Τι είναι το πυροηλεκτρικό υπέρυθρο;

Το πρυοηλεκτρικό υπέρυθρο είναι μια τεχνολογία παθητικής υπέρυθρης ακτινοβολίας (PIR) που μπορεί να ανιχνεύσει μια αλλαγή στην ακτινοβολία που εκπέμπεται από ζωντανούς οργανισμούς και άψυχη ύλη. Μετατρέπει τα υπέρυθρα κύματα φωτός, τα οποία βρίσκονται κάτω από το εύρος φωτός που μπορούν να δουν οι άνθρωποι, σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω ειδικού κρυσταλλικού υλικού. Όταν η συχνότητα των κυμάτων φωτός αλλάζει, η ηλεκτρική αλλαγή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία ενός ρελέ σε ένα κύκλωμα, στέλνοντας ένα σήμα που μπορεί να ηχήσει συναγερμό, μεταξύ άλλων χρήσεων.

Το κρυσταλλικό υλικό που χρησιμοποιείται σε πυροηλεκτρικά προϊόντα υπερύθρων μπορεί να κατασκευαστεί από διάφορες ουσίες. Μερικά από αυτά περιλαμβάνουν νιτρίδιο του γαλλίου, νιτρικό καίσιο, φθαλοκυανίνη κοβαλτίου και φθοριούχα πολυβινύλιο. Όλες αυτές οι ουσίες είναι ικανές να παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα χαμηλού επιπέδου όταν αυξάνεται η υπέρυθρη ακτινοβολία γύρω τους.

Η πιο κοινή χρήση αυτής της τεχνολογίας είναι στους αισθητήρες ανίχνευσης κίνησης. Πολλοί από αυτούς τους ανιχνευτές και αισθητήρες χρησιμοποιούνται σε συναγερμούς διαρρήξεων. Μπορούν να διαμορφωθούν ώστε να ανιχνεύουν τη συγκεκριμένη ποσότητα υπέρυθρης ακτινοβολίας που παράγουν τα ανθρώπινα όντα — στην περιοχή των 9.4 μικρών — στα εκατομμυριοστά του μέτρου. Συνήθως, ένας πυροηλεκτρικός ανιχνευτής κίνησης υπέρυθρων θα συλλάβει οποιαδήποτε υπέρυθρη ακτινοβολία στην περιοχή οκτώ έως 14 micron.

Η συνήθης διαμόρφωση ενός πυροηλεκτρικού ανιχνευτή υπερύθρων συχνά περιλαμβάνει έναν φακό Fresnel, ο οποίος εστιάζει το υπέρυθρο φως στο κρυσταλλικό υλικό. Όταν η ποσότητα φωτός είναι στο σωστό εύρος για να υποδείξει την πιθανή παρουσία εισβολέα, το κρυσταλλικό υλικό φορτίζεται. Αυτό το φορτίο είναι συνήθως πολύ χαμηλό και στη συνέχεια ενισχύεται από ένα τρανζίστορ εφέ πεδίου (FET). Το ενισχυμένο επίπεδο ισχύος μπορεί στη συνέχεια να σταλεί, μέσω ηλεκτρικού κυκλώματος, σε σειρήνα, φώτα ή αυτοματοποιημένη κλήση, η οποία μπορεί να επικοινωνήσει με τις τοπικές αρχές επιβολής του νόμου.

Άλλες χρήσεις της πυροηλεκτρικής τεχνολογίας υπερύθρων συμβαίνουν συχνά σε βιομηχανικά περιβάλλοντα. Οι αισθητήρες PIR μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση της παρουσίας διαφόρων αερίων και διαρροών πετρελαίου. Ως εκ τούτου, συχνά αποτελούν μέρος των συστημάτων ασφαλείας σε διυλιστήρια πετρελαίου, σε χαλυβουργεία και σε άλλες βιομηχανίες που χρησιμοποιούν ή διυλίζουν αέρια. Επιπλέον, οι αισθητήρες PIR μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση φλόγας, σε αναλυτές αναπνοής που ελέγχουν την παρουσία αλκοόλης, σε ορισμένα είδη ιατρικού εξοπλισμού και για δοκιμές ασφάλειας νερού.

Οι βελτιώσεις στη νανοτεχνολογία επέτρεψαν την ανάπτυξη πυροηλεκτρικών ανιχνευτών υπερύθρων με ενσωματωμένες κάμερες. Αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη λήψη εικόνων εισβολέων, οι οποίες στη συνέχεια μπορούν να αναμεταδοθούν στις αρχές επιβολής του νόμου. Οι εικόνες μπορούν επίσης να λειτουργήσουν ως αποδεικτικά στοιχεία σε περιπτώσεις όπου έχει συμβεί υποτιθέμενη διάρρηξη ή απόπειρα διάρρηξης.