紅外線(xiàn)傳感器原理

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

1.紅外線(xiàn)傳感器原理--簡(jiǎn)介

　　首先明確一個(gè)概念，什么是紅外線(xiàn)：在光譜中波長(cháng)自0.76至400微米的一段稱(chēng)為紅外線(xiàn)，紅外線(xiàn)是不可見(jiàn)光線(xiàn)，所有高于絕對零度(-273.15℃)的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線(xiàn)。紅外線(xiàn)感應器是通過(guò)紅外線(xiàn)反射原理，當人體的某一部分在紅外線(xiàn)區域內，紅外線(xiàn)發(fā)射管發(fā)出的紅外線(xiàn)由于人體摭擋反射到紅外線(xiàn)接收管，通過(guò)集成線(xiàn)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(xiàn)傳感器原理--結構

　　紅外線(xiàn)傳感器包括光學(xué)系統、檢測元件和轉換電路三大部分。光學(xué)系統按結構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(jiàn)的就是熱敏電阻，熱敏電阻受到紅外線(xiàn)輻射時(shí)溫度升高，電阻發(fā)生變化，通過(guò)轉換電路變成電信號輸出。

3.紅外線(xiàn)傳感器原理--特征

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

　　(1) 系檢知從物體放射出出來(lái)的紅外線(xiàn)，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(xiàn)傳感器系接受檢知對象物所發(fā)出的紅外線(xiàn)，屬于被動(dòng)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(xiàn)傳感器將電壓微分而輸出之。

4.紅外線(xiàn)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，組件表面顯現的正負電荷會(huì )和空氣中相反之電荷結合而呈電氣中和狀。當組件的表面溫度變化時(shí)，感知組件分極的大小會(huì )隨著(zhù)溫度變化而變化，因此穩定時(shí)之電荷中和狀態(tài)就崩潰，而感知組件表面電荷與吸著(zhù)雜散電荷的緩和時(shí)間不同，所以會(huì )形成電氣上的不平衡，而產(chǎn)生沒(méi)有配對的電荷，如圖(b)所示。

　　紅外線(xiàn)傳感器常用于無(wú)接觸溫度測量，氣體成分分析和無(wú)損探傷，在醫學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等領(lǐng)域得到廣泛應用。例如采用紅外線(xiàn)傳感器遠距離測量人體表面溫度的熱像圖，利用人造衛星上的紅外線(xiàn)傳感器對地球云層進(jìn)行監視，采用紅外線(xiàn)傳感器可檢測飛機上正在運行的發(fā)動(dòng)機的過(guò)熱情況等。

　　拓展閱讀：

　　1.紅外線(xiàn)傳感器的工作原理

　　2.紅外線(xiàn)溫度傳感器的設計與實(shí)現

　　3.利用紅外線(xiàn)傳感器實(shí)現接近感應應用