យោងតាមការចាត់ថ្នាក់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដអាចត្រូវបានបែងចែកទៅជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកម្ដៅនិងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា photon ។

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកម្ដៅ

ឧបករណ៍ចាប់កម្ដៅប្រើធាតុរាវរកដើម្បីស្រូបវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដើម្បីបង្កើតសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ហើយបន្ទាប់មកអមដោយការផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តជាក់លាក់។ ការវាស់ស្ទង់ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តទាំងនេះអាចវាស់ថាមពល ឬថាមពលដែលវាស្រូបយក។ ដំណើរការជាក់លាក់មានដូចខាងក្រោម: ជំហានដំបូងគឺដើម្បីស្រូបយកវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដោយឧបករណ៍ចាប់កំដៅដើម្បីបង្កឱ្យមានការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព; ជំហានទីពីរគឺត្រូវប្រើឥទ្ធិពលសីតុណ្ហភាពមួយចំនួនរបស់ឧបករណ៍ចាប់កម្ដៅ ដើម្បីបំប្លែងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពទៅជាការផ្លាស់ប្តូរអគ្គិសនី។ មានការផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តចំនួនបួនប្រភេទដែលប្រើជាទូទៅគឺ ប្រភេទ thermistor ប្រភេទ thermocouple ប្រភេទ pyroelectric និងប្រភេទ Gaolai pneumatic ។

# ប្រភេទទែម៉ូម៉ែត្រ

បន្ទាប់ពីសម្ភារៈដែលងាយនឹងកំដៅស្រូបយកវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ សីតុណ្ហភាពកើនឡើង ហើយតម្លៃធន់នឹងផ្លាស់ប្តូរ។ ទំហំនៃការផ្លាស់ប្តូរធន់ទ្រាំគឺសមាមាត្រទៅនឹងថាមពលវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលស្រូបយក។ ឧបករណ៍រាវរកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលធ្វើឡើងដោយការផ្លាស់ប្តូរភាពធន់ទ្រាំបន្ទាប់ពីសារធាតុស្រូបយកវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដត្រូវបានគេហៅថា thermistor ។ Thermistor ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ដើម្បីវាស់វិទ្យុសកម្មកម្ដៅ។ Thermistor មានពីរប្រភេទគឺលោហៈ និង semiconductor ។

R(T)=AT−CeD/T

R(T): តម្លៃធន់ទ្រាំ; T: សីតុណ្ហភាព; A, C, D: ថេរដែលប្រែប្រួលជាមួយសម្ភារៈ។

Thermistor លោហៈមានមេគុណសីតុណ្ហភាពវិជ្ជមាននៃភាពធន់ ហើយតម្លៃដាច់ខាតរបស់វាគឺតូចជាង semiconductor ។ ទំនាក់ទំនងរវាងភាពធន់ និងសីតុណ្ហភាពគឺជាមូលដ្ឋានលីនេអ៊ែរ ហើយវាមានភាពធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ខ្លាំង។ វាភាគច្រើនត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការវាស់សីតុណ្ហភាពក្លែងធ្វើ;

ទែម៉ូស្តេមេនឌុចទ័រគឺផ្ទុយស្រឡះ ប្រើសម្រាប់ការចាប់វិទ្យុសកម្ម ដូចជាសំឡេងរោទិ៍ ប្រព័ន្ធការពារភ្លើង និងការស្វែងរក និងតាមដានវិទ្យុសកម្មកម្ដៅ។

# ប្រភេទ thermocouple

Thermocouple ហៅផងដែរថា thermocouple គឺជាឧបករណ៍រាវរកកម្តៅដំបូងបំផុត ហើយគោលការណ៍ការងាររបស់វាគឺឥទ្ធិពល pyroelectric ។ ប្រសព្វដែលផ្សំឡើងពីវត្ថុធាតុ conductor ពីរផ្សេងគ្នាអាចបង្កើតកម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ូទ័រនៅប្រសព្វ។ ចុងបញ្ចប់នៃ thermocouple ទទួលវិទ្យុសកម្មត្រូវបានគេហៅថាចុងក្តៅ ហើយចុងម្ខាងទៀតហៅថាចុងត្រជាក់។ អ្វីដែលគេហៅថាឥទ្ធិពលកំដៅ ពោលគឺប្រសិនបើវត្ថុធាតុ conductor ផ្សេងគ្នាទាំងពីរនេះត្រូវបានភ្ជាប់ទៅក្នុងរង្វិលជុំ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពនៅសន្លាក់ទាំងពីរខុសគ្នា នោះចរន្តនឹងត្រូវបានបង្កើតនៅក្នុងរង្វិលជុំ។

ដើម្បីបង្កើនមេគុណនៃការស្រូបចូល បន្ទះមាសខ្មៅត្រូវបានដំឡើងនៅលើចុងក្តៅដើម្បីបង្កើតជាវត្ថុធាតុនៃ thermocouple ដែលអាចជាលោហៈ ឬ semiconductor ។ រចនាសម្ព័នអាចជាខ្សែបន្ទាត់ ឬធាតុរាងជាបន្ទះ ឬជាខ្សែភាពយន្តស្តើងដែលផលិតដោយបច្ចេកវិទ្យាបូមធូលី ឬបច្ចេកវិទ្យា photolithography ។ Thermocouples ប្រភេទ Entity ភាគច្រើនត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ការវាស់សីតុណ្ហភាព ហើយ Thermocouples ប្រភេទខ្សែភាពយន្តស្តើង (មាន thermocouples ជាច្រើននៅក្នុងស៊េរី) ភាគច្រើនត្រូវបានប្រើដើម្បីវាស់វិទ្យុសកម្ម។

ពេលវេលាថេររបស់ឧបករណ៍ចាប់អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដប្រភេទ thermocouple គឺធំគួរសម ដូច្នេះពេលវេលាឆ្លើយតបគឺវែងឆ្ងាយ ហើយលក្ខណៈថាមវន្តគឺខ្សោយ។ ភាពញឹកញាប់នៃការផ្លាស់ប្តូរវិទ្យុសកម្មនៅផ្នែកខាងជើងជាទូទៅគួរតែនៅក្រោម 10HZ ។ នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង ជារឿយៗ Thermocouples ជាច្រើនត្រូវបានភ្ជាប់គ្នាជាស៊េរីដើម្បីបង្កើតជា thermopile ដើម្បីរកមើលអាំងតង់ស៊ីតេនៃវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។

# ប្រភេទ Pyroelectric

ឧបករណ៍រាវរកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ Pyroelectric ត្រូវបានផលិតពីគ្រីស្តាល់ pyroelectric ឬ "ferroelectrics" ជាមួយនឹងបន្ទាត់រាងប៉ូល។ គ្រីស្តាល់ Pyroelectric គឺជាប្រភេទគ្រីស្តាល់ piezoelectric ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធមិនស៊ីមេទ្រី។ នៅក្នុងស្ថានភាពធម្មជាតិ មជ្ឈមណ្ឌលបន្ទុកវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមានមិនស្របគ្នាក្នុងទិសដៅជាក់លាក់ទេ ហើយចំនួនជាក់លាក់នៃបន្ទុកប៉ូលត្រូវបានបង្កើតឡើងលើផ្ទៃគ្រីស្តាល់ ដែលត្រូវបានគេហៅថាប៉ូឡូរីសដោយឯកឯង។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពគ្រីស្តាល់ផ្លាស់ប្តូរ វាអាចបណ្តាលឱ្យកណ្តាលនៃបន្ទុកវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាននៃគ្រីស្តាល់ផ្លាស់ប្តូរ ដូច្នេះបន្ទុកប៉ូលលើផ្ទៃផ្លាស់ប្តូរទៅតាមនោះ។ ជាធម្មតាផ្ទៃរបស់វាចាប់យកបន្ទុកអណ្តែតនៅក្នុងបរិយាកាស និងរក្សាស្ថានភាពលំនឹងអគ្គិសនី។ នៅពេលដែលផ្ទៃនៃ ferroelectric ស្ថិតនៅក្នុងលំនឹងអគ្គិសនី នៅពេលដែលកាំរស្មីអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដត្រូវបាន irradiated លើផ្ទៃរបស់វា សីតុណ្ហភាពនៃ ferroelectric (សន្លឹក) កើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស អាំងតង់ស៊ីតេប៉ូលលីងធ្លាក់ចុះយ៉ាងឆាប់រហ័ស ហើយបន្ទុកមានការថយចុះយ៉ាងខ្លាំង។ ខណៈពេលដែលបន្ទុកអណ្តែតលើផ្ទៃផ្លាស់ប្តូរយឺត ៗ ។ មិនមានការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងតួ ferroelectric ខាងក្នុងទេ។

ក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លីបំផុតពីការផ្លាស់ប្តូរអាំងតង់ស៊ីតេប៉ូលដែលបណ្តាលមកពីការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពទៅជាស្ថានភាពលំនឹងអគ្គិសនីនៅលើផ្ទៃម្តងទៀត បន្ទុកអណ្តែតលើសលេចឡើងនៅលើផ្ទៃនៃ ferroelectric ដែលស្មើនឹងការបញ្ចេញផ្នែកមួយនៃបន្ទុក។ បាតុភូតនេះត្រូវបានគេហៅថាឥទ្ធិពល pyroelectric ។ ចាប់តាំងពីវាត្រូវការពេលយូរសម្រាប់ការគិតថ្លៃដោយឥតគិតថ្លៃដើម្បីបន្សាបការចោទប្រកាន់លើផ្ទៃ វាត្រូវចំណាយពេលលើសពីពីរបីវិនាទី ហើយពេលវេលាសម្រាកនៃប៉ូឡូរីសដោយឯកឯងនៃគ្រីស្តាល់គឺខ្លីណាស់ប្រហែល 10-12 វិនាទី ដូច្នេះ គ្រីស្តាល់ pyroelectric អាចឆ្លើយតបទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពយ៉ាងឆាប់រហ័ស។

# ប្រភេទខ្យល់ Gaolai

នៅពេលដែលឧស្ម័នស្រូបយកវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការរក្សាបរិមាណជាក់លាក់មួយសីតុណ្ហភាពនឹងកើនឡើងហើយសម្ពាធនឹងកើនឡើង។ ទំហំនៃការកើនឡើងសម្ពាធគឺសមាមាត្រទៅនឹងថាមពលវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលស្រូបចូល ដូច្នេះថាមពលវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលស្រូបចូលអាចត្រូវបានវាស់។ ឧបករណ៍រាវរកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលបង្កើតឡើងដោយគោលការណ៍ខាងលើត្រូវបានគេហៅថាឧបករណ៍រាវរកឧស្ម័នហើយបំពង់ Gao Lai គឺជាឧបករណ៍រាវរកឧស្ម័នធម្មតា។

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារូបថត

ឧបករណ៍រាវរកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ Photon ប្រើសម្ភារៈ semiconductor មួយចំនួនដើម្បីបង្កើតឥទ្ធិពល photoelectric ក្រោមការ irradiation នៃវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ដើម្បីផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីនៃវត្ថុធាតុដើម។ ដោយការវាស់ស្ទង់ការផ្លាស់ប្តូរនៃលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីអាំងតង់ស៊ីតេនៃវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដអាចត្រូវបានកំណត់។ ឧបករណ៍រាវរកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលផលិតដោយឥទ្ធិពល photoelectric ត្រូវបានគេហៅថាជារួមហៅថា photon detectors ។ លក្ខណៈសំខាន់ៗគឺ ភាពប្រែប្រួលខ្ពស់ ល្បឿនឆ្លើយតបរហ័ស និងប្រេកង់ឆ្លើយតបខ្ពស់។ ប៉ុន្តែជាទូទៅវាត្រូវដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាពទាប ហើយខ្សែរាវរកគឺតូចចង្អៀត។

យោងតាមគោលការណ៍ការងាររបស់ឧបករណ៍ចាប់ photon ជាទូទៅវាអាចត្រូវបានបែងចែកទៅជា photodetector ខាងក្រៅ និង photodetector ខាងក្នុង។ ឧបករណ៍ចាប់រូបភាពខាងក្នុងត្រូវបានបែងចែកទៅជាឧបករណ៍ចាប់ photoconductive ឧបករណ៍ចាប់ photovoltaic និងឧបករណ៍ចាប់ photomagnetoelectric ។

# ឧបករណ៍ចាប់រូបភាពខាងក្រៅ (ឧបករណ៍ PE)

នៅពេលដែលពន្លឺកើតឡើងលើផ្ទៃនៃលោហធាតុមួយចំនួន អុកស៊ីដលោហៈ ឬសារធាតុ semiconductors ប្រសិនបើថាមពល photon មានទំហំធំល្មម ផ្ទៃអាចបញ្ចេញអេឡិចត្រុងបាន។ បាតុភូត​នេះ​ត្រូវ​បាន​គេ​ហៅ​ជា​រួម​ថា​ជា​ការ​បំភាយ photoelectron ដែល​ជា​កម្មសិទ្ធិ​របស់​ឥទ្ធិពល photoelectric ខាងក្រៅ។ Phototubes និង photomultiplier tubes ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ឧបករណ៍ចាប់ photon ប្រភេទនេះ។ ល្បឿនឆ្លើយតបគឺលឿន ហើយក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ ផលិតផលបំពង់ photomultiplier មានការកើនឡើងខ្ពស់ ដែលអាចប្រើបានសម្រាប់ការវាស់ស្ទង់ photon តែមួយ ប៉ុន្តែជួររលកគឺតូចចង្អៀត ហើយវែងបំផុតគឺត្រឹមតែ 1700nm ប៉ុណ្ណោះ។

# ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ

នៅពេលដែល semiconductor ស្រូបយក photons ឧបទ្ទវហេតុ អេឡិចត្រុង និងរន្ធមួយចំនួននៅក្នុង semiconductor ផ្លាស់ប្តូរពីស្ថានភាពមិន conductive ទៅរដ្ឋសេរី ដែលអាចធ្វើចរន្តអគ្គិសនី ដោយហេតុនេះការបង្កើន conductivity នៃ semiconductor ។ បាតុភូតនេះត្រូវបានគេហៅថាឥទ្ធិពល photoconductivity ។ ឧបករណ៍រាវរកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលផលិតដោយឥទ្ធិពល photoconductive នៃ semiconductor ត្រូវបានគេហៅថា photoconductive detectors ។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ វាគឺជាប្រភេទឧបករណ៍ចាប់ photon ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុត។

# ឧបករណ៍ចាប់ថាមពលអគ្គីសនី (ឧបករណ៍ PU)

នៅពេលដែលវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដត្រូវបាន irradiated នៅលើប្រសព្វ PN នៃរចនាសម្ព័ន្ធសម្ភារៈ semiconductor ជាក់លាក់ នៅក្រោមសកម្មភាពនៃវាលអគ្គិសនីនៅក្នុងប្រសព្វ PN អេឡិចត្រុងសេរីនៅក្នុងតំបន់ P ផ្លាស់ទីទៅតំបន់ N ហើយរន្ធនៅក្នុងតំបន់ N ផ្លាស់ទីទៅតំបន់ តំបន់ P ។ ប្រសិនបើប្រសព្វ PN បើក សក្តានុពលអគ្គិសនីបន្ថែមមួយត្រូវបានបង្កើតនៅចុងទាំងពីរនៃប្រសព្វ PN ដែលហៅថា កម្លាំងអគ្គិសនីរូបថត។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលធ្វើឡើងដោយប្រើប្រាស់ឥទ្ធិពលនៃកម្លាំងអគ្គិសនីនៃរូបថតត្រូវបានគេហៅថា photovoltaic detectors ឬឧបករណ៍ចាប់អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដប្រសព្វ។

# ឧបករណ៍ចាប់មេដែកអុបទិក

វាលម៉ាញេទិកត្រូវបានអនុវត្តនៅពេលក្រោយទៅនឹងគំរូ។ នៅពេលដែលផ្ទៃ semiconductor ស្រូបយក photons អេឡិចត្រុង និងរន្ធដែលបានបង្កើតត្រូវបានសាយភាយចូលទៅក្នុងខ្លួន។ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការសាយភាយ អេឡិចត្រុង និងរន្ធត្រូវបានទូទាត់ទៅចុងទាំងពីរនៃគំរូ ដោយសារឥទ្ធិពលនៃដែនម៉ាញេទិចនៅពេលក្រោយ។ មានភាពខុសគ្នាដ៏មានសក្តានុពលរវាងចុងទាំងពីរ។ បាតុភូតនេះត្រូវបានគេហៅថាឥទ្ធិពល opto-magnetoelectric ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលផលិតពីបែបផែនម៉ាញ៉េតូអគ្គិសនីត្រូវបានគេហៅថា photo-magneto-electric detectors (ហៅថាឧបករណ៍ PEM)។