红外线传感器

红外线传感器

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标题：红外传感器

姓名：李洪文

学号：20135248

学院：电子信息工程

专业：光电

摘要:红外技术发展到现在,已经为大家所熟知,这种技术已经在现代科技

国防和工农业等领域获得了广泛的应用。红外线传感器是利用物体产生红外辐射的特性，实现自动检测的传感器。本文所介绍的红外探测器和无损探伤，是一种非常有应用潜力的传感器。它能检测人或某些动物发射的红外线并转换成电信号输出。本文先介绍红外探测器的原理，然后再描述其发展和应用前景。

关键字:红外辐射,红外探测器，无损探伤。

Abstracｔ: The Infraｒed Techｎoｌogｙdevelopｓthe preｓ

eｎｔ，already ｋneｗvery wｅll fｏr everybody, this ｋｉnd oｆtechnｏlｏgｙalrｅady in ｄomainｓaｎd so ｏn modｅrn sciｅnce aｎd technoｌogｙ，naｔional ｄefｅnsｅanｄｉndustry and ａgriｃultuｒｅhas ｏｂtａｉned tｈe

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Ｋｅy word: Infraｒed probe head; Ｐyrｏelectric efｆｅct; Passive forｍ;Deｓcrｉbe the ｄevｅlopment and applｉcatiｏn proｓｐect

一:引言

世界上的物体只要温度高于绝对零度（-273．15）就会产生热辐射现象，其实热辐射也能差生折射反射等现象。这样便产生了红外传感技术，应用于军事、农业、生活、灾区、防盗等等。红外仪器接受被测物体发出或者反射的红外线,从而掌握被测物体的位置。作为红外技术的研究核心。

二:红外线传感器的概述

２.1:红外线传感器定义：

红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。工程上把红外线占据的电磁波普的位置分为:近红外,中红外,远红外,极远红外。任何物质，只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度),都能辐射红外线。

2.2 红外线传感器原理：

利用物体产生红外辐射的特性,实现自动检测的传感器。

2.３基本特点:

1、是一种不可见光。波长范围大致在０．7５～１00０μm。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

2、具有反射、折射、散射、干涉、吸收等特性, 它在真空中也以光速传播，具有明显的波粒二相性。大气层对不同波长的红外线存在不同的吸收带，红外线在通过大气层时，有三个波段透过率高，它们是2～２．6μm、３～5 μm和8～１4 μm,统称它们为“大气窗口”。这三个波段对红外探测技术特别重要,因此红外探测器(如遥感探测）一般都工作在这三个波段（大气窗口)之内。

2.4红外辐射的性质：

1.金属对红外辐射衰减非常大,一般金属基本不能透过红外线。

2．气体对红外辐射也有不同程度的吸收。

3.介质不均匀、晶体材料的不纯洁、有杂质或悬浮小颗粒等都会引起对红外辐射的散射。

4.实践证明，温度越低的物体辐射的红外线波长越长。由此在应用中根据需要有选择的接受某一定范围的波长，就可以达到测量的目的

2．５红外传感器的组成：

1.红外辐射源（有红外辐射的物体,只要温度高于绝对零度）

2.红外探测器(能将红外辐射能转换为电能的光敏原件）

红外辐射的基本定律基尔霍夫定律:一个物体向周围辐射能量的同时,也吸收周围物体的辐射能,希尔霍夫定律指物体的辐射发射量Er和吸收率α之比与物体的性质无关,总等于同一温度下绝对黑体的辐射能量。

2．6 红外传感器的工作原理:

1.待测目标。根据待测目标的红外特性可进行红外系统的设定。

2．大气衰减。由于发生散射和吸收。

3．光学接收器。接收红外辐射并传给红外传感器。

４.辐射调节器。提供目标方位信息,滤除干扰信号。

5．红外探测器。红外辐射与物质相互作用产生的物理效应探测红外辐射传感器。

6．探测器制冷。由于部分探测器只能在低温条件下进行。

７．信号处理系统。从信号中提取信息传到显示器。

8．显示设备。就是终端。

三:主要介绍三个红外传感器的应用

3.1 红外探测器：

无线红外探测器是采用国际最先进的数字处理技术开发而成的智能型双元式探测器,它主要采用双元被动红外热释电传感器和特殊的光辑分析判断，带微电脑数字信号处理，完善的温度补偿,独有的防误报算法，低功耗，性能稳定,抗干扰性强，是一种高性价比的无线红外防盗探测器。

①将探测器左边的电源开关打到下面,此时探测器电源接通，面壳上的报警指示灯点亮约3秒，同时也发射出无线信号，报警３秒后探测器进入稳定程序，时间大约是50秒,稳定时间到,开始进入下一轮探测监控。

②当有人进入探测器的探测范围内时,探测器报警指示灯点亮，同时发射出无线信号。

③只要报警后,便要等５0秒后才会进入下一轮报警;如探测器一直处于监

控状态，则无论何时只要有人进入监控区域，则立刻产生报警。

在红外线探测器中，热电元件检测人体的存在或移动，并把热电元件的输出信号转换成电压信号。然后,对电压信号进行波形分析。于是,只有当通过波形分析检测到由人体产生的波形时,才输出检测信号。例如，在两个不同的频率范围内放大电压信号,且将被放大的信号用于鉴别由人体引起的信号。于是，误将诸如热电元件的爆米花噪声一类噪声当作为由人体所产生而在准备加以检测乃得以防止。

该红外线探测器包括红外线发射器、接收器、以及信号处理器,信号处理器的信号输出端经红外线发射电路与红外线发射器连接;信号输入端经红外线接收电路与红外线接收器连接,其反馈信号输出端与外围控制电路连接。

本技术采用微型单片机作为信号处理器产生编码信号,驱动红外线发射器发出带有编码信号的红外线信号,并实时检测经过放大电路处理后的反射信号，其编码信号能够保证多个相同型号的传感器同时同地工作而不相互干扰。而且工作频率一致、可靠性高、功耗小。

3.２红外无损探伤仪:

以金属板的内部裂纹探测为例。

①用红外辐射扫描金属板，同时扫描同步器。