Com construir un il·luminador d'infrarojos senzill

Què són els il·luminadors d'infrarojos?

Els il·luminadors d'infrarojos són dispositius que emeten llum a l'espectre d'infrarojos. Poden ser dispositius actius que emeten la seva llum infraroja com diversos objectes o dispositius passius que reflecteixen la llum infraroja que cau sobre ells. Una de les principals aplicacions és a les càmeres de visió nocturna. L’il·luminador d’infrarojos incorporat a la càmera de visió nocturna és un LED d’IR que emet llum a la banda d’infrarojos. Això llum infraroja és reflectit per objectes i és recollit per l'objectiu de la càmera. La imatge per infrarojos no només s’utilitza per a la vigilància, sinó també per a aplicacions com la comprovació de l’aïllament tèrmic dels edificis, la contaminació tèrmica de les masses d’aigua, etc. L’Illuminador IR també es pot utilitzar en càmeres de circuit tancat de televisió.

3 Dispositius d'il·luminació d'infrarojos :

Tenim una descripció detallada de cada dispositiu d’il·luminació per infrarojos

1. LÀSERS infrarojos: Un sistema LASER o Amplificació de llum per emissió estimulada de radiació funciona sobre el principi d'amplificació de la llum generada mitjançant una estimulació constant pels fotons generats. és a dir, quan un electró s’il·lumina amb un fotó, s’energia i salta al nivell superior i, mentre torna al seu nivell original, emet un altre fotó. Aquest procés continua i és així com un LÀSER emet llum. Els LASER que emeten llum infraroja poden ser LASER d’estat sòlid compost per materials com el Làser Neodimium-Yag que emet llum infraroja a 1064 nanòmetres. També poden ser LASER de gas, com els LASER de CO2, que emeten llum a l’infraroig llunyà i s’utilitzen per tallar metalls. Els LASER que emeten llum IR sovint es consideren perillosos i s’utilitzen principalment amb finalitats militars.

2. Llums incandescents filtrades: Aquests dispositius consisteixen en làmpades incandescents tradicionals que estan cobertes amb el filtre d’infrarojos que permet només que l’espectre d’infrarojos de la llum produïda pugui travessar i bloquejar totes les altres parts de l’espectre. La majoria d’objectes com la vegetació, la vida salvatge, la sorra, etc. que emeten la major part de la calor són els objectes que es poden fotografiar mitjançant càmeres amb filtres d’infrarojos.

3. LED IR: L’il·luminador IR utilitza principalment un LED IR. Un LED IR és un LED especial que emet rajos infrarojos en el rang de 760nm. Estan formades majoritàriament per arsenur de gal o arsenur de gal·li d’alumini. Funcionen a una tensió d’uns 1,4 V. Poden treballar en mode d'emissió directa o en mode d'emissió reflectida. Normalment, a les càmeres de visió nocturna s’incorporen una sèrie d’aquestes LED.

Càmeres de visió nocturna i tres maneres d’aconseguir la visió nocturna

Les càmeres de visió nocturna s’utilitzen en moltes aplicacions, com en robots d’espionatge i també per a vigilància. Com qualsevol càmera normal, també necessiten il·luminació per al seu funcionament. Però, per a les càmeres que es fan servir per vigilància i que s’utilitzen sobretot de nit, no podem confiar en la llum visible. En alguns casos, aquesta llum visible es pot amplificar, però aquestes càmeres no són fiables i no es poden utilitzar en llocs on no hi ha llum. Amb aquest propòsit, s'utilitza una altra part de l'espectre de la llum, que és la banda d'infrarojos. Algunes de les càmeres fan servir el fet que tots els cossos càlids radien llum infraroja.

3 maneres d'aconseguir visió nocturna per a aquestes càmeres.

• Imatges amb poca llum: Aquestes tècniques impliquen l’ús de llum visible normal i el principi bàsic consisteix a amplificar la llum visible disponible per augmentar-ne la intensitat. Algunes de les tècniques de baixa imatge inclouen l’ús de xips integrats en càmeres on el corrent generat a causa de la llum s’amplifica constantment.
• Imatge tèrmica : Aquestes tècniques es basen en el fet que tots els objectes il·luminen la llum infraroja. Es recull la radiació infraroja de tots els objectes i es forma una imatge electrònica. Normalment s’utilitzen dispositius semiconductors que impliquen tel·lurur de mercuri cadmi i antimonit d’indi com a detectors d’infrarojos. Poden funcionar a baixes temperatures o a temperatura ambient. Aquestes tècniques utilitzen la part IR tèrmica de l’espectre d’infrarojos que implica el rang de longitud d’ona de 3 micres a 30 micres. Impliquen l’ús d’il·luminadors actius, que emeten tota sola llum infraroja.
• Il·luminació infraroja: Aquestes tècniques impliquen l’ús de dispositius que poden emetre llum infraroja. Un il·luminador d'infrarojos treballa sobre el fet que tots els objectes càlids emeten radiació infraroja. La banda d'infrarojos ocupa un ample de banda a banda de la banda vermella visible.

L'interval aproximat de la banda IR és de 430THz a 300GHz. L’Il·luminador Passiu és el que produeix Llum IR per reflexió o refracció dels rajos IR d'una altra font. Aquestes tècniques utilitzen la part de l'infraroig proper de l'espectre d'infrarojos, que inclou un rang de longitud d'ona de 0,7 a 1,3 micres.

Avantatges del mètode d'il·luminació IR per a càmeres de visió nocturna

1. No es veuen afectats per la llum circumdant.
2. Són econòmics.
3. Les càmeres que utilitzen il·luminadors IR tenen una bona sensibilitat
4. Els LEDs IR tenen una taxa de consum inferior i una vida útil més llarga.
5. És possible fer fotos a la nit sense molestar l’ambient.

Com es pot construir un il·luminador d'infrarojos senzill?

Podeu fer un Simple Il·luminador IR mitjançant LEDs d’infrarojos. És útil donar llum a la càmera de visió nocturna.

El circuit és massa senzill i es pot construir sobre una petita peça de PCB comú. S’utilitzen 18 LEDs d’infrarojos amb resistències de limitació de corrent individuals R2 - R19. Per augmentar el corrent a través dels LED, s’utilitzen resistències de baix valor (10 Ohms 1 watt). L'alimentació del circuit s'obté a partir d'una font d'alimentació estàndard del transformador.

Il·luminador d'infrarojos senzill

S'utilitza un transformador de 6 volts de 500 mA. El rectificador d’ona completa que comprèn D1 a D4 rectifica la CA de baix volt a CC i el condensador de suavitzat C1 elimina les ondulacions del CC. El pot VR1 es pot utilitzar per ajustar la brillantor dels LED IR mitjançant el control de la tensió.

Els LED IR s’alimenten mitjançant una xarxa de CA convertint el senyal de CA en senyal de CC mitjançant la disposició del rectificador de pont després de la qual es filtra el senyal de CC pulsant mitjançant el condensador d’electròlits per eliminar les ondulacions de corrent altern. El voltatge als LED es canvia mitjançant una resistència variable.

Com que el raig IR és invisible, es pot utilitzar un truc per comprovar el circuit. Alimentació del circuit i enfoqueu la càmera del telèfon mòbil o la càmera digital davant dels LED IR. Es veurà una llum rosa que és la llum infraroja. Incloeu els LEDs IR en una caixa reflectant perquè la llum s'incrementi i es focalitzi encara més.

Crèdit fotogràfic

• Il·luminador infraroig senzill de Moosicorn Ranch