Los sensores infrarrojos térmicos se han convertido en una parte esencial de la vida moderna, y se utilizan ampliamente en dispositivos médicos, hogares inteligentes, monitoreo industrial, sistemas de seguridad y cámaras de imágenes térmicas.A diferencia de los sensores de luz visible, los sensores térmicos infrarrojos detectan la radiación infrarroja emitida por los objetos y la convierten en señales eléctricas basadas en los cambios de temperatura.
Hoy en día, las tecnologías de sensores infrarrojos térmicos más comunes se pueden dividir en tres categorías principales: sensores infrarrojos termopilados, sensores infrarrojos piroeléctricos y microbolómetros.Cada tecnología funciona según un principio diferente y está diseñada para diferentes aplicaciones.Comprender estos tipos de sensores puede ayudar a los ingenieros, fabricantes y usuarios finales a elegir la solución infrarroja adecuada para sus necesidades.
1¿Qué es un sensor térmico infrarrojo?
Un sensor térmico infrarrojo detecta la energía infrarroja emitida por los objetos y la convierte en señales eléctricas medibles.Los sensores térmicos pueden medir la temperatura o detectar la presencia de personas y objetos sin contacto directo..
A diferencia de los detectores de fotones, los sensores infrarrojos térmicos responden a los cambios inducidos por el calor en las propiedades del material.Esto hace que sean adecuados para una amplia gama de aplicaciones, a la vez que a menudo reducen la complejidad del sistema y el coste.
2Sensores infrarrojos de termopila y sensores infrarrojos piroeléctricos
Los sensores de termopilación se encuentran entre los sensores térmicos infrarrojos más utilizados.se crea una diferencia de temperatura, produciendo una señal de salida eléctrica.
Debido a que los sensores de termopila pueden medir la temperatura directamente sin contacto físico, se utilizan comúnmente en productos de consumo y médicos.Dispositivos de medición de temperatura sin contactoLa tecnología de termopilación es muy utilizada en los electrodomésticos, y sus ventajas incluyen una estructura sencilla, un bajo consumo de energía, una buena estabilidad y un costo relativamente bajo.generalmente se utilizan para la medición de la temperatura en lugar de imágenes térmicas.
Los sensores de infrarrojos piroeléctricos funcionan basados en el efecto piroeléctrico.Una característica importante de los sensores piroeléctricos es que sólo responden a las señales infrarrojas cambiantesSon muy sensibles al movimiento, pero no pueden detectar objetos estacionarios con temperaturas constantes. Esto los hace ideales para aplicaciones de detección de movimiento.Sistemas de iluminación automática, los grifos inteligentes, las alarmas de seguridad y los sistemas de detección de ocupación utilizan comúnmente sensores de infrarrojos piroeléctricos.
3. Microbolómetros: el núcleo de las cámaras de imagen térmica
Los microbolómetros representan la tecnología de detección infrarroja térmica más avanzada y ampliamente utilizada para aplicaciones de imágenes.Los microbolómetros pueden generar imágenes térmicas completas en lugar de señales simples de temperatura o movimiento.
Un microbolómetro consiste en materiales sensibles a la temperatura que absorben la radiación infrarroja.El detector mide estos cambios de resistencia y los convierte en datos de imagenEsta capacidad permite a las cámaras de imágenes térmicas detectar diferencias de temperatura a través de miles de píxeles simultáneamente.haciendo de los microbolómetros la opción preferida para los sistemas de imágenes térmicas.
Las aplicaciones incluyen inspección industrial, mantenimiento predictivo, extinción de incendios, seguridad del perímetro, visión automotriz, detección médica y cámaras térmicas montadas en drones.
4.VOx frente a los microbolómetros de silicio amorfo
Los microbolómetros modernos suelen utilizar uno de dos materiales de detección: óxido de vanadio (VOx) o silicio amorfo (a-Si).El silicio amorfo ofrece una buena compatibilidad de fabricación con los procesos estándar de semiconductores y se ha adoptado en varios productos de imágenes térmicasSin embargo, la tecnología VOx se considera generalmente más madura y se utiliza ampliamente en sistemas de imágenes infrarrojas de alto rendimiento.excelente calidad de imagenLas aplicaciones de imágenes térmicas continúan expandiéndose, y las aplicaciones de detectores de infrarrojos sin enfriar se están expandiendo.Los detectores basados en VOx siguen siendo una opción popular para cámaras térmicas profesionales y comerciales.
5.Elegir el sensor infrarrojo térmico adecuado
El mejor sensor de infrarrojos térmicos depende de los requisitos de la aplicación.Los sensores piroeléctricos sobresalen en la detección de movimiento y la detección de ocupaciónLos microbolómetros son la solución preferida cuando se requieren imágenes térmicas y un mapeo detallado de la temperatura.
Para los sistemas de imágenes térmicas modernos, los microbolómetros VOx continúan liderando el mercado gracias a su alta sensibilidad, tecnología madura y excelente rendimiento de imágenes.
Conclusión
Los sensores térmicos infrarrojos desempeñan un papel fundamental en muchas aplicaciones cotidianas e industriales.Los sensores piroeléctricos permiten una detección fiable del movimiento, y los microbolómetros hacen posible la obtención de imágenes térmicas.
A medida que la tecnología infrarroja continúa avanzando, los detectores infrarrojos sin enfriar basados en VOx están ayudando a impulsar la adopción más amplia de la imagen térmica en los mercados de consumo, industriales, médicos y de seguridad.Estas innovaciones están haciendo que la detección térmica sea más poderosa, más asequible y más accesible que nunca.