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红外线传感器工作的原理参数标准

更新时间:2023-06-16  |  点击率:425

红外线传感器是利用红外线来进行数据处理的一种传感器,有灵敏度高等优点,红外线传感器可以控制驱动装置的运行。

红外线传感器常用于无接触温度测量,气体成分分析和无损探伤,在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图,可以发现温度异常的部位。

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用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质,只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度),都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触,因而不存在摩擦,并且有灵敏度高,反应快等优点。

红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高,电阻发生变化(这种变化可能是变大也可能是变小,因为热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻),通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件,通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。

红外线传感器常用于无接触温度测量,气体成分分析和无损探伤,在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图,可以发现温度异常的部位,及时对疾病进行诊断治疗(见热像仪);利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视,可实现大范围的天气预报;采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机 的过热情况等。

具有红外传感器的望远镜可用于军事行动,林地战探测密林中的敌人,城市战中探测墙后面的敌人,以上均利用了红外线传感器测量人体表面温度从而得知敌人所在地。

该报警器能探测人体发出的红外线,当进入报警器的监视区域内,即可发出报警声,适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。装置电路原理见图1。由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。红外线探测传感器IC1探测到前方人体辐射出的红外线信号时,由IC1的②脚输出微弱的电信号,经三极管VT1等组成第一级放大电路放大,再通过C2输入到运算放大器IC2中进行高增益、低噪声放大,此时由IC2①脚输出的信号已足够强。IC3作电压比较器,它的第⑤脚由R10、VD1提供基准电压,当IC2①脚输出的信号电压到达IC3的⑥脚时,两个输入端的电压进行比较,此时IC3的⑦脚由原来的高电平变为低电平。IC4为报警延时电路,R14和C6组成延时电路,其时间约为1分钟。当IC3的⑦脚变为低电平时,C6通过VD2放电,此时IC4的②脚变为低电平,它与IC4的③脚基准电压进行比较,当它低于其基准电压时,IC4的①脚变为高电平,VT2导通,讯响器BL通电发出报警声。人体的红外线信号消失后,IC3的⑦脚又恢复高电平输出,此时VD2截止。由于C6两端的电压不能突变,故通过R14向C6缓慢充电,当C6两端的电压高于其基准电压时,IC4的①脚才变为低电平,时间约为1分钟,即持续1分钟报警