นเครื่องตรวจจับโฟตอนและเครื่องตรวจจับความร้อน เทคโนโลยีการตรวจจับอินฟราเรดถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่ การป้องกันประเทศ อุตสาหกรรมและเกษตรกรรม เป็นต้น และมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย
เทคโนโลยีอินฟราเรดได้รับการพัฒนาจนถึงทุกวันนี้และเป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลาย เทคโนโลยีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีสมัยใหม่ เทคโนโลยีการป้องกันประเทศ เทคโนโลยีอุตสาหกรรมและการเกษตร และสาขาอื่นๆ ระบบการตรวจจับอินฟราเรดเป็นระบบการวัดที่ใช้อินฟราเรดเป็นสื่อ ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น 5 ประเภท ได้แก่ (1) เรดิโอมิเตอร์ ใช้สำหรับวัดรังสีและสเปกตรัม (2) ระบบค้นหาและติดตาม ใช้ค้นหาและติดตามเป้าหมายอินฟราเรด กำหนดตำแหน่งเชิงพื้นที่ และติดตามการเคลื่อนที่ (3) ระบบถ่ายภาพความร้อน สามารถสร้างภาพการกระจายของรังสีอินฟราเรดของเป้าหมายทั้งหมดได้ (4) ระบบวัดระยะและการสื่อสารอินฟราเรด (5) ระบบไฮบริด หมายถึงการรวมกันของระบบต่างๆ ข้างต้นสองระบบขึ้นไป
ระบบเซนเซอร์อินฟราเรด
ส่วนใหญ่ทำจากวัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์ไพโรอิเล็กทริกสูง เช่น เซรามิกตะกั่วเซอร์โคเนตไททาเนต ลิเธียมแทนทาเลต ไตรกลีเซอไรด์ไททาเนียมซัลเฟต เป็นต้น องค์ประกอบการตรวจจับที่มีขนาด 2*1 มม. ถูกสร้างขึ้น หนึ่งหรือสองชิ้นติดตั้งในเครื่องตรวจจับแต่ละชิ้น องค์ประกอบการตรวจจับเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับองค์ประกอบการตรวจจับสองชิ้นในขั้วกลับเพื่อปราบปรามการรบกวนที่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของตัวเอง องค์ประกอบการตรวจจับแปลงรังสีอินฟราเรดที่ตรวจจับและรับเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่อ่อนแอซึ่งติดตั้งไว้ในหัววัด ท่อเอฟเฟกต์สนามจะขยายและส่งออกด้านนอก เพื่อปรับปรุงความไวในการตรวจจับของเครื่องตรวจจับและเพิ่มระยะการตรวจจับ โดยทั่วไปจะติดตั้งเลนส์เฟรสเนลไว้ด้านหน้าเครื่องตรวจจับ เลนส์ทำจากพลาสติกใส แต่ละชิ้นส่วนทั้งสองแบ่งออกเป็นหลายส่วนเท่าๆ กันเพื่อสร้างเลนส์ที่มีระบบออปติกพิเศษซึ่งทำงานร่วมกับวงจรขยายเพื่อขยายสัญญาณมากกว่า 70 เดซิเบล เพื่อให้สามารถวัดการเคลื่อนไหวของผู้คนภายในระยะ 10 ถึง 20 เมตรได้ ปัจจุบันระบบเซนเซอร์อินฟราเรดพร้อมเลนส์เฟรสเนลถูกนำไปใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขา เช่น การตรวจจับอุณหภูมิร่างกายมนุษย์ ระบบบ้านอัจฉริยะ สนาม AI ของหุ่นยนต์ และสนามการตรวจจับอินฟราเรดต่างๆ ของมนุษย์
รังสีอินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นอื่น ๆ จะถูกดูดซับโดยเลนส์เฟรสเนล
ความยาวคลื่นกลางของรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากร่างกายมนุษย์คือ 9~10-um และความไวของความยาวคลื่นขององค์ประกอบการตรวจจับนั้นเกือบจะเสถียรในช่วง 0.20-um หน้าต่างที่ติดตั้งเลนส์เฟรสเนลจะเปิดขึ้นที่ด้านบนของเซ็นเซอร์ ซึ่งช่วงความยาวคลื่นของแสงเฟรสเนลที่เลนส์เด็กสามารถผ่านได้คือ 7~10-um ซึ่งเหมาะสำหรับการตรวจจับรังสีอินฟราเรดของมนุษย์เท่านั้น และรังสีอินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นอื่นๆ จะถูกดูดซับโดยเลนส์เฟรสเนล จึงทำให้เซ็นเซอร์อินฟราเรดมีจุดประสงค์พิเศษในการตรวจจับรังสีของมนุษย์
