كيفية بناء مصباح بسيط بالأشعة تحت الحمراء

كيفية بناء مصباح بسيط بالأشعة تحت الحمراء

ما هي مصابيح الأشعة تحت الحمراء؟

أجهزة إضاءة الأشعة تحت الحمراء هي أجهزة تنبعث منها ضوء في طيف الأشعة تحت الحمراء. يمكن أن تكون أجهزة نشطة تنبعث منها ضوء الأشعة تحت الحمراء مثل العديد من الأشياء أو الأجهزة المنفعلة التي تعكس ضوء الأشعة تحت الحمراء الذي يسقط عليها. أحد التطبيقات الرئيسية في كاميرات الرؤية الليلية. إن مصباح الأشعة تحت الحمراء المدمج في كاميرا الرؤية الليلية هو IR LED الذي ينبعث منه الضوء في نطاق الأشعة تحت الحمراء. هذه ضوء الأشعة تحت الحمراء تنعكس الكائنات ويتم تجميعها بواسطة عدسة الكاميرا. لا يستخدم التصوير بالأشعة تحت الحمراء للمراقبة فقط ولكن أيضًا للتطبيقات مثل فحص العزل الحراري للمباني ، والتحقق من التلوث الحراري للمسطحات المائية ، وما إلى ذلك. يمكن أيضًا استخدام مصباح الأشعة تحت الحمراء في كاميرات الدوائر التلفزيونية المغلقة.



3 أجهزة إضاءة بالأشعة تحت الحمراء :

دعنا نحصل على وصف مفصل لكل جهاز إضاءة بالأشعة تحت الحمراء


1. ليزر الأشعة تحت الحمراء: يعمل LASER أو Light Amplification بواسطة الانبعاث المستحث لنظام الإشعاع على مبدأ تضخيم الضوء المتولد عن طريق التحفيز المستمر بواسطة الفوتونات المتولدة. على سبيل المثال ، عندما يضيء إلكترون بفوتون ، فإنه يتم تنشيطه ويقفز إلى المستوى الأعلى ، وأثناء العودة إلى مستواه الأصلي ، يُصدر فوتونًا آخر. تستمر هذه العملية وهكذا ينبعث الضوء من الليزر. يمكن أن يكون الليزر الذي ينبعث منه ضوء الأشعة تحت الحمراء عبارة عن ليزر صلب يتكون من مواد مثل Neodymium-Yag LASER الذي ينبعث منه ضوء الأشعة تحت الحمراء عند 1064 نانومتر. يمكن أن تكون أيضًا ليزر غازي مثل ليزر ثاني أكسيد الكربون الذي ينبعث منه الضوء في نطاق الأشعة تحت الحمراء البعيدة ويستخدم لقطع المعادن. غالبًا ما يُعتبر الليزر الذي ينبعث منه ضوء الأشعة تحت الحمراء خطيرًا ويستخدم بشكل أساسي للأغراض العسكرية.





اثنين. المصابيح المتوهجة المصفاة: تتكون هذه الأجهزة من المصابيح المتوهجة التقليدية المغطاة بفلتر الأشعة تحت الحمراء الذي يسمح فقط لطيف الأشعة تحت الحمراء للضوء الناتج بالمرور عبر وحجب جميع الأجزاء الأخرى من الطيف. معظم الأشياء مثل النباتات والحياة البرية والرمال وغيرها التي تنبعث منها معظم الحرارة هي الأشياء التي يمكن تصويرها باستخدام كاميرات مزودة بمرشحات الأشعة تحت الحمراء.

3. الصمام IR: يستخدم مصباح الأشعة تحت الحمراء في الغالب مصباح IR LED. إن IR LED هو مصباح LED خاص ينبعث منه أشعة تحت الحمراء في نطاق 760 نانومتر. وهي تتكون في الغالب من زرنيخيد الغاليوم أو زرنيخيد الألومنيوم الغاليوم. تعمل بجهد يبلغ حوالي 1.4 فولت. يمكنهم إما العمل في وضع الانبعاث المباشر أو وضع الانبعاث المنعكس. عادةً ما يتم دمج مجموعة من مصابيح LED في كاميرات الرؤية الليلية.



كاميرات الرؤية الليلية وثلاث طرق لتحقيق الرؤية الليلية

تُستخدم كاميرات الرؤية الليلية في العديد من التطبيقات مثل روبوتات التجسس وأيضًا لأغراض المراقبة. مثل أي كاميرا عادية ، فإنها تتطلب أيضًا إضاءة لتشغيلها. لكن بالنسبة للكاميرات المستخدمة في أغراض المراقبة التي تُستخدم غالبًا في الليل ، لا يمكننا الاعتماد على الضوء المرئي. في بعض الحالات ، يمكن تضخيم هذا الضوء المرئي ، لكن هذه الكاميرات غير موثوقة ولا يمكن استخدامها في الأماكن التي لا يوجد بها ضوء على الإطلاق. لهذا الغرض ، يتم استخدام جزء آخر من طيف الضوء ، وهو نطاق الأشعة تحت الحمراء. تستفيد بعض الكاميرات من حقيقة أن جميع الأجسام الدافئة تشع ضوء الأشعة تحت الحمراء.


3 طرق لتحقيق الرؤية الليلية لهذه الكاميرات.

  • التصوير في الإضاءة المنخفضة: تتضمن هذه التقنيات استخدام الضوء المرئي العادي وينطوي المبدأ الأساسي على تضخيم الضوء المرئي المتاح لزيادة شدته. تتضمن بعض تقنيات التصوير المنخفض استخدام شرائح مدمجة في الكاميرات حيث يتم تضخيم التيار المتولد بسبب الضوء باستمرار.
  • تصوير حراري : تستند هذه التقنيات إلى حقيقة أن جميع الكائنات تضيء ضوء الأشعة تحت الحمراء. يتم جمع الأشعة تحت الحمراء من جميع الكائنات وتشكيل صورة إلكترونية. عادةً ما تستخدم أجهزة أشباه الموصلات التي تشتمل على Mercury Cadmium Telluride و Indium Antimonite ككاشفات للأشعة تحت الحمراء. يمكن أن تعمل في درجات حرارة منخفضة أو في درجة حرارة الغرفة. تستخدم هذه التقنيات الجزء الحراري للأشعة تحت الحمراء من طيف الأشعة تحت الحمراء والذي يتضمن نطاق الطول الموجي من 3 ميكرون إلى 30 ميكرون. إنها تنطوي على استخدام أجهزة إضاءة نشطة ، والتي تبعث ضوء الأشعة تحت الحمراء من تلقاء نفسها.
  • إضاءة الأشعة تحت الحمراء: تتضمن هذه التقنيات استخدام الأجهزة التي يمكن أن تنبعث منها الأشعة تحت الحمراء. يعمل مصباح الأشعة تحت الحمراء على حقيقة أن جميع الأجسام الدافئة تنبعث منها الأشعة تحت الحمراء. يحتل نطاق الأشعة تحت الحمراء نطاقًا تردديًا إلى جانب النطاق الأحمر المرئي.

النطاق التقريبي لنطاق الأشعة تحت الحمراء هو 430 هرتز إلى 300 جيجا هرتز. المنور السلبي هو الذي ينتج ضوء الأشعة تحت الحمراء عن طريق الانعكاس أو انكسار الأشعة تحت الحمراء من مصدر آخر. تستخدم هذه التقنيات الجزء القريب من الأشعة تحت الحمراء من طيف الأشعة تحت الحمراء والذي يتضمن نطاق الطول الموجي من 0.7 إلى 1.3 ميكرون.

مزايا طريقة الإضاءة بالأشعة تحت الحمراء لكاميرات الرؤية الليلية

  1. لا تتأثر بالضوء المحيط.
  2. فهي غير مكلفة.
  3. الكاميرات التي تستخدم إضاءة الأشعة تحت الحمراء لديها حساسية جيدة
  4. تتميز مصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء على وجه التحديد بمعدل استهلاك أقل وعمر أطول.
  5. من الممكن التقاط الصور في الليل دون الإخلال بالبيئة.

كيفية بناء مصباح بسيط بالأشعة تحت الحمراء؟

يمكنك عمل ملف إضاءة بالأشعة تحت الحمراء باستخدام مصابيح الأشعة تحت الحمراء. من المفيد إعطاء الضوء لكاميرا الرؤية الليلية.

الدائرة بسيطة للغاية ويمكن بناؤها على قطعة صغيرة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور المشترك. 18 مصباح LED يعمل بالأشعة تحت الحمراء مع مقاومات الحد الحالية الفردية R2 - R19. لزيادة التيار من خلال مصابيح LED ، يتم استخدام مقاومات منخفضة القيمة (10 أوم 1 وات). يتم الحصول على الطاقة إلى الدائرة من مصدر طاقة محول قياسي.

مصباح بسيط بالأشعة تحت الحمراء

مصباح بسيط بالأشعة تحت الحمراء

يتم استخدام محول تنحي بجهد 6 فولت 500 مللي أمبير. يقوم مقوم الموجة الكاملة الذي يشتمل على D1 إلى D4 بتصحيح الجهد المنخفض AC إلى DC ويزيل مكثف التنعيم C1 التموجات من التيار المستمر. يمكن استخدام وعاء VR1 لضبط سطوع مصابيح LED للأشعة تحت الحمراء من خلال التحكم في الجهد.

إنارة بالأشعة تحت الحمراء

يتم تشغيل مصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء باستخدام مصدر التيار المتردد عن طريق تحويل إشارة التيار المتردد إلى إشارة التيار المستمر باستخدام ترتيب مقوم الجسر وبعد ذلك يتم تصفية إشارة التيار المستمر النابض باستخدام مكثف الإلكتروليت لإزالة تموجات التيار المتردد. يتم تغيير الجهد الكهربي لمصابيح LED باستخدام المقاوم المتغير.

نظرًا لأن الأشعة تحت الحمراء غير مرئية ، يمكن استخدام خدعة للتحقق من الدائرة. قم بتشغيل الدائرة وتركيز كاميرا الهاتف المحمول أو الكاميرا الرقمية أمام مصابيح الأشعة تحت الحمراء. سيكون الضوء الوردي مرئيًا وهو ضوء الأشعة تحت الحمراء. قم بتضمين IR LEDs في علبة عاكسة بحيث يتم زيادة الضوء وتركيزه.

رصيد الصورة