红外传感器及其应用ppt课件

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将红外辐射对金属板进行均匀照射,利用金属对红外 辐射的吸收与缝隙(含有某种气体或真空) 对红外辐射的
吸收所存在的差异,可以探测出金属断裂空隙。当红外
辐射扫描器连续发射一定波长的红外光通过金属板时, 在金属板另一侧的红外接收器也同时连续接收到经过金 属板衰减的红外光;如果金属板内部无断裂,辐射扫描 器在扫描过程中,红外接收器收到的是等量的红外辐射;
如右图就是一种常见的 红外传感器——双元热释电红 外传感器
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按照功能分为五大类: 1、辐射计,用于辐射和光谱测量 2、搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标
确定其空间位置并对它的运动进行跟踪 3、热成像系统,可产生是指以上各类系统中的两个或者
(4)辐射调制器。对来自待测目标的辐射调制成交变的辐射光, 提供目标方位信息,并可滤除大面积的干扰信号。又称调制盘 和斩波器,它具有多种结构。
(5)显示设备。这是红外设备的终端设备。常用的显示器有示波 器、显像管、红外感光材料、指示仪器和记录仪等。
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(6)红外探测器。这是红外系统的核心。它是利用红外 辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应探测红外辐 射的传感器,多数情况下是利用这种相互作用所呈现出 的电学应。此类探测器可分为光子探测器和热敏感探测 器两大类型。
器,比如我们电视遥控器,用红外遥控器控制控制智能冰 箱,洗衣机,空调,还有私家汽车车门等等都能看到红外 遥控器的用武之地。
各式各样的红外遥控器
液晶电视红外遥控器
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由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点,因而, 继彩电、录像机之后,在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电 器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备 环形绕线机 中,在高压、辐射、 有毒气体、粉尘等环境下,采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离 电气干扰。
光电/红外传感器在军事上的应用主要包括: 瞄准吊舱;直升机;无人机;预警机;侦察车;舰艇用 新型侦察技术等等。
关于这方面的内容本文不做 什么详细的原理探讨, 只是给大家看一些这方面的 图片,吸引下大家的眼球。
诺斯罗普-格鲁门公司研制 的莱特宁先进瞄准吊舱系统
美国空军F-16战斗机,机腹下挂载的狙击手 增程型红外瞄准吊舱
下面我们看看红外传 感器在生活,工业,农业,军事, 机器人等领域的应用。
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1、红外传感器在生活中的应用
红外线遥控鼠标器:在机械式鼠标器底部有一个露出一部分的
塑胶小球,当鼠标器在操作桌面上移动时,小球随之转动 在鼠标器内部装有三个滚轴与小球接触, 其中有两个分别是X轴方向和Y轴方向滚 轴,用来分别测量X轴方向和Y轴方向的 移动量,另一个是空轴,仅起支撑作用。拖 动鼠标器时,由于小球带动三个滚轴转动, X轴方向和Y轴方向滚轴又各带动一个转 轴(称为译码轮)转动译码轮两侧分别装有 红外发光二极管和光敏传感器,组成光电耦 合器。光敏传感器内部沿垂直方向排列有两个光敏晶体管 A和B。由于译码轮有间隙,故当译码轮转动时,红外发光二极管发
多个的组合
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(1)待侧目标。根据待侧目标的红外辐射特性可进行红外系统的 设定。
(2)大气衰减。待测目标的红外辐射通过地球大气层时,由于气 体分子和各种气体以及各种溶胶粒的散射和吸收,将使得红外 源发出的红外辐射发生衰减。
(3)光学接收器。它接收目标的部分红外辐射并传输给红外传感 器。相当于雷达天线,常用是物镜。
通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。应用编/解码专用集成电 路芯片来进行控制操作,如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、 LED红外发送器;接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。
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2、红外传感器在工业上的应用
红外无损探伤仪:红外无损探伤仪可以用来检查部件内部
缺陷,对部件结构无任何损伤。例如,检查两块金属板 的焊接质量,利用红外辐射探伤仪能十分方便地检查漏 焊或缺焊;为了检测金属材料的内部裂缝,也可利用红 外探伤仪。
(7)探测器制冷器。由于某些探测器必须要在低温 下工作, 所以相应的系统必须有制冷设备。经过制 冷,设备可以缩 短响应时间,提高探测灵敏度。
(8)信号处理系统。将探测的信号进行放大、滤波,并从这 些信号中提取出信息。然后将此类信息转化成为所需要的格 式,最后输送到控制设备或者显示器中。
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红外传感器已经在现代化的生 产实践中发挥着它的巨大作用, 随着探测设备和其他部分的技术 的提高,红外传感器能够拥有更 多的性能和更好的灵敏度。 红外 探测器应用可以用于非接触式的 温度测量,气体成分分析,无损 探伤,热像检测,红外遥感以及 军事目标的侦察、搜索、跟踪和 通信等。
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多晶硅红外无损探测仪
如果金属板内部存在断裂, 红外接收器在辐射扫描器在 扫描到断裂处时所接收到的 红外辐射值与其他地方不一 致,利用图像处形技术,就 可以显示出金属板内部缺陷 的形状。
下面我们再来看看一些红外传感所做成的工业 产品图片,让我们对它有个更好的了解。

非接

触式

红外

测温


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出的红外线时而照在光敏传感器上,时而被阻断,从而使光 敏传感器输出脉冲信号。光敏晶体管A和B被安放的位置 使得其光照和阻断的时间有差异,从而产生的脉冲A和脉 冲B有一定的相位差,利用这种方法,就能测出鼠标器的拖 动方向。
右图则为鼠标的 内部结构,里面含有 红外传感器。
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红外遥控器:在我们的家用电器中,很多都用到红外遥控
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“全球鹰”可同时携带光电、 红外传感系统和合成孔径雷达。 光电传感器工作在0.4到0.8微米波 段,红外传感器在3.6到5微米波段。 光电系统包括第三代红外传感器 和一个柯(KODAK)数字式电耦合
组员:徐阳东 胡维波 刘磊
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一:红外传感器的定义 二:红外传感系统的分类 三:红外传感系统的工作原理 四:红外传感器的应用 五:红外传感器的发展前景
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红外线传感器是利用红外线的物理性质来进行测量的 传感器。红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、 干涉、吸收等性质。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。红外线传感器测 量时不与被测物体直接接触,因而不存在摩擦,并且有灵 敏度高,响应快等优点 。
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