红外传感器-(最全的)教学文案

第16章红外传感器

第16章红外传感器
第16章红外传感器红外辐射和所有电磁波一样，是以波的形式在空间直线传播的。
c f
——红外辐射的波长（μm）
f ——红外辐射的频率（Hz）
c ——光在真空中的传播速度，c301010cm/s。
第16章红外传感器
第16章红外传感器红外辐射在大气中传播时，由于大气中的气体分子、水蒸汽以及固体微粒、尘埃等物质的吸收和散射作用，使辐射在传输过程中逐渐衰减。
比，符号
单色比辐射率：在波长处物体的辐射出射度与黑体的辐射出射度之比，符号
第16章红外传感器
第16章红外传感器
三、红外辐射源根据辐射源几何尺寸的大小，距探测器的远近，分
为点源和面源。 1、点源
将没有充满红外光学系统瞬时视场的大面源叫做点源。
辐射强度 J 是点源在某一指
定方向，单位立体角内发射的辐
第16章红外传感器热传感器主要类型有：热敏电阻型、热电偶型、
高莱气动型和热释放电型四种。热敏电阻型传感器
热敏电阻是由锰、镍、钴的氧化物混合后烧结而成的。
第16章红外传感器
第16章红外传感器当红外辐射照射在热敏电阻上，其温度升高，电阻值
减小。测量热敏电阻值变化的大小，即可得知入射的红外辐射的强弱，从而可以判断产生红外射物体的温度。
第16章红外传感器
第十六章红外传感器
16.1 红外辐射的基本知识 16.2 红外传感器 16.3 16.4 16.5 红外分析仪 16.6 红外无损检测
第16章红外传感器
第16章红外传感器
16.1 红外辐射的基本知识
一、关于红外辐射
1、什么是红外辐射？红外辐射俗称红外线，红外线是位于可见光中红

第一部分红外辐射传感器教学课件

第9 章辐射式传感器
热释电效应：电石、水晶、酒石酸钾钠、钛酸钡等晶体受热产生温度变化时，其原子排列将发生变化，晶体自然极化，在其两表面产生电荷的现象称为热释电效应。
用此效应制成的“铁电体”，其极化强度（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。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。
吸收衰减：由于介质粘滞性，使超声波在介质中传播时造成质点间的内摩擦，从而使一部分声能转换为热能，通过热传导进行热交换，导致声能的损耗。
第9 章辐射式传感器
（3）超声波的波型转换
scL insciL 1n 1sciS 1n 2scL i2 nscS i2 n
: 入射角
、
1
：纵波与横波的反射角
第二节超声波传感器
超声波：高于2×104 Hz的机械波
次声波
声波
音乐语言
超声波
微波
0.25×106
20×106
探测
101 102 103 104 105 106 107 f/Hz
第9 章辐射式传感器
一、超声波的波型及其传播速度 1、超声波波型 ① 纵波：质点振动方向与波的传播方向一致的波，
U0
P
:响应U 率 0 ：；输出 ; P:电红压外辐
（2）响应波长范围红外探测器响应率与入射辐射的波长的关系。
第9 章辐射式传感器

《红外传感器》PPT课件

围上下范
左右范围
空调中，热释电传感器的菲涅尔
透镜做成球形状，从而能感受到屋内
一定空间角范围里是否有人，以及人
是静止着还是走动着。
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2. 光子探测器光子探测器的工作机理是：利用入射光辐射的光子流与探测器材料中的电子互相作用，从而改变电子的能量状态，引起光子效应。
根据光子效应制成的红外探测器称为光子探测器。
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带夜视仪的自动步枪
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配备热成像传感器的自动步枪
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配备热成像传感器的自动步枪（续）
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带热成像传感器的自动步枪（续）
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军用热成像传感器的效果
通过光子探测器测量材料电子性质的变化，可以确定红外辐射的强弱。
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10.2.3
1. 红外测温仪红外测温仪是利用热辐射体在红外波段的辐射通量来测量温度的。当物体的温度低于1000℃时，它向外辐射的不再是可见光而是红外光了，可用红外探测器检测其温度。
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2. 红外线气体分析仪
热释电传感器的感应范围
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热释电感应灯
热释电传感器
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自动感应灯
（参考施特朗公司资料）
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热释电传感器在智能空调中的应用
智能空调能检测出屋内是否有人，微处理器据此自动调节空调的出风量，以达到节能的目的。

红外传感器

热敏探测器
缺点是灵敏度低，响应时间长；
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。
热敏探测器又分为热敏电阻型、热电偶和热释电型三种热释电型的分类
按传感器中探测元的个数来分，可分为单元型、双元型和四元型按传感器接收到的红外线是由被探测物体反射的还是被探测物体自身发射来分，可分为主动型和被动型按封装的材料来分，可分为金属封装和塑料封装
红外探测或遥控发射、接收系统的基本组成
一个获得红外线的较简单的方法是使用红外发光二极管。红外发光二极管是一种由PN 结构成的注入电流型发光器件，在它两端加
以合适的正向偏置电压时，它就会发出一定
波长的近红外光。
红外传感器用于探测或遥控系统时，其
红外发射电路中的红外发光二极管采用恒
定电流驱动方式或脉动电流驱动方式。其
中衰减很大，但红外线能透过大部分半导体和
塑料。大部分液体对红外线吸收也较多。不同
的气体对红外线的吸收效果也各不相同，大气层中对不同波长的红外线存在不同的吸收带，红外线气体分析仪就是利用这种特性做成的。
光的干涉：两列或几列光波（频率相同且相位差恒定）在空间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始
分类
按探测机理的不同来分类，可分为光电探测器和热敏探测器。
光电探测器
光电探测器是利用红外线的光电效应制成的。自然界中的任何物体都在不断地发射
红外线，所以红外探测器能够探测到任何
目标物的存在，这种功能可以用于自动检
测、控制、安全防范以及计数等方面。
热敏探测器
热敏探测器是利用红外线辐射的热效应原理来工作的，探测器的敏感元件吸收红外线后引起温度升高，进而使某些物理参数发生相应变化，红外线越强，这些物理参数变化越明显，通过测定这些参数的变化，就可以达到检测的目的。

红外温度传感器课件

小型化
要点一
总结词
随着微电子技术和MEMS工艺的发展，红外温度传感器的体积不断缩小，便于集成和应用。
要点二
详细描述
传统的红外温度传感器体积较大，不利于集成到小型化设备中。然而，随着微电子技术和MEMS工艺的进步，红外温度传感器的体积逐渐减小，甚至出现了微型化、芯片化的趋势。这种小型化的红外温度传感器更易于集成到各种设备中，如智能手机、智能家居等，为红外温度传感器在各个领域的应用提供了更大的可能性。
测温应用。
04
红外温度传感器的使用注意事项
使用环境的要求
避免强光直射
红外温度传感器在测量时需要避免强光直射，以免影响测量精度
。
避免高温环境
长时间处于高温环境中可能导致传感器性能下降，甚至损坏。
避免高湿环境
高湿度环境可能影响传感器的性能，因此应尽量避免在高湿度环境下使用。
安装位置的选择
光学型红外温度传感器
总结词
基于光学原理，测量 300K-3000K范围内的温度。
详细描述
光学型红外温度传感器利用光学元件（如透镜、反射镜等）将红外辐射聚焦到探测器上，通过探测器将红外辐射能量转换为电信号，进而测量温度。其优点在于测量精度高，稳定性好，但需要光学系统设计和维护。
03
红外温度传感器的测量方法
02
红外温度传感器的类型
热电偶型红外温度传感器
总结词
基于热电效应原理，测量 300K-3000K范围内的温度。
详细描述
热电偶型红外温度传感器利用热电偶效应，将红外辐射能量转换为电信号，进而测量温度。其优点在于测量范围较广，稳定性较好，但需要参考端温度补偿。
热电阻型红外温度传感器

红外传感器

第二章红外传感器 2.1红外传感器概述自然界任何物体,只要其温度高于绝对零度都能产生红外辐射,温度愈低的物体辐射的红外线波长愈长,根据需要有选择地接收某一定范围的波长,就可以达到测量的目的。红外传感器是将红外辐射能转换成电能的一种光敏器件，通常称为红外探测器。常见的红外探测器有两类：热探测器和光子探测器。热探测器是利用入射红外辐射引起敏感元件的温度变化，进而使其有关物理参数发生变化，通过测量有关物理参数的变化可确定探测器所吸收的红外辐射，主要有热电阻型、热电偶型和热释电型等几种。热探测器的主要优点是响应博得狂，可以在室温下工作，使用方便。但由于热探测器响应时间长、灵敏度低，一般只用于红外辐射变化缓慢的场合。光子探测器是利用某些半导体材料在红外辐射的照射下，产生光子效应，使材料的电学性质发生变化，通过测量电化学性质的变化，可以确定红外辐射的强弱。按照光子探测器的光子原理，一般可分为外光电探测器和内光电探测器两种。内光电探测器又分为光电探测器、光电伏特探测器和光磁电探测器三种。光电探测器的主要优点是灵敏度高、响应速度快、响应频率高，但必须在低温下工作，而且探测器波段比较窄。把能发射红外线和接受红外线的器件叫红外传感器。根据红外传感器的原理不同，分为主动型和被动型的红外传感器，主动型的红外传感器包括红外传感器发射传感器和红外传感器接受传感器。它们配套使用可组成一个完整的红外发送与接受遥控系统，主动型传感器也叫光探测型传感器，常用的有红外发光二极管、红外接受二极管、光敏二极管和光敏晶体管等。下面就介绍下红外发光二极管。

2.2 红外发光二极管红外发光二级管包括砷化镓红外发光二极管、砷铝化镓红外发光二极管等。红外发光二级管与可见光发光二极管的发光方式相同，只是发出的为近红外光，人眼看不到而已。红外发光二级管的外形和普通发光二极管的基本相同，用透明的树脂材料封装，中、大功率的发光二极管采用金属或陶瓷材料做底座，用玻璃或树脂透镜做窗口，其电路图符号与外形如图2-1所示。