적외선 응용

(2019-05-10)

IR Sensor, IR Detector, 적외선 센서, Thermography, 적외선 열화상, IR Camera, IR 카메라, IR Communication, 적외선 통신

1. [센서 응용]  적외선 센서/감지기                                          ☞ 광 센서 참조광양자적 검출 형태 (Photon Detector) - 광자 검출
     - 광의 입자성에 의한 광전 변환 원리로 측정
        . 광 전자 방출형 (Photo-emissive Detector)
        . 광 전도형/도전형 (Photo-conductor)
        . 광 기전력형 (Photo-voltaic Detector)

     * 검출 원리 ☞ 광전 효과 (Photoelectric Effect) 참조

  ㅇ 열 검출기 형태 (Thermal Detector) - 파동 검출
     - 광의 입자성 보다는 복사에너지적 흡수 효과에 따른 물리적 변화에 의해 측정
        . 열전대 검출기 : 금속 접합부에서 온도(열 전위) 변화에 따른 저항 변화 이용
        . 볼로미터      : 복사열에 의한 금속에서의 온도 변화에 따른 저항 변화 이용
        . 열저항형
           .. 서미스터 (Thermistor) : 반도체 재료에서 온도 변화에 따른 저항 변화 특성을 이용
           .. RTD (Resistance Temperature Detector) : 금속 재료온도 저항 특성을 이용

     * 효율이 낮고, 응답 속도가 느림


2. [열화상 응용]  적외선 열화상(Infrared Thermal Imaging,Thermography) 분석 기술적외선 열화상 카메라 (IR Camera)
     - 적외선 파장대역 복사를 색 형태의 영상으로 변환하는 장치
     - 주요 구성 : 적외선 광학계, 적외선 감지기, 신호처리 회로부, 재현 장치 등

  ㅇ 열화상용 주요 파장대역
     - 장 파장 영역 (LW) : 7~14 ㎛    (때론, 8~14 ㎛)
     - 중 파장 영역 (MW) : 3~5 ㎛     (때론, 2~5 ㎛)
     - 단 파장 영역 (SW) : 0.9~1.7 ㎛ (때론, 0.8~2 ㎛) (상업용으로 많이 사용)
     * 열화상용으로, 물체 반사가 많지 않고, 주변 물체에서 방사가 지배적인 파장대역을 사용

  ㅇ 열화상용 파장대역의 선택 
     - 복사에너지의 양, 센서물리적 특성, 대기의 투과 특성 등을 고려

  ㅇ 감도 특성
     - 주로, NETD (Noise Equivalent Temperature Difference)가 사용됨

  ㅇ 응용 : 비파괴검사, 상태진단, 예측 정비, 공정/건축 분야 에너지 절감, 가스 검출,
            야간 투시경 등
     - 대부분 대상체의 표면 온도측정 (섭씨 영하 수 도에서 수백 도 정도)
     - 야간 투시경 : 어둠 속에서 열이 있는 물체를 볼 수 있도록한 것


3. [통신 응용]광통신 
     - 광섬유 내 850, 1310, 1550 nm광통신 파장대역에서 응용되어짐

  ㅇ 적외선 통신
     - 공기 중 850~900 nm 파장대역 사용
     - 적외선 리모컨 응용 : TV,VTR,오디오,에어컨,선풍기 등의 리모컨 제어
     - 특징 
        . 근거리, 정해진 각도 내에서 만 사용
        . 구조 간단 및 생산 단가가 낮음
     - 주파수대역 : GaAs 940 nm 파장대의 적외선에 38 kHz 또는 57 MHz 변조 주파수대역을 사용
     - 변조 방식 : PPM(Pulse Position Modulation)
     - 송신 신호 포멧 : 리더 코드 + 커스텀 코드 + 데이터 코드 + 리피트 코드
     - 표준 규격 : IrDA


4. [적외선 재료/렌즈]

  ㅇ 유리는 에 대해 투명하지만, 적외선 영역에서 투명한 적외선렌즈 재료로는,
     - Ge,Si,ZnS,ZnSe 등이 쓰임 (가시광선 영역에서는 불투명함)


[빛의 종류] 1. 가시광선 2. 자외선 3. 적외선 4. 적외선 응용

 
        최근수정     요약목록     참고문헌