红外传感器的应用

实践证明，温度愈低的物体辐射的红外线波长愈长。由此在工业上和军事上根据需要有 选择地接收某一范围的波长，就可以达到测量的目的。
红外线传感器的类型
能把红外辐射转换成电量变化的装置，称为红外传感器，主要有热 敏型和光电型两大类。
热敏型是利用红外辐射的热效应制成的，其核心是热敏元件。由于 热敏元件的响应时间长，一般在毫秒数量级以上。另外，在加热过程中， 不管什么波长的红外线，只要功率相同，其加热效果也是相同的，假如 热敏元件对各种波长的红外线都能全部吸收的话，那么热敏探测器对各 种波长基本上都具有相同的响应，所以称其为“无选择性红外传感器”。 这类传感器主要有热释电红外传感器和红外线温度传感器两大类。
菲涅尔透镜
菲涅尔透镜 热释电晶片
热释电套件
热释电报警器
菲涅尔透镜
设定按钮
高分贝喇叭
热释电报警器（续）
菲涅尔透镜
Φ 5mm
接插件
热释电报警器（续）
吸顶式 热释电报警器
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
菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用，即将热释电红 外信号折射（反射）在PIR（被动红外线探测器）上， 第二个作用是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使 进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上 产生变化热释电红外信号。
热释电传感器的内部电路
场效应管
热释电晶片
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。
红外线和所有的电磁波一样，具有反射、折射、散射、干涉及吸收等性质，但它的特点
是热效应非常大，红外线在真空中传播的速度c=3×108m／s，而在介质中传播时，由于介质 的吸收和散射作用使它产生衰减。红外线的衰减遵循如下规律
I I 0e Kx
（9-2-1）
式中，I为通过厚度为x的介质后的通量；I0为射到介质时的通量；e为自然对数的底；K为与 介质性质有关的常数。
您可以根据自己的奇思妙想，结合其他电路开发出更加 优秀的新产品。或自动化控制装置。
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。
金属对红外辐射衰减非常大，一般金属材料基本上不能透过红外线；大多数的半导体材料 及一些塑料能透过红外线；液体对红外线的吸收较大，例如厚l(mm)的水对红外线的透明度 很小，当厚度达到lcm时，水对红外线几乎完全不透明了；气体对红外辐射也有不同程度的 吸收，例如大气(含水蒸汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等)就存在不同程度的吸收，它对波长为 1～5μm，8～14μm之间的红外线是比较透明的，对其他波长的透明度就差了。而介质的不 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。
热释电传感器在人体检测、报警中的应用
热释电元件在红外线检测中得到广wenku.baidu.com的 应用。它可用于能产生远红外辐射的人体检 测，如防盗门、宾馆大厅自动门、自动灯的 控制等。
热释电元件外形
热释电传感器简介
热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线 而输出电信号的传感器。早在1938年，有人提出过利用热释 电效应探测红外辐射，但并未受到重视，直到六十年代才又 兴起了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。热释电 晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器。 除了在楼道自动开关、防盗报警上得到应用外，在更多的领 域得到应用。比如：在房间无人时会自动停机的空调机、饮 水机；电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的 电路；开启监视器或自动门铃上的应用；摄影机或数码照相 机自动记录动物或人的活动等等……
热释电传感器
冯旭 541211020109
2020/8/7
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红外线传感器
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。在物理学中， 我们已经知道可见光、不可见光、红外光及无线电等都是电磁波，它们之间的差别只是波 长(或频率)的不同而已。下面是将各种不同的电磁波按照波长(或频率)排成如图所示的波 谱图，称之为电磁波谱。
光电型是利用红外辐射的光电效应制成的，其核心是光电元件。因此 它的响应时间一般比热敏型短得多，最短的可达到毫微秒数量级。此外， 要使物体内部的电子改变运动状态，入射辐射的光子能量必须足够大， 它的频率必须大于某一值，也就是必须高于截止频率。由于这类传感器 以光子为单元起作用，只要光子的能量足够，相同数目的光子基本上具 有相同的效果，因此常常称其为“光子探测器”。这类传感器主要有红 外二极管、三极管等。
热释电传感器工作原理
菲涅耳(Fresnel)透镜系统
菲涅尔透镜 (Fresnel lens) 是由有机玻璃注压而成的薄 片，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同 心圆，它的纹理是利用光的干涉根据相对灵敏度和接收 角度要求来设计的，透镜的要求很高，一片优质的透镜 必须是表面光洁，纹理清晰，其厚度一般在 1mm 左右， 特性为面积较大，厚度薄及侦测距离远
电磁波波谱图
从图中可以看出，红外线属于不可见光波的范畴，它的波长一般在0.76—600μm之间 (称为红外区)。而红外区通常又可分为近红外(0.73～1.5μm)、中红外(1.5一l0μm)和远 红外(10μm以上)，在300μm以上的区域又称为“亚毫米波”。近年来，红外辐射技术已 成为一门发展迅速的新兴学科。它已经广泛应用于生产、科研、军事、医学等各个领域。
红外辐射的产生及其性质
红外辐射是由于物体(固体、液体和气体)内部分子的转动及振动而产生的。这类振动过程 是物体受热而引起的，只有在绝对零度(-273.16℃)时，一切物体的分子才会停止运动。所 以在绝对零度时，没有一种物体会发射红外线。换言之，在一般的常温下，所有的物体都是 红外辐射的发射源。例如火焰、轴承、汽车、飞机、动植物甚至人体等都是红外辐射源。