紅外線(xiàn)傳感器是利用紅外線(xiàn)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的一種傳感器,有靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),紅外線(xiàn)傳感器可以控制驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)行。
紅外線(xiàn)傳感器常用于無(wú)接觸溫度測(cè)量,氣體成分分析和無(wú)損探傷,在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如采用紅外線(xiàn)傳感器遠(yuǎn)距離測(cè)量人體表面溫度的熱像圖,可以發(fā)現(xiàn)溫度異常的部位。
一、紅外線(xiàn)傳感器基本介紹
利用紅外線(xiàn)的物理性質(zhì)來(lái)進(jìn)行測(cè)量的傳感器。紅外線(xiàn)又稱(chēng)紅外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質(zhì)。任何物質(zhì),只要它本身具有一定的溫度(高于絕對(duì)零度),都能輻射紅外線(xiàn)。紅外線(xiàn)傳感器測(cè)量時(shí)不與被測(cè)物體直接接觸,因而不存在摩擦,并且有靈敏度高,反應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。
紅外線(xiàn)傳感器包括光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)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(lèi)。檢測(cè)元件按工作原理可分為熱敏檢測(cè)元件和光電檢測(cè)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(xiàn)輻射時(shí)溫度升高,電阻發(fā)生變化(這種變化可能是變大也可能是變小,因?yàn)闊崦綦娮杩煞譃檎郎囟认禂?shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻),通過(guò)轉(zhuǎn)換電路變成電信號(hào)輸出。光電檢測(cè)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。
紅外線(xiàn)傳感器常用于對(duì)疾病進(jìn)行診斷治療(見(jiàn)熱像儀);利用人造衛(wèi)星上的紅外線(xiàn)傳感器對(duì)地球云層進(jìn)行監(jiān)視,可實(shí)現(xiàn)大范圍的天氣預(yù)報(bào);采用紅外線(xiàn)傳感器可檢測(cè)飛機(jī)上正在運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī) 的過(guò)熱情況等。
具有紅外傳感器的望遠(yuǎn)鏡可用于軍事行動(dòng),林地戰(zhàn)探測(cè)密林中的敵人,城市戰(zhàn)中探測(cè)墻后面的敵人,以上均利用了紅外線(xiàn)傳感器測(cè)量人體表面溫度從而得知敵人所在地。
二、應(yīng)用注意問(wèn)題
紅外傳感器是紅外探測(cè)系統(tǒng)中很重要的部件,但它很嬌氣,使用中如果不注意就有可能導(dǎo)致紅外傳感器損壞。因此,紅外傳感器在使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)必須首先注意了解紅外傳感器的性能指標(biāo)和應(yīng)用范圍,掌握它的使用條件。
(2)必須關(guān)注傳感器的工作溫度,一般要選擇能在室溫下工作的紅外傳感器,便于維護(hù)。
(3)適當(dāng)調(diào)整紅外傳感器的工作點(diǎn)。一般情況下,傳感器有一個(gè)最佳工作點(diǎn)。只有工作在最佳工作點(diǎn)時(shí),紅外傳感器的信噪比最大。
(4)選用適當(dāng)前置放大器與紅外傳感器配合,以獲取最佳探測(cè)效果。
(5)調(diào)制頻率與紅外傳感器的頻率響應(yīng)相匹配。
(6)傳感器的光學(xué)部分不能用手摸,擦,防止損傷與沾污。
(7)傳感器存放時(shí)注意防潮,防振,防腐。
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