红外传感器课件

1、常见红外传感器常见红外传感器红外线传感器的应用举例：红外线传感器的应用举例： 红外线成像下的各种飞机红外线成像下的各种飞机、单片机的红外单片机的红外线计数器线计数器、红外线检测自动攻牙机红外线检测自动攻牙机、红外线红外线传感器电梯的应用传感器电梯的应用、红外线传感器智能楼宇红外线传感器智能楼宇的应用的应用、人体的红外线和红外热释传感器人体的红外线和红外热释传感器、红外热释传感器实验红外热释传感器实验红外线传感器在军事上的应用：红外线传感器在军事上的应用： 请大家看以下几张图片请大家看以下几张图片无人机国产无人机“战鹰”F111战斗机红外传感器国产歼20上的应用军用红外探测仪红外探测器用于军用光

2、电传感器红外探测器红外探测器 红外传感器一般由光学系统、探测器、信号调理电路及显红外传感器一般由光学系统、探测器、信号调理电路及显示组成。红外探测器是红外传感器的核心。示组成。红外探测器是红外传感器的核心。红外探测器是利红外探测器是利用红外辐射与物质相互作用所呈现的物理效应来探测红外辐用红外辐射与物质相互作用所呈现的物理效应来探测红外辐射的。射的。1、热探测器、热探测器 热探测器是基于光辐射和物质相互作用的热效应制成的热探测器是基于光辐射和物质相互作用的热效应制成的器件。器件。热探测器探测光辐射包括两个过程，一是吸收光辐射热探测器探测光辐射包括两个过程，一是吸收光辐射能量后，探测器的温度升高；

3、二是把温度升高所引起的物理能量后，探测器的温度升高；二是把温度升高所引起的物理特性的变化转化成相应的电信号。特性的变化转化成相应的电信号。 热探测器的主要特点是响应波段宽，响应范围可扩展到热探测器的主要特点是响应波段宽，响应范围可扩展到整个红外区域，可以在常温下工作，使用方便，应用相当广整个红外区域，可以在常温下工作，使用方便，应用相当广泛泛。热探测器器件主要有四类：热释电型、热敏电阻、。热探测器器件主要有四类：热释电型、热敏电阻、 热电阻型和气体型。热电阻型和气体型。热释电探测器在热探测器中探测效率高，热释电探测器在热探测器中探测效率高，频率响应最宽，所以这种探测器倍受重视，发展么很快频率响

4、应最宽，所以这种探测器倍受重视，发展么很快。热释电原件的应用热释电效应热释电效应 热释电效应即电石、水晶、酒石酸钾钠、热释电效应即电石、水晶、酒石酸钾钠、 钛酸钛酸钡等晶体受热产生温度变化时，其原子排列将发生钡等晶体受热产生温度变化时，其原子排列将发生变化，晶体自然极化，在其两表面产生电荷的现象。变化，晶体自然极化，在其两表面产生电荷的现象。 当红外辐射到已经极化的铁电体薄片表面上时引当红外辐射到已经极化的铁电体薄片表面上时引起薄片温度升高，使其极化程度降低，表面电荷减起薄片温度升高，使其极化程度降低，表面电荷减少，这相当于释放一部分电荷，所以叫做热释电型少，这相当于释放一部分电荷，所以叫做热

5、释电型传感器。热释电型红外传感器的电压响应率正比于传感器。热释电型红外传感器的电压响应率正比于入射光辐射率变化的速率。入射光辐射率变化的速率。光子探测器光子探测器 光子探测器是利用光辐射于物质相互作用的光子光子探测器是利用光辐射于物质相互作用的光子效应制成的器件。光子探测器的主要特点是灵敏度效应制成的器件。光子探测器的主要特点是灵敏度高，响应速度快，具有较高的响应频率，但探测波高，响应速度快，具有较高的响应频率，但探测波段较窄，一般需在低温下工作。段较窄，一般需在低温下工作。红外线传感器的应用红外线传感器的应用1、红外感应系统、红外感应系统 红外感应实际上就是根据物体因表面温度不同会发出不红外

6、感应实际上就是根据物体因表面温度不同会发出不同波段的红外光这一特性进行检测的。同波段的红外光这一特性进行检测的。 热释电红外传感器多用于检测物体发射的红外线，其检热释电红外传感器多用于检测物体发射的红外线，其检测区呈球形，视角为测区呈球形，视角为70度左右。热释电红外传感器自身的度左右。热释电红外传感器自身的接收灵敏度较低，一般检测的距离仅接收灵敏度较低，一般检测的距离仅2m左右，但热释电左右，但热释电红外传感器表面找一块菲涅尔透镜后，可以提高传感器的红外传感器表面找一块菲涅尔透镜后，可以提高传感器的灵敏度，扩大监视的范围，检测距离可以由原来的灵敏度，扩大监视的范围，检测距离可以由原来的2m增

7、增到到10m。 热释电红外感应系统在防盗报警、自动门、自动水龙热释电红外感应系统在防盗报警、自动门、自动水龙头、照明控制等领域的应用最为广泛。头、照明控制等领域的应用最为广泛。 红外线感应器是根据红外线反射的原理研制的，红外线感应器是根据红外线反射的原理研制的，属于一种智能节水、节能设备。包括感应水龙头、属于一种智能节水、节能设备。包括感应水龙头、自动干手器、医用洗手器、自动给皂器、感应小自动干手器、医用洗手器、自动给皂器、感应小便斗冲水器、感应便池等。便斗冲水器、感应便池等。 原理：原理：这种是通过红外反射原理，当人体的手这种是通过红外反射原理，当人体的手或是身体的某一部分在红外线区域内，红

8、外线发或是身体的某一部分在红外线区域内，红外线发射管发出的红外线由于人体或身体遮挡反射到红射管发出的红外线由于人体或身体遮挡反射到红外接收管，通过集成线路内的微电脑处理后的信外接收管，通过集成线路内的微电脑处理后的信号发送给脉冲电磁阀，电磁阀接受信号后按制定号发送给脉冲电磁阀，电磁阀接受信号后按制定的指令打开阀芯来控制头出水；当人体的手或是的指令打开阀芯来控制头出水；当人体的手或是身体离开红外线感应范围，电磁阀没有接受信号，身体离开红外线感应范围，电磁阀没有接受信号，电磁阀阀芯测通过内部的弹簧进行复位来控制的电磁阀阀芯测通过内部的弹簧进行复位来控制的关水。关水。双轨相对式红外线侦测器双轨相对式

9、红外线侦测器红外自动冲便池红外自动冲便池2、红外测温仪、红外测温仪 红外测温仪是利用热辐射体在红外波段的辐射通红外测温仪是利用热辐射体在红外波段的辐射通量来测量温度的。当物体的温度低于量来测量温度的。当物体的温度低于1000度时，它度时，它向外辐射的不再是可见光而是红外光了，可用红外向外辐射的不再是可见光而是红外光了，可用红外探测器检测其温度。如采用分离出所需波段的滤光探测器检测其温度。如采用分离出所需波段的滤光片，可使红外测温仪工作在任意红外波段。片，可使红外测温仪工作在任意红外波段。 红外测温仪的电路比较复杂，包括前置放大、红外测温仪的电路比较复杂，包括前置放大、选频放大、温度补偿、线性化

10、、发射率调节等。选频放大、温度补偿、线性化、发射率调节等。目目前已有一种带单片机的智能红外测温器，利用单片前已有一种带单片机的智能红外测温器，利用单片机与软件的功能，大大的简化了硬件电路，提高了机与软件的功能，大大的简化了硬件电路，提高了仪表的稳定性、可靠性、和准确性。仪表的稳定性、可靠性、和准确性。 红外测温仪的光学系统可以是透射式，也可以是红外测温仪的光学系统可以是透射式，也可以是反射式的。反射式光学系统多采用凹面玻璃反射镜，反射式的。反射式光学系统多采用凹面玻璃反射镜，并在镜面镀金、铝、镍、镉等对红外辐射反射率很并在镜面镀金、铝、镍、镉等对红外辐射反射率很高的金属材料。高的金属材料。红外测温仪红外测温仪3、红外线气体分析仪、红外线气体分析仪 红外线气体分析仪是根据气体对红外线具有选择性吸收红外线气体分析仪是根据气体对红外线具有选择性吸收的特性来对气体成分进行分析的。不同气体其吸收波段不的特性来对气体成分进行分析的。不同气体其吸收波段不同，一氧化碳气体对波长为同，一氧化碳气体对波长为4.65微米附近的红外线具有很微米附近的红外线具有很强的吸收能力，二氧化碳气体则发生在强的吸收