Come funzionano diodi e rilevatori a infrarossi (IR)

I diodi a infrarossi (IR) funzionano convertendo corrente elettrica in luce infrarossa. I rilevatori IR fanno l'opposto: rilevano la luce infrarossa convertendola in corrente elettrica. La corrente generata da un rilevatore IR è un segnale che indica la presenza di luce infrarossa.

Luce infrarossa

La luce infrarossa è radiazione elettromagnetica simile alla luce visibile, misurata in nanometri (nm). L'IR ha lunghezza d'onda più lunga (sopra ~720 nm) ed è invisibile a occhio nudo. Può formare immagini con sensori digitali comuni come i CCD (charge-coupled devices) nelle fotocamere digitali e persino nei cellulari con fotocamera. I sensori IR interpretano i telecomandi TV e audio. Altri usi: rilevatori di movimento e apriporta automatici.

Diodi a emissione di luce (LED)

I LED producono luce quando ricevono corrente elettrica. L'energia degli elettroni nella corrente viene convertita in luce. Diversi tipi di LED producono diverse lunghezze d'onda. I LED IR producono luce nella gamma infrarossa. Potete "vedere" la luce IR tramite imaging con una fotocamera digitale. Se puntate il trasmettitore frontale del telecomando e premete un tasto, il segnale IR apparirà sul display della fotocamera come luce bianca o rosa.

Rilevatori infrarossi

I rilevatori IR sono anche LED. Sono cablati diversamente per convertire la luce infrarossa in entrata in corrente elettrica. La corrente viene inviata a un dispositivo che la legge per determinare l'intensità della luce in arrivo, o per interpretare segnali di controllo (es. TV).

Sensibilità

I rilevatori IR possono essere resi più sensibili tramite elettronica. Gli amplificatori li rendono estremamente sensibili così che anche segnali molto deboli vengano registrati. La sensibilità può essere regolata per adattare il rilevatore al suo scopo previsto.

Usi

Un apriporta automatico usa un LED per trasmettere luce IR. Un secondo LED funge da rilevatore IR. Quando una persona si avvicina, la luce IR riflette sulla persona e torna al rilevatore. Il rilevatore invia corrente a un controller che apre la porta. La sensibilità si regola per far aprire la porta a una certa distanza. Più sensibilità = apertura a distanza maggiore (meno IR riflesso).

Rilevatori di movimento

I rilevatori di movimento possono funzionare senza sorgente IR. Sensano l'infrarosso generato da un oggetto. In questo caso, il rilevatore non ha un diodo emettitore, solo un diodo ricevitore IR. Una lente concentra l'energia IR sul rilevatore, e quando un oggetto è rilevato, viene inviato un segnale elettrico.