红外传感器 (最全的)PPT课件

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红外传感器(最全的)

红外传感器(最全的)

热电偶红外传感器的输出信号 较小,需要经过放大处理才能 使用。
光电导红外传感器
01
工作原理
光电导红外传感器利用光电导 效应来检测红外辐射。当红外 辐射照射到传感器表面时,传 感器吸收辐射并产生光电子, 光电子在电场的作用下形成电 流,进而产生电信号。
02 应用领域
光电导红外传感器广泛应用于 气体分析、环境监测、医疗诊 断等领域。
红外传感器的主要应用领域
温度测量
用于测量目标物体的温 度,广泛应用于工业、
医疗、科研等领域。
气体检测
利用不同气体对红外辐 射的吸收特性不同,检
测气体浓度和成分。
红外成像
利用红外传感器阵列实现 红外成像,广泛应用于军 事、消防、安防等领域。
生物医学应用
用于检测生物体的温度 和生理参数,如红外测 温、红外光谱分析等。
热电偶红外传感器
工作原理
应用领域
优点
缺点
热电偶红外传感器利用热电效 应来检测红外辐射。当红外辐 射照射到传感器表面时,传感 器吸收辐射并产生热量,导致 传感器内部产生温差,进而产 生电信号。
热电偶红外传感器广泛应用于 高温测量、气体分析、燃烧监 测等领域。
热电偶红外传感器具有高灵敏 度、高响应速度、高温稳定性 等优点。
动物行为监测
红外传感器可以用于野生动物保护领域,监测动物的活动和行为, 有助于生态保护和科学研究。
红外传感器在环境监测领域的应用
温度监测
红外传感器可以用于温度监测,尤其在室外环境温度变化 大、需要精确测量的场合,如气象观测、农业种植等。
气体检测
利用不同气体对红外光的吸收和反射特性不同,红外传感 器可以用于气体成分分析和浓度检测,如温室气体排放监 测、有毒气体泄漏检测等。

红外温度传感器ppt课件

红外温度传感器ppt课件
滤光片中心波长:8-14um 内置环境温度传感器:0.3%NTC
滤光片中心波长:5um 内置环境温度传感器:NI
滤光片中心波长:8-14um 内置环境温度传感器:NI
滤光片中心波长:5um 内置环境温度传感器: 0.5%NTC
滤光片中心波长:8-14um 内置环境温度传感器: 0.3%NTC
9
传感器的正确使用
MCU
给出控制信号
可实现温度 的循环控制
6
应用原理框图二 MCU内部处理原理
MCU
NTC线性处理
温度补偿处理 线性化处理
接口电路
数字输入
推荐芯片
OUTPUT
FORTUNE FS511系列
7
温度补偿的计算方法
输出电压
常数
目标物辐射率
•Utp为采集的传感器电压输出数据值,依 据目标物体的辐射率以及环境的温度采集 值可以算出目标物体的温度。
正确
错误
由于该传感器是接收由透镜入射的红外光,所以范围非常重要,如果被 测物体以外的红外光也被采集,就意味着非被测物体的信息也被采集,从而 影响到测量的准确性。所以镜头的选择,目标物距离的计算尤为重要。
10
可以直接使用的模块
11
模块的选择
1.目标物的温度范围 2.环境温度的范围 3.目标物的尺寸(需测量范围) 4.目标物的距离 5.滤光片的选择 6.目标物体的材质
红外温度传感器
热电堆式-Thermopile
1
热电堆式-Thermopile红外温度传感器原理
任何物体的表面都会辐射出红外线,TS系列传感器能够吸收红外线能量并输出一 个与温度成比例关系的电压信号。TS系列红外温度传感器由热吸收区(热端)、硅基片 (冷端)和Sinx薄膜及外封装组成。其工作原理类似于普通的热电偶原理,是基于塞贝 克效应(温差电势效应)。先在硅基片上沉淀出多个热偶接点(thermojunction)。这些热 偶接点串联在一起形成一个热感应通道(thermopile)。一端(热端)与另一端(冷端)之间 通过腐蚀方法形成的非常薄的薄膜进行热隔离。红外吸收区域与热端合并在一起以使 热端能升温,这样,与红外线能量成正比的热电势便可产生(见下图)。TS系列可提供 TO-5和TO-18两种封装,也有各种不同型式的滤波器供选择。同时,对于某些OEM用 户,也可提供无封装的芯片。

4传感器技术(红外传感器)

4传感器技术(红外传感器)
5ຫໍສະໝຸດ 红外传感器基尔霍夫定律
1860年,基尔霍夫在研究辐射传输的过程中发现:在任一 给定的温度下,辐射通量密度和吸收系数之比,对任何材料都 是常数。用一句精练的话表达,即:“好的吸收体也是好的辐 射体”。
ER E0
ER——物体在单位面积和单位时间内发射出的辐射能 α ——物体的吸收系数 E0——常数,其值等于黑体在相同条件下发射出的辐射能
2
红外传感器
红外辐射
3
红外传感器
红外辐射
红外辐射本质上是一种热辐射。任何物体,只要它的温度 高于绝对零度( -273 ℃),就会向外部空间以红外线的方式辐射 能量,一个物体向外辐射的能量大部分是通过红外线辐射这种 形式来实现的。 物体的温度越高,辐射出来的红外线越多,辐 射的能量就越强。 另一方面,红外线被物体吸收后可以转化成 热能。 红外线作为电磁波的一种形式,红外辐射和所有的电磁波 一样,是以波的形式在空间直线传播的,具有电磁波的一般特 性,如反射、折射、散射、干涉和吸收等。 红外线在真空中传 播的速度等于波的频率与波长的乘积,即 f 。 c
红外传感器
斯忒藩-玻尔兹曼定律
物体温度越高,发射的红外辐射能越多,在单位时间内其单 位面积辐射的总能量E为
E T
T——物体的绝对温度(K)
4
σ——斯忒藩-玻耳兹曼常数,σ=5.67×10-8W/(m2· 4) k ε——比辐射率,黑体的ε=1
红外传感器
普朗克定律
绝对温度为T时,在单位波长内其单位面积沿半球方向所辐 射的能量称为光谱辐射通量密度。不同温度时黑体光谱辐射通量 密度与波长的关系为
21
红外传感器
被动式人体移动检测仪
在被动红外探测器中有两个关键性的元件: ①热释电红外 传感器。它能将波长为8-12m之间的红外信号转变为电信号, 并对自然界中的白光信号具有抑制作用。②菲涅尔透镜。菲涅 尔透镜有两个作用:一是聚焦作用,即将热释的红外信号透射 或反射在热释电红外传感器上;二是将警戒区内分为若干个明 区和暗区,使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在热 释电红外传感器上产生变化的热释电红外信号,这样传感器就 能产生变化的电信号。实验证明,传感器若不加菲涅尔透镜, 其检测距离将小于2 m,而加上该光学透镜后 ,其检测距离可 大于7 m。

人教版小学信息技术 第11课 使用红外线传感器 名师教学PPT课件

人教版小学信息技术 第11课 使用红外线传感器 名师教学PPT课件

示屏显示的数不同,表明
模块获得的检测值不同。根
据这些检测值,就可以判断障碍物的方向。在VJC系统中,
用红外线传感器探测障碍的过程叫做红外线探测。
红外线探测
提示
机器人的红外线传感器只能发现前方10cm~20cm范围 内的较大障碍物。操作时要注意障碍物的大小及摆放位置。
避开障碍

模块获取红外线传感器的检测值后,
红外线探测
动手做
显示红外线传感器的检测值。
第1步:启动VJC,搭建右图所
示的流程图。添加
模块
时,先选定“传感器模块库”面板
中的“红外测障”按钮 。
第2步:右击
模块,
在打开的“显示模块”对话框中选
定第一个“引用变量”选项,打开
“变量百宝箱”对话框。
红外线探测
动手做
显示红外线传感器的检测值。
第3步:单击“变量百宝箱”对话框的“红外”按 钮 ,再单击“红外变量一”框,使它的右侧出现 标
练习
1.阅读课文,说明利用
模块可以发现哪些方向上的障碍。
2.编一个程序,让机器人根据障碍的方向演奏不同的音乐。
3.编一个程序,让机器人在左前方有障碍时右眼发绿光,右前方有障碍 时左眼发绿光,正前方有障碍时两眼发红光,没有障碍时两眼闪烁。
谢谢
避开障碍
动手做
让机器人避开障碍。
第1步:新建流程图程序,添加“永远循环”模块,然后按照下图
构建循环体,最后在程序未尾添加
模块。
避开障碍
动手做
让机器人避开障碍。 第2步:上到下依次为三个“条件判断”模块设置判断条件。
避开障碍
动手做
让机器人避开障碍。 第3步:下载并运行这个程序。正前方有障碍时,机器人先后退,

《红外传感器介绍》课件

《红外传感器介绍》课件

工业测温
总结词
利用红外传感器对工业设备进行非接 触测温,提高生产效率和设备安全性 。
详细描述
红外传感器能够非接触地测量各种工 业设备的表面温度,实时监测设备的 运行状态,预防设备过热或故障,保 障生产顺利进行。
医疗诊断
总结词
利用红外传感器检测人体温度分布,辅助诊断疾病。
详细描述
红外传感器能够检测人体表面温度分布,通过分析温度变化情况,辅助医生判断病情,如乳腺肿瘤、 皮肤疾病等。
在军事领域,红外传感器可用于导弹制导、夜视侦察等;在航空航天领域,可用 于飞机和卫星的红外探测和监测;在工业领域,可用于温度测量、气体分析、无 损检测等;在医疗领域,可用于红外热像仪、红外光谱仪等医疗设备的研制和应 用。
ห้องสมุดไป่ตู้art
02
红外传感器的类型
热释电红外传感器
总结词
热释电红外传感器是一种常用的红外传感器,它利用热释电效应来检测红外辐 射。
多光谱探测与成像技术是指红外传感器能够同时探测和成像多个光谱范围,从而提供更丰富 的目标信息。
多光谱探测与成像技术能够提高目标识别和分类的准确性,并有助于区分不同类型的目标。
多光谱探测与成像技术需要结合多种光学系统和信号处理算法来实现,是未来红外传感器发 展的重要方向之一。
Part
05
红外传感器的实际应用案例
低噪声等效功率的红外传感器能够更好地检测低辐射目标,提高信噪比。
NEP越低,红外传感器的性能越好,能够更好地抑制噪声干扰,提高测量精度和稳 定性。
探测波长范围
探测波长范围:红外传感器能够 检测的波长范围是有限的,通常 在700-1000纳米或者更宽的范
围。
根据不同的应用需求,可以选择 适合的探测波长范围的红外传感

《红外气体传感器》课件

《红外气体传感器》课件

可能,如纳米材料、石墨烯等具有优异性能的新型材料在传感器制造中
得到广泛应用,提高了传感器的灵敏度和稳定性。
02
微型化与集成化
随着微纳加工技术的进步,红外气体传感器逐渐向微型化、集成化方向
发展,能够实现多通道、高密度的气体检测,满足空间限制严格的应用
需求。
03
智能化与网络化
结合人工智能、物联网等技术,红外气体传感器趋向智能化、网络化发
传感器通常包含一个红外光源、一个调制器、一个滤光片、一个热电堆探测器以及 一个气室。
红外光发射器发出光线,经过调制后进入气室,与气体分子发生相互作用,吸收部 分光能,再由探测器检测吸收光能量变化,转化为电信号进行处理。
红外气体传感器的应用领域

01
02
03
04
环境监测
用于检测大气中的污染物,如 二氧化碳、甲烷、氮氧化物等
测量范围
指传感器能够测量的气体浓度 范围。
精度
指传感器测量结果的准确性, 通常以百分比表示。
灵敏度
指传感器对气体浓度的响应速 度和变化率。
稳定性
指传感器在长时间使用过程中 性能的稳定性,通常以变化率
表示。
04
CATALOGUE
红外气体传感器的应用实例
环保监测领域的应用
总结词
红外气体传感器在环保监测领域的应用主要集中在气体污染 物的实时监测和预警,有助于提高环境质量和保护人体健康 。
《红外气体传感器 》ppt课件
contents
目录
• 红外气体传感器简介 • 红外气体传感器的技术原理 • 红外气体传感器的分类与选择 • 红外气体传感器的应用实例 • 红外气体传感器的发展趋势与挑战
01
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10
菲涅尔透镜
菲涅尔透镜
热释电晶片
07.08.2020
11
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11
菲涅尔透镜外形
传感器不加菲涅尔 透镜时,其检测距离 小于2m,而加上该透 镜后,其检测距离可 增加3倍以上。
07.08.2020 .
12 12
热释电套件
07器
菲涅尔透镜
设定按钮
07.08.2020
10.2 红外传感器
10.2.1 工作原理
红外辐射
红外辐射俗称红外线,它是一种不可见光, 由于是位于可见光中红色 光以外的光线,故称红外线。它的波长范围大致在0.76~1000 μm。 工程上 又把红外线所占据的波段分为四部分, 即近红外、中红外、 远红外和极远 红 外。红 外区 通常分 为近 红外 0.73~1.5um 、中红 外1.5~10um和 远红外 10um以上,300um以上的区域又称为“亚毫米波”
特点:热探测器主要优点是响应波段宽, 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
泛。但与光子探测器相比,热探测器的探测率比光子探测器的
峰值探测率低,响应时间长。
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7
热探测器主要有四类:热释电型、热敏电阻型、热电阻型 和气体型。其中,热释电型探测器在热探测器中探测率最高, 频率响应最宽,所以这种探测器倍受重视,发展很快。这里我 们主要介绍热释电型探测器。
高分贝喇叭
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14 14
热释电报警器(续)
菲涅尔透镜
Φ 5mm接
插件
07.08.2020
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热释电报警器(续)
吸顶式 热释电报警器
07.08.2020
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16
案例3.热释电红外线传感器
热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测 元件。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化,并将其 转换成电压信号输出。同时,它还能鉴别出运动的生物与其它非生物。 将这个电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路,如作电源开关控制、 防盗防火报警、自动监测等。热释电红外传感器不仅适用于防盗报警场 所,亦适于对人体伤害极为严重的高压电及×射线、 射线自动报警 等。
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4
16.1 红外传感器
➢ 按应用可分为:
• 红外辐射测量
• 热成像遥感技术
• 红外搜索、跟踪目标、确定位置
• 通讯、测距等。
➢ 两部分组成:
1)红外辐射源
有红外辐射的物体就可以视为红外辐射源
2)红外探测器
能将红外辐射能转换为电能的热敏和光敏器件。
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5
16.1.2 红外辐射探测器
➢ 主要有两大类型: ➢ 热探测器和光子探测器。 1)热探测器(热电型)
有:热释电、热敏电阻、热电偶等; 2)光子探测器(量子型),利用某些半导体材料
在红外辐射的照射下产生光电子效应,材料电 学性质发生变化; 有:光敏电阻、光电管、光电池等。 量子型光子探测器与光电传感器原理相同, 本节主要介绍热电型红外探测器。
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6
1. 热探测器
热探测器的工作机理是:利用红外辐射的热效应,探测器的 敏感元件吸收辐射能后引起温度升高,进而使某些有关物理参 数发生相应变化,通过测量物理参数的变化来确定探测器所吸 收的红外辐射。
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18
热释电传感器应用
热释电传感器用于自动 亮灯,当然也可以用于防盗。 如果人体静止不动地站在热 释电元件前面,它是“视而 不见”的。
输出信号的强弱取决于薄片温度变化的快慢,从而反映出入射的红外辐射的强
弱,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。
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热释电传感器工作原理
热释电晶片表面必须罩上一块由一组 平行的棱柱型透镜所组成菲涅尔透镜,每一 透镜单元都只有一个不大的视场角,当人体 在透镜的监视视野范围中运动时,顺次地进 入第一、第二单元透镜的视场,晶片上的两 个反向串联的热释电单元将输出一串交变脉 冲信号。当然,如果人体静止不动地站在热 释电元件前面,它是“视而不见”的。
用它制作的防盗报警器与目 前市场上销售的许多防盗报 警器材相比,具有如下特点: ●不需要用红外线或电磁波 等发射源。 ●灵敏度高、控制范围大。 ●隐蔽性好,可流动安装。
热释电红外传感器的结构及内部电路
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17
可以用于以下各种实用电路中: 1.“有电,危险”安全警示电路 用于有电的场合,当有人进入这些场 合时,通过发出语音和声光提醒人们注意安全。 2.自动门 主要用于银行、宾馆。当有人来到时,大门自动打开,;人 离开后又自动关闭。 3.红外线防盗报警器 用于银行、办公楼、家庭等场合的防盗报警。 4.高速公路车辆车流计数器 5.自动开、关的照明灯,人体接近自动开关等。
红外线作为电磁波的一种形式,红外辐射和所有的电磁 波一样,是以波的形式在空间直线传播的,具有电磁波的 一般特性,如反射、折射、散射、干涉和吸收等。红外线 在真空中传播的速度等于波的频率与波长的乘积 。
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3
16.1
红外传感器一般由光学系统、 探测器、信号调理电路及显 示单元等组成。
红外探测器是红外传感器的核心。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射的。红 外探测器的种类很多,按探测机理的不同,分为热探测器和光 子探测器两大类。
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1
电磁波谱.图
2
红外辐射
红外辐射本质上是一种热辐射。任何物体,只要它的温度 高于绝对零度(-273℃),就会向外部空间以红外线的方 式辐射能量,一个物体向外辐射的能量大部分是通过红外 线辐射这种形式来实现的。物体的温度越高,辐射出来的 红外线越多,辐射的能量就越强。另一方面,红外线被物 体吸收后可以转化成热能。
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8
电介质
红外光
+ + + + + + + + + + - - - - - - - + + + + + + + - - - - - - -
- - -
- 黑色膜
电极
Ps
0
E

(a)一般电介质
Ps
0
E
(b)铁电体
电介质的极化与热释电
电介质的极化矢量与所加电场的关系
“铁电体”的极化强度(单位面积上的电荷)与温度有关。当红外辐射照
射到已经极化的铁电体薄片表面上时引起薄片温度升高,使其极化强度降低,
表面电荷减少,这相当于释放一部分电荷,所以叫做热释电型传感器。
如果红外辐射继续照射,使铁电薄片的温度升高到新的平衡值,表面电荷也就 达到新的平衡浓度,不再释放电荷,也就不再有输出信号。
如果将负载电阻与铁电体薄片相连,则负载电阻上便产生一个电信号输出。
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