红外传感器.docx

红外传感器概述红外技术发展到现在，已经为大家所熟知，这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。红外传感系统是用红外线为介质的测量系统，按照功能能够分成五类：（1）辐射计，用于辐射和光谱测量；（2）搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它的运动进行跟踪；（3）热成像系统，可产生整个目标红外辐射的分布图像；（4）红外测距和通信系统；（5）混合系统，是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。 红外传感器根据探测机理可分成为：光子探测器（基于光电效应）和热探测器（基于热效应）。 编辑本段红外传感器工作原理（1）待测目标根据待侧目标的红外辐射特性可进行红外系统的设定。 （2）大气衰减待测目标的红外辐射通过地球大气层时，由于气体分子和各种气体以及各种溶胶粒的散射和吸收，将使得红外源发出的红外辐射发生衰减。 （3）光学接收器它接收目标的部分红外辐射并传输给红外传感器。相当于雷达天线，常用是物镜。 （4）辐射调制器。对来自待测目标的辐射调制成交变的辐射光，提供目标方位信息，并可滤除大面积的干扰信号。又称调制盘和斩波器，它具有多种结构。 （5）红外探测器这是红外系统的核心。它是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应探测红外辐射的传感器，多数情况下是利用这种相互作用所呈现出的电学效应。此类探测器可分为光子探测器和热敏感探测器两大类型。 （6）探测器制冷器由于某些探测器必须要在低温下工作，所以相应的系统必须有制冷设备。经过制冷，设备可以缩短响应时间，提高探测灵敏度。 （7）信号处理系统。将探测的信号进行放大、滤波，并从这些信号中提取出信息。然后将此类信息转化成为所需要的格式，最后输送到控制设备或者显示器中。 （8）显示设备。这是红外设备的终端设备。常用的显示器有示波器、显像管、红外感光材料、指示仪器和记录仪等。 依照上面的流程，红外系统就可以完成相应的物理量的测量。红外系统的核心是红外探测器，按照探测的机理的不同，可以分为热探测器和光子探测器两大类。下面以热探测器为例子来分析探测器的原理。 热探测器是利用辐射热效应，使探测元件接收到辐射能后引起温度升高，进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射，引起非电量的物理变化时，可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。 图上所示为欧姆龙公司生产的漫反射式和对射式光电传感器，这两种传感器主要用于事件检测和物体定位。图中的红灯和绿灯表示传感器的状态。 红外传感器已经在现代化的生产实践中发挥着它的巨大作用，随着探测设备和其他部分的技术的提高，红外传感器能够拥有更多的性能和更好的灵敏度。 编辑本段传感器市场发展前景咨询公司INTECHNOCONSULTING的传感器市场报告显示，2008年全球传感器市场容量为506亿美元，预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。调查显示，东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长最快的地区，而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布最大的地区。就世界范围而言，传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场，占第二位的是过程控制市场，看好通讯市场前景。 一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大，分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems，微机电系统)传感器、生物传感器等新兴传感器。其中，无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。 目前，全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出，传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化，竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场，比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。红外传感器（IR sensor） 产品型号：AGM22 仪器简介： 非分光红外(NDIR)传感器模块检测CO2, CH4, CO, N2OAGM代表着工业应用领域中非分光红外NDIR气体传感变送器最先进的技术。高精度、良好的长期稳定性和优异的重复性以及可灵活应用的标准使得其非常适合于不同系统开发者的需求。光学和机械部件均采用了最先进科技实现其卓越性能。 原件的品质执行了严格的过程和品质控制标准。软件程序带有计算和补偿程序，确保可靠性和高的重复精度。嵌入的温度控制、预先的信号处理和可选的压力补偿计算可使得OEM开发者在他们昂贵的高端气体分析仪中得到良好的性能。有不同标准的传感器的气体变送器模块满足不同用户的需求。增强型灵活性使得AGM红外传感器模块为不同气体测量产品的理想选择。不同的结构可选，可适应单组分气体或多组分气体测量的需求，量程可以从100%到5000ppm体积浓度，同时具有高分辨率和低信噪比双重优点。可选择不同的红外光源，采样元件或检测器的组合来优化安装和传感器功能，体现总体设计的灵活性。模块可以根据客户特殊要求来设计。 技术参数：原理气体 in N2标准量程型号订货号红外 IR二氧化碳CO20-1000ppmAGM 1019270-066A红外 IR二氧化碳CO20-2000 ppmAGM 1019270-066A红外 IR二氧化碳CO20-5000 ppmAGM 509270-074A红外 IR二氧化碳CO20-1%AGM 309270-062A红外 IR二氧化碳CO20-2.5%, 0-5%, 0-10%AGM 109270-060A红外 IR二氧化碳CO20-20%AGM 319270-063A红外 IR二氧化碳CO20-30%AGM 319270-063A红外 IR二氧化碳CO20-100%AGM 329270-064A红外 IR甲烷 CH40-1%, 0-2%AGM 1019270-066F红外 IR甲烷 CH40-20%AGM 309270-062F红外 IR甲烷 CH40-100%AGM 109270-060F红外 IR一氧化碳 CO0-5%, 0-35%, 0-100%AGM 1069270-071B红外 IR氧化二氮 N2O0-2000 ppmAGM 1019270-066L热导原理TC氢气 H20-1% i, 0-5% I, 0-10%AGM 229270-061G热导原理TC氦气 (He)0-50%, 0-80%, 0-100%AGM 229270-061H热导原理TC氙气 Xe0-80%, 0-100%AGM 229270-061J热导原理TC其它惰性气体,如Ar, Ne, SF6,. . .根据需要TBD 主要特点： 产品描述测量原理 带硅微机械的热导传感原理测量范围 H2 : 0-5%, 0-10%, 0-20%, 0-30%, 0-50%, 0-80%, 0-100%He : 0-5%, 0-10%, 0-20%, 0-30%, 0-50%, 0-80%, 0-100%Xe : 0-5%, 0-10%, 0-20%, 0-30%, 0-50%, 0-80%, 0-100%(热导原理可在氮气,空气或氩气为背景气中测量)机械尺寸 PCB 160 x 100mm, 高 40mm重量 最大 800g管径 3mm ID性能参数 反应时间6. . . 45s, 与所使用传感元件, 流量, 管长度, 数字时间量精度满量程+ 2% FS稳定性满量程+ 2% FS ( 12个月以上)重复精度+ 0.2% （零点时）, 1% （样气时）最低检测值满量程1% FS线形误差满量程2% FS温度特性满量程+ 1% FS/10O Kelvin （零点）, + 2% FS/10O Kelvin （标气）温控加热器55O C 5O C, 选配压力特性0% （零点）, 2% FS/10 mbar （标气）(无压力补偿时)压力补偿 0.2% FS/10mbar （标气）(补偿到800. . . 1200 mbar), 选配状态/故障控制双色LED显示状态/故障输出+5V HCMOS on 34-Pin 连接器 通讯模拟输出信号 可选 0-20mA, 4-20mA, 0-1 VDC, 0-5 VDC, 0-10 VDC, 10 Bit 分辨率, 线性数字输出信号 RS232C 接口 (V.28/V.24); 线性, 12 Bit 分辨率数字时间量 0.5s, 5s, 10s, 20s, DIP 可选红外线光电传感器原理光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。三角反射板是结构牢固的发射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。分类和工作方式槽型光电传感器 把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作。输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。对射型光电传感器若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。反光板型光电开关把发光器和收光器装入同一