Πώς λειτουργεί ένας αισθητήρας μικροκυμάτων: Η επιστήμη πίσω από αυτόν

Γνωρίζουμε τον φούρνο μικροκυμάτων για να μαγειρέψουμε το φαγητό. Είναι εξοπλισμένο με αισθητήρα που βοηθά στη διαδικασία μαγειρέματος. Ας μάθουμε τη λειτουργία ενός τέτοιου αισθητήρα μικροκυμάτων.

Ο αισθητήρας μικροκυμάτων χρησιμοποιεί ραδιοκύματα υψηλής συχνότητας που λειτουργούν στις 360°. Η αρχή λειτουργίας του αισθητήρα μικροκυμάτων είναι ίδια με το ραντάρ που εκπέμπει το κύμα που ανακλάται μεταξύ του δέκτη και της πηγής, με αποτέλεσμα να παρακολουθεί την απαιτούμενη ενέργεια παρατηρώντας το χρόνο που χρειάζεται το εκπεμπόμενο κύμα για να ανακλαστεί πίσω.

Ο αισθητήρας μικροκυμάτων δεν χρησιμοποιείται μόνο στο φούρνο για μαγείρεμα, αλλά χρησιμοποιείται ευρέως στο σύστημα ασφαλείας, στα οχήματα ως αισθητήρας ταχύτητας και συναγερμός όπισθεν αυτοκινήτου όπως για να ανιχνεύσει την κίνηση του αντικειμένου και χρησιμοποιείται επίσης στην αναφορά καιρού καθώς μπορεί να ανιχνεύσει μικρές αλλαγές. Σε αυτήν την ανάρτηση, θα συζητήσουμε περισσότερα για την ανίχνευση και τον αισθητήρα μικροκυμάτων.

Τι είναι η ανίχνευση μικροκυμάτων;

Η λέξη ανίχνευση σημαίνει ανίχνευση που ορίζεται επιστημονικά ως ανίχνευση φυσικής αλλαγής και παρατήρηση δεδομένων και μετατροπή σε σήματα. Ενημερώστε μας τι σημαίνει ανίχνευση μικροκυμάτων.

Η ανίχνευση μικροκυμάτων είναι η διαδικασία ανίχνευσης του αντικειμένου εκπέμποντας ακτινοβολία μικροκυμάτων. Η συσκευή ανιχνεύει χρησιμοποιώντας ακτινοβολία μικροκυμάτων μήκους κύματος από 1mm έως 1m και συχνοτήτων από 400000 έως 300Hz. Η ανίχνευση μικροκυμάτων ανιχνεύει την κίνηση του στόχου χρησιμοποιώντας εφέ Doppler μέσω σημάτων μικροκυμάτων.

Υπάρχουν δύο τύποι ανίχνευσης μικροκυμάτων: η ενεργή ανίχνευση μικροκυμάτων και η παθητική ανίχνευση μικροκυμάτων.

Ενεργή ανίχνευση μικροκυμάτων

Ο αισθητήρας ενεργού ανίχνευσης μικροκυμάτων χρησιμοποιεί τη δική του πηγή ακτινοβολίας μικροκυμάτων για να φωτίσει τον στόχο. Λειτουργεί ανεξάρτητα ακόμα και απουσία ήλιου και μπορεί να λειτουργήσει μέρα και νύχτα. Η μετάδοση του ραδιοφωνικού σήματος στον στόχο και η οπίσθια ανάκλαση του σήματος από τον στόχο λαμβάνει χώρα από μόνη της στην ενεργή ανίχνευση.

Παθητική ανίχνευση μικροκυμάτων

Η παθητική ανίχνευση μικροκυμάτων χρησιμοποιεί φυσικά εκπεμπόμενη ενέργεια ακτινοβολίας.  Η παθητική ανίχνευση μικροκυμάτων χαρακτηρίζεται από χαμηλή χωρική ανάλυση. Η εκπεμπόμενη ενέργεια μπορεί να είναι ακτινοβολία από τον ήλιο ή υγρασία που παρατηρείται στην επιφάνεια.

Τι ενεργοποιεί έναν αισθητήρα μικροκυμάτων;

Οι αισθητήρες μικροκυμάτων είναι ο πιο αποτελεσματικός αισθητήρας καθώς το σήμα που εκπέμπεται από αυτούς μπορεί να μεταδοθεί μέσω του τοίχου και του γυαλιού. Ας επικεντρωθούμε στον λόγο για την ενεργοποίηση του αισθητήρα μικροκυμάτων.

Η κίνηση του αντικειμένου εντός της ζώνης ακτινοβολίας ενεργοποιεί τον αισθητήρα μικροκυμάτων. Όταν το αντικείμενο κινείται μπροστά από τον αισθητήρα, διακόπτεται η εκπομπή ακτινοβολίας, με αποτέλεσμα ο χρόνος που απαιτείται από το σήμα που ανακλάται πίσω στον αισθητήρα να μειώνεται. Ο αισθητήρας αναγνωρίζει αυτό το αποτέλεσμα χρονικής διακύμανσης στην ενεργοποίηση της συσκευής.

Ο αισθητήρας στο φούρνο μικροκυμάτων λειτουργεί επίσης με παρόμοιο τρόπο. Προκαλείται από την ποσότητα υγρασίας που υπάρχει στα τρόφιμα. Ο ατμός διακόπτει το σήμα από τον αισθητήρα έτσι ώστε να ξεκινήσει η δράση του αισθητήρα εξαρτάται από την ποσότητα των ατμών υγρασίας.

Πώς λειτουργεί ένα φως αισθητήρα μικροκυμάτων;

Ο αισθητήρας μικροκυμάτων είναι ικανός να εκπέμπει σταθερή ακτινοβολία μικροκυμάτων εντός της ζώνης ανίχνευσης. Ας επικεντρωθούμε στη λειτουργία του φωτός που είναι εξοπλισμένο με τον αισθητήρα μικροκυμάτων. 

Το φως του αισθητήρα μικροκυμάτων σχετίζεται με το μοτίβο ηχούς του εκπεμπόμενου σήματος. Ο αισθητήρας μικροκυμάτων στέλνει το σήμα μικροκυμάτων και αναλύει την ηχώ που παράγουν μετά το χτύπημα του στόχου και καταγράφει το χρόνο ανάκλασης. Εάν η κίνηση του μοτίβου ηχούς αλλάξει, το φως ανάβει ανάλογα.

Φως αισθητήρα κίνησης
Εικόνα: Φως ευαίσθητο στην κίνηση μικροκυμάτων by Santeri Viinamäki, (CC BY-SA 4.0)

Πώς λειτουργεί η αναθέρμανση του αισθητήρα μικροκυμάτων;

Ο αισθητήρας αναθέρμανσης μικροκυμάτων εμφανίζεται συνήθως στο φούρνο για τη θέρμανση ορισμένων προϊόντων διατροφής και ποτών. Ας δούμε τη λειτουργία του αισθητήρα αναθέρμανσης μικροκυμάτων.

Η αναθέρμανση του αισθητήρα ανιχνεύει την ποσότητα υγρασίας και νερού στα τρόφιμα και εκπέμπει αυτόματα τη θερμοκρασία που απαιτείται για να θερμανθούν. Καθορίζει επίσης το χρόνο που απαιτείται για την αναθέρμανση του προϊόντος. Μόλις τελειώσει, αρχίζει να εκπέμπει ένα ηχητικό σήμα και κλείνει μόνο του.

Μπορεί να ρυθμιστεί ο αισθητήρας μικροκυμάτων;

Οι αισθητήρες μικροκυμάτων είναι ευαίσθητοι στη λεπτή κίνηση του αντικειμένου. Ας ελέγξουμε αν ο αισθητήρας μικροκυμάτων μπορεί να ρυθμιστεί σύμφωνα με τον προσανατολισμό του αντικειμένου.

Ο αισθητήρας μικροκυμάτων μπορεί να ρυθμιστεί ανάλογα με τις προσωπικές ανάγκες κάποιου. Η απόσταση ανίχνευσης μπορεί να ρυθμιστεί μεταβάλλοντας το ποτενσιόμετρο. Στο φούρνο, η θερμοκρασία που απαιτείται για το μαγείρεμα του φαγητού μπορεί να ρυθμιστεί ανάλογα με τις ανάγκες μας.

Ο αισθητήρας μπορεί να ρυθμιστεί έτσι ώστε να μπορεί να συλλαμβάνει την κίνηση του λεπτού από αντικείμενο μεγέθους ανθρώπου. Σε ορισμένους αισθητήρες μικροκυμάτων, μπορεί να γίνει ρύθμιση πριν τοποθετηθεί το φως στον αισθητήρα.

Συμπέρασμα

Ο αισθητήρας μικροκυμάτων είναι αποτελεσματικός και οι πιο ευαίσθητοι αισθητήρες ανίχνευσης κίνησης. Σε αντίθεση με άλλους αισθητήρες, ο αισθητήρας μικροκυμάτων χρησιμοποιείται επίσης για την ανίχνευση ακουστικών σημάτων. Το χρονικό διάστημα μεταξύ εμπρός και πίσω ανάκλασης του εκπεμπόμενου μικροκυμάτων από τον αισθητήρα είναι το βασικό σημείο πίσω από την αρχή λειτουργίας του αισθητήρα μικροκυμάτων.

Διαβάστε επίσης: