ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមិនមែនគ្រាន់តែជាទែម៉ូម៉ែត្រទេ

ប្រភព៖ Ulink Media

នៅក្នុងយុគសម័យក្រោយជំងឺរាតត្បាត យើងជឿជាក់ថា ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដគឺមិនអាចខ្វះបានជារៀងរាល់ថ្ងៃ។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការធ្វើដំណើរ យើងត្រូវឆ្លងកាត់ការវាស់សីតុណ្ហភាពម្តងហើយម្តងទៀត មុនពេលយើងអាចទៅដល់គោលដៅរបស់យើង។ ក្នុងនាមជាការវាស់សីតុណ្ហភាពដែលមានឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមួយចំនួនធំ តាមពិតទៅ មានតួនាទីសំខាន់ៗជាច្រើន។ បន្ទាប់មក ចូរយើងពិនិត្យមើលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។

សេចក្តីផ្តើមអំពីឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ

អ្វីក៏ដោយដែលលើសពីសូន្យដាច់ខាត (-២៧៣អង្សាសេ) បញ្ចេញថាមពលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដជានិច្ចទៅក្នុងលំហជុំវិញ។ ហើយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដអាចមានអារម្មណ៍ថាថាមពលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរបស់វត្ថុ ហើយបំលែងវាទៅជាសមាសធាតុអគ្គិសនី។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមានប្រព័ន្ធអុបទិក ធាតុរកឃើញ និងសៀគ្វីបំលែង។

ប្រព័ន្ធអុបទិកអាចបែងចែកទៅជាប្រភេទបញ្ជូន និងប្រភេទឆ្លុះបញ្ចាំងទៅតាមរចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងៗគ្នា។ ការបញ្ជូនតម្រូវឱ្យមានសមាសធាតុពីរ មួយបញ្ជូនអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ និងមួយទៀតទទួលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត ឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំងត្រូវការឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាតែមួយប៉ុណ្ណោះដើម្បីប្រមូលព័ត៌មានដែលចង់បាន។

ធាតុរាវរកអាចបែងចែកជាធាតុរាវរកកម្ដៅ និងធាតុរាវរកពន្លឺតាមគោលការណ៍ការងារ។ ទែម៉ូម៉ែត្រគឺជាទែម៉ូម៉ែត្រដែលប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុត។ នៅពេលដែលទែម៉ូម៉ែត្រត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ សីតុណ្ហភាពកើនឡើង ហើយភាពធន់ផ្លាស់ប្តូរ (ការផ្លាស់ប្តូរនេះអាចធំជាង ឬតូចជាង ពីព្រោះទែម៉ូម៉ែត្រអាចបែងចែកជាទែម៉ូម៉ែត្រមេគុណសីតុណ្ហភាពវិជ្ជមាន និងទែម៉ូម៉ែត្រមេគុណសីតុណ្ហភាពអវិជ្ជមាន) ដែលអាចត្រូវបានបំលែងទៅជាសញ្ញាអគ្គិសនីតាមរយៈសៀគ្វីបំលែង។ ធាតុរាវរកពន្លឺត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅជាធាតុរសើបពន្លឺ ជាធម្មតាត្រូវបានផលិតពីស៊ុលហ្វីតសំណ សេលេនីតសំណ អ៊ីនដ្យូមអាសេនីត អង់ទីម៉ូនីអាសេនីត លោហធាតុបារតកាដមីញ៉ូមតេលូរីត សម្ភារៈដែលមានផ្ទុកសារធាតុ germanium និងស៊ីលីកុន។

យោងតាមសៀគ្វីដំណើរការសញ្ញា និងការបំលែងផ្សេងៗគ្នា ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដអាចបែងចែកទៅជាប្រភេទអាណាឡូក និងឌីជីថល។ សៀគ្វីដំណើរការសញ្ញានៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដអាណាឡូក pyroelectric គឺជាបំពង់បែប field-effect ខណៈដែលសៀគ្វីដំណើរការសញ្ញានៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ pyroelectric ឌីជីថលគឺជាបន្ទះឈីបឌីជីថល។

មុខងារជាច្រើនរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដត្រូវបានសម្រេចតាមរយៈការផ្លាស់ប្ដូរ និងការរួមបញ្ចូលគ្នាផ្សេងៗគ្នានៃសមាសធាតុរសើបបីយ៉ាង៖ ប្រព័ន្ធអុបទិក ធាតុរកឃើញ និងសៀគ្វីបម្លែង។ ចូរយើងពិនិត្យមើលផ្នែកផ្សេងទៀតមួយចំនួនដែលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដបានធ្វើឱ្យមានភាពខុសគ្នា។

ការអនុវត្តឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ

១. ការរកឃើញឧស្ម័ន

គោលការណ៍អុបទិកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧស្ម័នគឺជាប្រភេទមួយដែលផ្អែកលើលក្ខណៈស្រូបយកជ្រើសរើសនៃវិសាលគមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដជិតនៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នផ្សេងៗគ្នា ការប្រើប្រាស់ទំនាក់ទំនងនៃកំហាប់ឧស្ម័ន និងកម្លាំងស្រូបយក (ច្បាប់ Lambert - Bill Lambert Beer) ដើម្បីកំណត់ និងកំណត់កំហាប់នៃសមាសធាតុឧស្ម័ននៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧស្ម័ន។

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីទទួលបានផែនទីវិភាគអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងលើ។ ម៉ូលេគុលដែលផ្សំឡើងពីអាតូមផ្សេងៗគ្នានឹងឆ្លងកាត់ការស្រូបយកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដក្រោមការបំភាយនៃពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដក្នុងប្រេកង់ដូចគ្នា ដែលបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរអាំងតង់ស៊ីតេនៃពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។ យោងទៅតាមកំពូលរលកផ្សេងៗគ្នា ប្រភេទឧស្ម័នដែលមាននៅក្នុងល្បាយអាចត្រូវបានកំណត់។

យោងទៅតាមទីតាំងនៃកំពូលស្រូបយកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដតែមួយ មានតែក្រុមដែលមាននៅក្នុងម៉ូលេគុលឧស្ម័នប៉ុណ្ណោះដែលអាចត្រូវបានកំណត់។ ដើម្បីកំណត់ប្រភេទឧស្ម័នបានត្រឹមត្រូវ យើងត្រូវពិនិត្យមើលទីតាំងនៃកំពូលស្រូបយកទាំងអស់នៅក្នុងតំបន់អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដកណ្តាលនៃឧស្ម័ន ពោលគឺស្នាមម្រាមដៃស្រូបយកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដនៃឧស្ម័ន។ ជាមួយនឹងវិសាលគមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ មាតិកានៃឧស្ម័ននីមួយៗនៅក្នុងល្បាយអាចត្រូវបានវិភាគយ៉ាងរហ័ស។

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧស្ម័នអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្មគីមីឥន្ធនៈ ឧស្សាហកម្មលោហធាតុ ការជីកយករ៉ែក្នុងស្ថានភាពការងារ ការត្រួតពិនិត្យការបំពុលខ្យល់ និងការរកឃើញទាក់ទងនឹងការបន្សាបកាបូន កសិកម្ម និងឧស្សាហកម្មផ្សេងៗទៀត។ បច្ចុប្បន្ននេះ ឡាស៊ែរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដកណ្តាលមានតម្លៃថ្លៃ។ ខ្ញុំជឿជាក់ថានៅពេលអនាគត ជាមួយនឹងឧស្សាហកម្មមួយចំនួនធំដែលប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដើម្បីរកឃើញឧស្ម័ន ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧស្ម័នអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដនឹងកាន់តែល្អឥតខ្ចោះ និងមានតម្លៃថោកជាង។

2. រង្វាស់ចម្ងាយអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជួរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ គឺជាប្រភេទឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាមួយប្រភេទ ដែលប្រើអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដជាឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ ជួរវាស់ធំទូលាយ ពេលវេលាឆ្លើយតបខ្លី ដែលភាគច្រើនប្រើក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យាទំនើប ការពារជាតិ និងវិស័យឧស្សាហកម្ម និងកសិកម្ម។

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាវាស់ចម្ងាយអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមានឌីយ៉ូដបញ្ជូន និងទទួលសញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមួយគូ ដោយប្រើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាវាស់ចម្ងាយអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដើម្បីបញ្ចេញធ្នឹមពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ បង្កើតជាដំណើរការឆ្លុះបញ្ចាំងបន្ទាប់ពីបញ្ចេញទៅវត្ថុ ឆ្លុះបញ្ចាំងទៅឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបន្ទាប់ពីទទួលសញ្ញា ហើយបន្ទាប់មកប្រើដំណើរការរូបភាព CCD ដែលទទួលទិន្នន័យភាពខុសគ្នានៃពេលវេលាបញ្ជូន និងទទួល។ ចម្ងាយរបស់វត្ថុត្រូវបានគណនាបន្ទាប់ពីដំណើរការដោយឧបករណ៍ដំណើរការសញ្ញា។ នេះអាចត្រូវបានប្រើមិនត្រឹមតែលើផ្ទៃធម្មជាតិប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងលើបន្ទះឆ្លុះបញ្ចាំងផងដែរ។ ការវាស់ចម្ងាយ ការឆ្លើយតបប្រេកង់ខ្ពស់ សមរម្យសម្រាប់បរិស្ថានឧស្សាហកម្មដ៏អាក្រក់។

៣. ការបញ្ជូនអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ

ការបញ្ជូនទិន្នន័យដោយប្រើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដក៏ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយផងដែរ។ ឧបករណ៍បញ្ជាពីចម្ងាយទូរទស្សន៍ប្រើសញ្ញាបញ្ជូនអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដើម្បីគ្រប់គ្រងទូរទស្សន៍ពីចម្ងាយ។ ទូរស័ព្ទចល័តអាចបញ្ជូនទិន្នន័យតាមរយៈការបញ្ជូនអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។ ទាំងនេះគឺជាកម្មវិធីដែលមានតាំងពីបច្ចេកវិទ្យាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលើកដំបូង។

៤. រូបភាពកម្ដៅអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ

ឧបករណ៍ថតរូបភាពកម្ដៅ គឺជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអកម្ម ដែលអាចចាប់យកវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលបញ្ចេញដោយវត្ថុទាំងអស់ដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាងសូន្យដាច់ខាត។ ឧបករណ៍ថតរូបភាពកម្ដៅដំបូងឡើយត្រូវបានបង្កើតឡើងជាឧបករណ៍ឃ្លាំមើលយោធា និងឧបករណ៍មើលឃើញពេលយប់ ប៉ុន្តែនៅពេលដែលវាកាន់តែមានការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ តម្លៃបានធ្លាក់ចុះ ដូច្នេះហើយបានពង្រីកវិសាលភាពនៃការអនុវត្តយ៉ាងខ្លាំង។ កម្មវិធីថតរូបភាពកម្ដៅរួមមាន សត្វ កសិកម្ម សំណង់ ការរកឃើញឧស្ម័ន ឧស្សាហកម្ម និងយោធា ក៏ដូចជាការរកឃើញ ការតាមដាន និងការកំណត់អត្តសញ្ញាណមនុស្ស។ ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ រូបភាពកម្ដៅអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅកន្លែងសាធារណៈជាច្រើន ដើម្បីវាស់សីតុណ្ហភាពផលិតផលបានយ៉ាងឆាប់រហ័ស។

៥. អាំងឌុចស្យុងអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ

កុងតាក់អាំងឌុចស្យុងអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ គឺជាកុងតាក់បញ្ជាដោយស្វ័យប្រវត្តិដែលផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យាអាំងឌុចស្យុងអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។ វាអនុវត្តមុខងារបញ្ជាដោយស្វ័យប្រវត្តិរបស់វាដោយចាប់សញ្ញាកំដៅអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលបញ្ចេញចេញពីពិភពខាងក្រៅ។ វាអាចបើកចង្កៀង ទ្វារស្វ័យប្រវត្តិ សំឡេងរោទិ៍ប្រឆាំងចោរកម្ម និងឧបករណ៍អគ្គិសនីផ្សេងទៀតបានយ៉ាងឆាប់រហ័ស។

តាមរយៈកែវ Fresnel របស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលខ្ចាត់ខ្ចាយដែលបញ្ចេញដោយរាងកាយមនុស្សអាចត្រូវបានដឹងដោយកុងតាក់ ដើម្បីសម្រេចបាននូវមុខងារគ្រប់គ្រងដោយស្វ័យប្រវត្តិផ្សេងៗដូចជាការបើកភ្លើង។ ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ជាមួយនឹងប្រជាប្រិយភាពនៃផ្ទះឆ្លាតវៃ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដក៏ត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅក្នុងធុងសំរាមឆ្លាតវៃ បង្គន់ឆ្លាតវៃ កុងតាក់កាយវិការឆ្លាតវៃ ទ្វារអាំងឌុចស្យុង និងផលិតផលឆ្លាតវៃផ្សេងទៀត។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមិនត្រឹមតែជាការចាប់សញ្ញាមនុស្សប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាត្រូវបានធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពជានិច្ចដើម្បីសម្រេចបានមុខងារជាច្រើនទៀត។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ឧស្សាហកម្មអ៊ីនធឺណិតនៃវត្ថុ (IoT) បានអភិវឌ្ឍយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងមានទស្សនវិស័យទីផ្សារទូលំទូលាយ។ នៅក្នុងបរិបទនេះ ទីផ្សារឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដក៏មានការរីកចម្រើនបន្ថែមទៀតផងដែរ។ ដូច្នេះ ទំហំទីផ្សារឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរបស់ប្រទេសចិននៅតែបន្តកើនឡើង។ យោងតាមទិន្នន័យ ក្នុងឆ្នាំ ២០១៩ ទំហំទីផ្សារឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរបស់ប្រទេសចិនមានចំនួនជិត ៤០០ លានយ័ន ហើយនៅឆ្នាំ ២០២០ ឬជិត ៥០០ លានយ័ន។ រួមផ្សំជាមួយនឹងតម្រូវការសម្រាប់ការវាស់សីតុណ្ហភាពអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដនៃជំងឺរាតត្បាត និងការបន្សាបកាបូនសម្រាប់ការរកឃើញឧស្ម័នអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ទំហំទីផ្សារឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដនឹងមានទំហំធំនាពេលអនាគត។