红外线传感器的应用原理是怎样的?
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红外线传感器是一种能够感应红外线并转换成电信号输出的传感器。它的工作原理是利用材料对红外线的吸收和反射特性,将光学信号转换成电信号输出。一般来说,红外线传感器由发射器和接收器两部分组成。发射器主要负责发射红外线,接收器则主要负责接收红外线并将其转换成电信号输出。
当发射器发出一束红外线时,如果遇到物体,部分红外线将被物体吸收,部分红外线则会被物体反射。接收器接收到反射的红外线后,将其转换成电信号输出,经过信号处理后,就可以实现对物体的检测。红外线传感器的工作原理是基于材料对红外线的吸收和反射特性,因此其检测距离和灵敏度受材料影响较大。一般来说,红外线传感器的检测距离在几厘米到几米之间,可以通过选择合适的材料和增加发射功率来提高灵敏度和检测距离。红外线传感器广泛应用于自动控制、安防监控、智能家居等领域。
红外传感器的工作原理类似于物体检测传感器。该传感器包括一个红外LED和一个红外光电二极管,因此通过将这两者结合起来,可以形成一个光耦合器。
红外LED是一种发射红外辐射的发射器。该LED看起来与标准LED相似,并且由此产生的辐射对人眼是不可见的。红外接收器主要使用红外发射器检测辐射。这些红外接收器以光电二极管形式提供。红外光电二极管与普通光电二极管不同,因为它们仅检测红外辐射。红外接收器的种类主要根据电压、波长、封装等不同而存在。
一旦它被用作红外发射器和接收器的组合,那么接收器的波长必须等于发射器。这里的发射器是红外LED,而接收器是红外光电二极管。红外光电二极管响应通过红外LED产生的红外光。光电二极管的电阻和输出电压的变化与获得的红外光成正比,一旦红外发射器产生发射,它就会到达物体,一些发射将反射回红外接收器。红外接收器可以根据相应的强度决定传感器输出。
主动红外传感器的发射机发出一束经调制的红外光束,被红外接收机接收,从而形成一条红外光束组成的警戒线。当遇到树叶、雨、小动物、雪、沙尘、雾遮挡则不应报警,人或相当体积的物品遮挡将发生报警。
主动红外探测器技术主要采用一发一收,属于线形防范,现在已经从最初的但光束发展到多光束,而且还可以双发双受,最大限度的降低误报率,从而增强该产品的稳定性,可靠性。
由于红外线属于环境因素不相干性良好(对于环境中的声响、雷电、振动、各类人工光源及电磁干扰源,具有良好的不相干性)的探测介质;同时也是目标因素相干性好的产品(只有阻断红外射束的目标,才会触发报警),所以主动式红外传感器器将会得到进一步的推广和应用。
被动红外传感器是靠探测人体发射的红外线来进行工作的。传感器器收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上。红外传感器通常采用热释电元件,这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷,检测处理后产生报警。
这种传感器是以探测人体辐射为目标的。所以辐射敏感元件对波长为10μm左右的红外辐射必须非常敏感。为了对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。
被动红外传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释电元几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。
一旦入侵人进入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜而聚焦,从而被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警。
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