紅外傳感器,紅外傳感器的原理，應(yīng)用，發(fā)展前景
我們知道任何物體都會發(fā)出電磁輻射, 這種電磁輻射能被紅外溫度傳感器測 量.當(dāng)物體溫度變化時,其輻射出的電磁波的波長也會隨之變化,紅外傳感器能 將這種波長的變化轉(zhuǎn)換成溫度的變化,從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控,測溫的目的.
紅外線傳感器包括光學(xué)系統(tǒng),檢測元件和轉(zhuǎn)換電路.光學(xué)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同可 分為透射式和反射式兩類. 檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測 元件.熱敏元件應(yīng)用最多的是熱敏電阻.熱敏電阻受到紅外線輻射時溫度升高, 電阻發(fā)生變化, 通過轉(zhuǎn)換電路變成電信號輸出. 光電檢測元件常用的是光敏元件, 通常由硫化鉛,硒化鉛,砷化銦,砷化銻,碲鎘汞三元合金,鍺及硅摻雜等材料 制成.
同樣,紅外傳感器的工作原理不復(fù)雜,一個典型的傳感器系統(tǒng)各部分的實(shí)體 分別是:
1,待測目標(biāo).根據(jù)待測目標(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,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) 1 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. 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)時間,提高探測靈敏度.
7,信號處理系統(tǒng).將探測的信號進(jìn)行放大,濾波,并從這些信號中提取 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,顯像 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. 紅外系統(tǒng)的 核心是紅外探測器,按照探測的機(jī)理的不同,可以分為熱探測器和光子探測器兩 大類.
