Egwyddor weithredol synwyryddion nwy isgoch
Mae synhwyrydd nwy isgoch yn ddyfais canfod nwy a ddefnyddir yn gyffredin sy'n canfod nwyon trwy fesur nodweddion amsugno nwyon targed yn yr ystod sbectrol isgoch. Mae gan synwyryddion nwy isgoch fanteision manylder uchel, ymateb cyflym, a sefydlogrwydd da, ac fe'u defnyddir yn eang mewn meysydd monitro diwydiannol ac amgylcheddol.
Gellir crynhoi egwyddor weithredol synhwyrydd nwy isgoch fel a ganlyn: mae'r ffynhonnell golau isgoch yn cynhyrchu pelydr isgoch, sy'n cael ei ganfod trwy drosglwyddo'r nwy wedi'i fesur yn y siambr nwy, ac yna'n mynd trwy'r hidlydd isgoch i gyrraedd y synhwyrydd isgoch. Mae'r synhwyrydd is-goch yn trosi'r signal golau isgoch a dderbynnir yn signal trydanol sy'n gysylltiedig â chrynodiad y nwy mesuredig, ac yna'n chwyddo ac yn prosesu'r signal i arddangos neu allbwn y gwerth crynodiad yn derfynol.
Mewn synwyryddion nwy isgoch, mae'r ffynhonnell golau isgoch yn elfen allweddol. Mae'r ffynonellau golau isgoch a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys math o ymbelydredd thermol a math lled-ddargludyddion. Mae ffynonellau golau isgoch ymbelydredd thermol fel arfer yn defnyddio deunyddiau fel gwifrau gwresogi, allyrwyr, neu garbidau silicon i allyrru ymbelydredd isgoch trwy wresogi gwrthiant. Mae ffynonellau golau isgoch lled-ddargludyddion fel arfer yn defnyddio deuodau allyrru golau isgoch (IR LEDs) fel ffynonellau golau, sydd â manteision pŵer isel a hyd oes hir.
Swyddogaeth hidlydd isgoch yw trosglwyddo golau isgoch yn ddetholus tra'n rhwystro golau o donfeddi eraill. Yn ôl nodweddion a gofynion canfod y nwy a brofwyd, gellir dewis tonfeddi gwahanol o hidlwyr isgoch. Defnyddir synwyryddion isgoch i dderbyn golau isgoch a drosglwyddir trwy hidlwyr a throsi'r signal golau isgoch yn signal trydanol i'w brosesu wedyn. Mae dau fath o synwyryddion isgoch a ddefnyddir yn gyffredin: ffoto-ddargludol a thermodrydanol. Mae synwyryddion isgoch ffoto-ddargludol fel arfer yn defnyddio deunyddiau fel HgCdTe i drosi signalau golau isgoch trwy'r effaith ffotodrydanol. Mae synwyryddion is-goch thermodrydanol yn trosi signal trwy fesur y newidiadau tymheredd a gynhyrchir gan signalau golau isgoch.
Wrth ddefnyddio synhwyrydd nwy isgoch, y cam cyntaf yw cadarnhau nodweddion amsugno'r nwy mesuredig tuag at olau isgoch. Mae graddau amsugno tonfeddi penodol o olau isgoch yn amrywio ymhlith gwahanol nwyon, felly mae dewis hidlwyr a synwyryddion priodol yn hanfodol. Yn ail, mae angen graddnodi'r synhwyrydd nwy isgoch i'r nwy mesuredig cyfatebol. Yn ystod y broses galibradu, mae angen darparu sampl nwy o grynodiad hysbys ac addasu sensitifrwydd ac ystod yr offeryn yn seiliedig ar y signal a gynhyrchir gan y sampl i sicrhau cywirdeb y canlyniadau canfod.
Mewn cymwysiadau ymarferol, mae synwyryddion nwy isgoch yn aml yn cynnwys sgriniau LCD neu ryngwynebau digidol ar gyfer arddangos canlyniadau mesur yn reddfol. Ar yr un pryd, gellir allbwn data hefyd i'r system prosesu data ar gyfer cofnodi a dadansoddi trwy gysylltu â chyfrifiadur neu ddyfais caffael data. Yn ogystal, gall rhai synwyryddion nwy is-goch datblygedig hefyd fod â dyfeisiau larwm. Pan ganfyddir crynodiadau annormal o nwy, bydd larwm yn cael ei gyhoeddi mewn modd amserol i sicrhau diogelwch.
