Вам интересно узнать о невидимом освещении, которое используется в тайных операциях и повседневной жизни? Светодиодные инфракрасные фонари ответят на все ваши вопросы.
ИК-светодиодный свет — это безопасный и энергоэффективный вариант для наблюдения, мониторинга дикой природы, промышленных датчиков и т. д. В этой статье я объясню, как он работает, каковы его преимущества, а также дам руководство по выбору подходящего ИК-светодиодного света для вашего проекта.
Что такое инфракрасное светодиодное освещение?
Инфракрасное светодиодное освещение испускает электромагнитное излучение, невидимое для наших глаз, с длиной волны от 780 нм до 1,000 нм. Инфракрасные камеры, приборы ночного видения и датчики движения могут обнаружить это излучение, чтобы обеспечить освещение. Вы можете использовать эти инфракрасные светодиоды в приборах ночного видения для получения высококонтрастных изображений в полной темноте.
Как работают светодиодные инфракрасные лампы?
Светодиодные инфракрасные лампы преобразуют электрическую энергию в инфракрасный спектр света. ИК-лампы могут обнаруживать и излучать инфракрасные лучи в зависимости от доступного окружающего освещения для улучшения видимости.
ИК-светодиоды содержат полупроводниковые материалы. Когда электричество проходит через полупроводник, электроны поглощают эту энергию. Затем они возбуждаются и переходят на более высокие энергетические уровни. После этого эти электроны излучают дополнительную энергию в пакетах фотонов или света. В случае инфракрасных светодиодов излучаемые фотоны попадают в инфракрасный спектр, в частности в диапазон длин волн от 780 до 1,000 нанометров. Однако это невидимо для человеческого глаза, но обнаруживается специализированными датчиками.
Как можно видеть с помощью ИК-светодиодов?
Вам нужна оптика ночного видения, например, прицел или камера, чтобы видеть с помощью ИК-светодиодов. Когда вы смотрите через камеру при слабом освещении или в полной темноте, ваше окружение будет вам видно. Однако здесь вы получите монохромный вид.
Преимущества инфракрасных светодиодных ламп
- Универсальность: Он используется для различных целей, таких как освещение, зондирование и связь. Например, вы найдете инфракрасные светодиоды в пультах дистанционного управления, камерах безопасности, промышленных датчиках и многом другом.
- Энергоэффективность: ИК-светодиоды потребляют меньше энергии. Кроме того, они преобразуют большую часть электрического тока в инфракрасное излучение.
- Долговечность: Поскольку ИК-светодиоды выделяют меньше тепла и устойчивы к ударам и вибрации, они имеют более длительный срок службы.
- Маленький размер: Благодаря своим небольшим размерам ИК-светодиоды интегрируются в широкий спектр устройств.
- Улучшенная безопасность и наблюдение: В условиях слабого освещения или ночью эти огни улучшают видимость и обеспечивают более полный обзор контролируемой зоны. Кроме того, они не нарушают окружающую среду и не привлекают внимания при использовании в тайных операциях.
- Безопасный и неинвазивный: Поскольку ИК-светодиод неинвазивный по своей природе, он не вызывает раздражения кожи или глаз. Кроме того, ближний инфракрасный свет обладает противовоспалительными свойствами. Поэтому его используют в медицинской терапии и уходе за кожей.
Применение инфракрасных светодиодных ламп
- Коммуникационные системы: Волоконно-оптические и беспроводные системы связи построены с использованием инфракрасных светодиодов.
- Сканеры штрих-кода: ИК-светодиоды направляют инфракрасные волны по поверхности штрихкода. После этого считыватель измеряет отраженный свет, а декодер преобразует световое излучение в данные. Так сканеры штрихкодов используют ИК-светодиоды.
- Умные часы: Умные часы используют ИК-волны для мониторинга частоты сердечных сокращений. Встроенный инфракрасный светодиод часов излучает свет, который проходит через кожу и поглощается кровеносными сосудами. Частота сердечных сокращений рассчитывается на основе отраженного света.
- Медицинское оборудование: Медицинские приборы, такие как пульсоксиметры, используют инфракрасные светодиодные фонари для расчета уровня кислорода в крови. Если говорить точнее, то здесь измеряется разница между поглощением инфракрасного и красного света.
- Автомобильные приложения: В автомобилях ИК-светодиоды применяются в системах обнаружения столкновений, системах контроля водителя и т. д.
- Датчики приближения: ИК-светодиоды могут использоваться в качестве датчиков для обнаружения движения и включения сигнализации. Они могут улавливать инфракрасную энергию, которую люди или животные излучают в виде тепла.
- Пульты управления: Используется в пультах дистанционного управления электронных устройств. ИК-светодиод пульта излучает инфракрасные световые импульсы для приемника устройства. Для этой цели обычно используются ИК-светодиоды на основе арсенида галлия.
- Камеры наблюдения: В объективах камер видеонаблюдения используются мощные ИК-светодиоды, позволяющие получать ИК-изображения в условиях нулевой освещенности.
Инфракрасные светодиодные лампы против традиционных ламп
Инфракрасные светодиодные лампы и традиционные лампы имеют различные характеристики и практическое применение, которые перечислены ниже:
| Особенности | Инфракрасные светодиодные фонари | Традиционные огни |
| Прозрачность | Невидимый для невооруженного человеческого глаза | Полностью видим невооруженным глазом человека |
| Длина волны | Инфракрасный спектр ИК-светодиодов составляет 780 нм – 1 мм. | Видимый спектр традиционных источников света составляет 380–750 нм. |
| Stealth | Полезно для тайных операций. | Это бесполезно для скрытных операций. |
| зной | Этот свет выделяет меньше тепла. | Традиционные лампы накаливания выделяют больше тепла. |
| Энерго эффективность | ИК-светодиоды работают с минимальным энергопотреблением | Традиционное освещение приводит к более высокому потреблению электроэнергии |
| Диапазон | Эти фонари обеспечивают ночное видение на больших расстояниях. | Эти огни охватывают ограниченный диапазон освещенности. |
| Области применения | Мониторинг дикой природы, охранное видеонаблюдение, оптика ночного видения и т. д. | Нормальное освещение для видимости в темноте |
Руководство по выбору правильного ИК-светодиода
1. Сосредоточьтесь на требованиях вашего приложения
Длина волны, угол, диаграмма направленности и требования к мощности ИК-светодиодов будут различаться в зависимости от их использования в датчиках, камерах, пультах дистанционного управления и т. д. Поэтому, во-первых, вам необходимо указать потребности и предполагаемое использование вашего проекта.
2. Выберите правильную длину волны
850 нм и 940 нм — самые распространенные длины волн для ИК-светодиодов. Если вам нужен свет, полностью невидимый для человеческого глаза, выбирайте длину волны 940 нм. Она отлично подходит для скрытных операций. Кроме того, если вам нужен ИК-светодиод для целей безопасности, то 850 нм — это то, что вам нужно.
3. Учитывайте угол луча (полуугол)
Выберите меньший размер угол луча 10-20 градусов, когда вы хотите нацелиться на определенную область. Более того, вам нужен больший угол луча 30-60 градусов, чтобы осветить более широкую область.
4. Сосредоточьтесь на требованиях к питанию
Вам следует выбрать большую мощность для просмотра на большом расстоянии и меньшую мощность для просмотра на близком расстоянии. Например, пульты дистанционного управления могут работать с током 20-100 мА, но камерам наблюдения требуется 500 мА или больше.
5. Не забывайте о защите от непогоды и гидроизоляции
Используйте водонепроницаемые и устойчивые к атмосферным воздействиям ИК-светодиоды для использования вне помещений. Выберите IP-рейтинг IP66 для вашего устройства. Первая цифра указывает на устойчивость к пыли. По шкале от 0 до 6, 6 означает полную пыленепроницаемость. После этого вторая цифра указывает на водонепроницаемые свойства. По шкале от 0 до 8, 8 означает полную защиту от воды.
Как выбрать между 850 нм и 940 нм?
Вам следует выбирать длину волны ИК-светодиодов в зависимости от вашего конкретного использования. Если говорить более подробно, то ИК-светодиоды с длиной волны 940 нм более эффективны в скрытых операциях. Они лучше всего подходят для мониторинга дикой природы, поскольку невидимы для большинства животных. Несмотря на это, иногда они обеспечивают более короткий диапазон видимости, чем 850 нм.
С другой стороны, 850 нм ИК-светодиоды лучше подходят для ночного видения, охоты и камер безопасности. Они обеспечивают лучшее качество изображения в ИК-камерах с более длительным сроком службы. Однако они излучают красное свечение, видимое человеческим глазом.
Инфракрасная светодиодная светотерапия
Инфракрасные светодиодные лампы используются в терапии многочисленных заболеваний. Например, этот безопасный метод на основе света может облегчить боль, уменьшить мышечное напряжение, улучшить кровообращение, ускорить процесс заживления и т. д.
Более того, ближний инфракрасный свет проникает в более глубокие слои кожи. Затем митохондрии клеток поглощают эту энергию и активизируют биологические механизмы. Это безболезненное лечение также укрепит иммунную систему вашего организма.
Ограничения ИК-светодиодов
- Системы на основе ИК-светодиодов могут формировать только черно-белые изображения.
- Эффективность ИК-датчиков снижается под воздействием таких факторов, как дождь, солнечный свет, туман, пыль и т. д.
- ИК-передача не обеспечивает широкую зону обзора.
- Темные объекты отражают небольшой процент ИК-света. Этого не всегда достаточно, чтобы идентифицировать этот объект.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Выводы
Чтобы выбрать правильный ИК-светодиодный фонарь, рассмотрите предполагаемое использование. Затем найдите правильную длину волны, угол луча, интенсивность излучения и рейтинг IP. ИК-светодиоды пригодятся для ваших проектов по наблюдению или охоте. Однако всегда покупайте освещение у надежного производителя, который предлагает гарантию.
