紅外線傳感器原理

導讀：紅外線想必大家都很熟悉了，紅外線傳感器就是利用紅外線的某些原理制成的，但是紅外線傳感器是如何工作的呢?下面就隨小編一起學習一下紅外線傳感器原理吧。

1.紅外線傳感器原理--簡介

首先明確一個概念，什么是紅外線：在光譜中波長自0.76至400微米的一段稱為紅外線，紅外線是不可見光線，所有高于絕對零度(-273.15℃)的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線。紅外線感應(yīng)器是通過紅外線反射原理，當人體的某一部分在紅外線區(qū)域內(nèi)，紅外線發(fā)射管發(fā)出的紅外線由于人體摭擋反射到紅外線接收管，通過集成線路將信號發(fā)送給脈沖電磁閥，電磁閥接受信號后按指定的指令控制閥芯。

2.紅外線傳感器原理--結(jié)構(gòu)

紅外線傳感器包括光學系統(tǒng)、檢測元件和轉(zhuǎn)換電路三大部分。光學系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同可分為透射式和反射式。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。熱敏檢測元件中最常見的就是熱敏電阻，熱敏電阻受到紅外線輻射時溫度升高，電阻發(fā)生變化，通過轉(zhuǎn)換電路變成電信號輸出。

3.紅外線傳感器原理--特征

熱電型紅外線傳感器系利用熱電效果，其材料則使用強介質(zhì)陶瓷體、鉭酸鋰等單結(jié)晶及PVDF 等有機材料，熱電型紅外線傳感器具有下列幾項特征：

(1) 系檢知從物體放射出出來的紅外線，不必直接接觸就能夠感知物體表面的溫度，所以能以非接觸之方式測得溫度。

(2) 熱電型紅外線傳感器系接受檢知對象物所發(fā)出的紅外線，屬于被動型，不需要校對投光器、受光器之光軸等煩瑣的作業(yè)。

(3) 熱電效果是溫度變化而產(chǎn)生的，只能接受因溫度變化之能量，而熱電型紅外線傳感器將電壓微分而輸出之。

4.紅外線傳感器原理

如下圖所示，感知組件系使用PZT強介質(zhì)陶瓷體，在感知組件施加高壓電而分極之，組件表面顯現(xiàn)的正負電荷會和空氣中相反之電荷結(jié)合而呈電氣中和狀。當組件的表面溫度變化時，感知組件分極的大小會隨著溫度變化而變化，因此穩(wěn)定時之電荷中和狀態(tài)就崩潰，而感知組件表面電荷與吸著雜散電荷的緩和時間不同，所以會形成電氣上的不平衡，而產(chǎn)生沒有配對的電荷，如圖(b)所示。

紅外線傳感器常用于無接觸溫度測量，氣體成分分析和無損探傷，在醫(yī)學、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如采用紅外線傳感器遠距離測量人體表面溫度的熱像圖，利用人造衛(wèi)星上的紅外線傳感器對地球云層進行監(jiān)視，采用紅外線傳感器可檢測飛機上正在運行的發(fā)動機的過熱情況等。

拓展閱讀：

1.紅外線傳感器的工作原理

2.紅外線溫度傳感器的設(shè)計與實現(xiàn)

3.利用紅外線傳感器實現(xiàn)接近感應(yīng)應(yīng)用

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