تعد أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء (IR) مكونًا أساسيًا في موزعات الصابون الاستشعار التلقائي المسؤولة عن اكتشاف وجود يد المستخدم وبدء عملية توزيع الصابون.

انبعاث ضوء الأشعة تحت الحمراء:

الباعث: في موزع الصابون الاستشعاري التلقائي، يتم استخدام باعث الأشعة تحت الحمراء لتوليد شعاع أو مجال ضوء الأشعة تحت الحمراء. عادة ما يكون هذا الباعث عبارة عن IR LED (صمام ثنائي باعث للضوء) أو صمام ثنائي ليزر IR. تنبعث هذه المكونات من الأشعة تحت الحمراء غير المرئية للعين البشرية.

الانعكاس والامتصاص:

الانعكاس: عندما يتم وضع يد المستخدم تحت فوهة الموزع، ينعكس بعض ضوء الأشعة تحت الحمراء المنبعث من سطح اليد.

الامتصاص: بالإضافة إلى ذلك، قد يمتص جلد اليد أو المواد الأخرى الموجودة بعضًا من ضوء الأشعة تحت الحمراء.

الكشف عن التغييرات:

جهاز الاستقبال: يحتوي الموزع أيضًا على جهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء، والذي عادةً ما يكون عبارة عن صمام ثنائي ضوئي أو ترانزستور ضوئي. يقوم جهاز الاستقبال هذا بمراقبة شدة ضوء الأشعة تحت الحمراء المنعكس باستمرار.

معالجة الإشارات:

تحليل الإشارة: يقيس جهاز الاستقبال التغيرات في شدة ضوء الأشعة تحت الحمراء المنعكس. عندما تدخل يد المستخدم مجال المستشعر، فإنها تسبب تغيرًا كبيرًا في شدة الإشارة المنعكسة.

اكتشاف العتبة: تمت برمجة وحدة التحكم في المستشعر للتعرف على هذا التغيير كمحفز لتوزيع الصابون. فهو يقارن الإشارة المستقبلة بقيمة عتبة محددة مسبقًا لتحديد ما إذا كانت اليد موجودة أم لا.

الحساسية والدقة:

الحساسية: أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء حساسة للغاية ويمكنها اكتشاف التغييرات الطفيفة في الإشارة المنعكسة. تتيح لهم هذه الحساسية التمييز بين يد المستخدم والأشياء الأخرى أو تغيرات الإضاءة المحيطة.

الدقة: يقوم المصنعون بمعايرة حساسية ودقة هذه المستشعرات للتأكد من استجابتها بدقة لوجود اليد، مما يقلل من فرص التنشيط الزائف.

نطاق الكشف:

نطاق قابل للتعديل: يمكن تعديل نطاق الكشف الخاص بالمستشعر أثناء عملية التصنيع. عادةً ما يقوم المصنعون بتعيين هذا النطاق على مسافة محددة، والتي تحدد مدى قرب يد المستخدم من الموزع لتحريك عملية توزيع الصابون.

وقت رد الفعل:

الاستجابة السريعة: تتمتع أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء بوقت استجابة سريع، وعادةً ما تقوم بتنشيط موزع الصابون خلال أجزاء من الثانية من اكتشاف اليد. تضمن هذه الاستجابة السريعة عدم تعرض المستخدمين للتأخير في تلقي الصابون.

كفاءة الطاقة:

استهلاك منخفض للطاقة: أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء معروفة باستهلاكها المنخفض للطاقة، مما يجعلها مناسبة لموزعات الصابون التي تعمل بالبطارية. إنها تعمل بكفاءة ويمكن أن تعمل لفترات طويلة باستخدام مجموعة واحدة من البطاريات.

اعتبارات بيئية:

خوارزميات التكيف: غالبًا ما يدمج المصنعون خوارزميات تكيفية وتقنيات معالجة الإشارات لمراعاة التغيرات في الظروف البيئية، مثل التغيرات في درجة الحرارة المحيطة والإضاءة. تعمل هذه الخوارزميات على تعزيز موثوقية المستشعر.

منع التنشيط الكاذب:

- التنشيط على أساس المدة: لمنع عمليات التنشيط الخاطئة بسبب العوائق القصيرة أو الحركات غير المقصودة، قد يتطلب المستشعر مدة معينة من ضوء الأشعة تحت الحمراء المتقطع قبل تشغيل الموزع. وهذا يضمن أن استجابة المستشعر متعمدة وليست عرضية.