一,、紅外傳感器的工作原理
紅外傳感器背后的物理學(xué)由三個(gè)定律決定:①普朗克輻射定律:溫度T不等于0 K的每個(gè)物體都會(huì)發(fā)射輻射;②Stephan Boltzmann定律:黑體在所有波長發(fā)射的總能量與絕對溫度有關(guān),;③Wein的位移定律:不同溫度的物體發(fā)出的光譜在不同波長處達(dá)到峰值,;所有溫度大于絕對零度(0開爾文)的物體都具有熱能,因此是紅外輻射源,。
紅外傳感器工作原理流程:
1,、待側(cè)目標(biāo)。根據(jù)待側(cè)目標(biāo)的紅外輻射特性可進(jìn)行紅外系統(tǒng)的設(shè)定,。
2,、大氣衰減。待測目標(biāo)的紅外輻射通過地球大氣層時(shí),,由于氣體分子和各種氣體以及各種溶膠粒的散射和吸收,,將使得紅外源發(fā)出的紅外輻射發(fā)生衰減。
3,、光學(xué)接收器,。它接收目標(biāo)的部分紅外輻射并傳輸給紅外傳感器。相當(dāng)于雷達(dá)天線,,常用是物鏡,。
4、輻射調(diào)制器,。對來自待測目標(biāo)的輻射調(diào)制成交變的輻射光,,提供目標(biāo)方位信息,并可濾除大面積的干擾信號(hào),。又稱調(diào)制盤和斬波器,,它具有多種結(jié)構(gòu)。
5,、紅外探測器,。這是紅外系統(tǒng)的核心。它是利用紅外輻射與物質(zhì)相互作用所呈現(xiàn)出來的物理效應(yīng)探測紅外輻射的傳感器,,多數(shù)情況下是利用這種相互作用所呈現(xiàn)出來的電學(xué)效應(yīng),。此類探測器可分為光子探測器和熱敏感探測器兩大類型。
6,、探測器制冷器,。由于某些探測器必須要在低溫下工作,,所以相應(yīng)的系統(tǒng)必須有制冷設(shè)備。經(jīng)過制冷,,設(shè)備可以縮短響應(yīng)時(shí)間,,提高探測靈敏度。
7,、信號(hào)處理系統(tǒng),。將探測的信號(hào)進(jìn)行放大,、濾波,,并從這些信號(hào)中提取出信息。然后將此類信息轉(zhuǎn)化成為所需要的格式,,最后輸送到控制設(shè)備或者顯示器中,。
8、顯示設(shè)備,。這是紅外設(shè)備的終端設(shè)備,。常用的顯示器有示波器、顯象管,、紅外感光材料,、指示儀器和記錄儀等。
依照上面的流程,,紅外系統(tǒng)就可以完成相應(yīng)的物理量的測量,。
二、紅外傳感器有哪些類型
根據(jù)發(fā)出方式不同,,紅外傳感器可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種,。
1、主動(dòng)紅外傳感器的發(fā)射機(jī)發(fā)出一束經(jīng)調(diào)制的紅外光束,,被紅外接收機(jī)接收,,從而形成一條紅外光束組成的警戒線。當(dāng)遇到樹葉,、雨,、小動(dòng)物、雪,、沙塵,、霧遮擋則不應(yīng)報(bào)警,人或相當(dāng)體積的物品遮擋將發(fā)生報(bào)警,。
2,、被動(dòng)紅外傳感器是靠探測人體發(fā)射的紅外線來進(jìn)行工作的。傳感器器收集外界的紅外輻射進(jìn)而聚集到紅外傳感器上,。紅外傳感器通常采用熱釋電元件,,這種元件在接收了紅外輻射溫度發(fā)出變化時(shí)就會(huì)向外釋放電荷,,檢測處理后產(chǎn)生報(bào)警。