红外线感应器原理（红外光电探测器）

今天给大家分享一下红外传感器的原理知识，同时也讲解一下红外光电探测器。如果你碰巧解决了你现在面临的问题，别忘了关注这个网站，现在就开始！

红外传感器的工作原理是什么？

操作原理

红外线的物理性质用于测量。红外光又称红外光，具有反射、折射、散射、干涉和吸收的特性。任何物质只要有一定的温度(高于绝对零度)，都可以辐射红外线。红外传感器不与被测物体直接接触，因此没有摩擦，具有灵敏度高、响应快等优点。

红外传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统根据结构不同可分为透射式和反射式。根据工作原理，检测元件可分为热检测元件和光电检测元件。

热敏电阻是应用最广泛的热敏电阻。当热敏电阻受到红外线照射时，温度升高，电阻发生变化(这种变化可大可小，因为热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻)，通过转换电路转换成电信号输出。

扩展数据:

红外传感器的功能

1.利用红外传感器远程测量人体体表温度的热像，可以发现温度异常的部位，及时诊治疾病(见热像仪)。

2.利用卫星上的红外传感器监测地球云层，可以实现大范围的天气预报。

3.红外传感器可以用来检测飞机上运行的发动机是否过热。

4.带有红外传感器的望远镜可以用于军事行动，在森林战争中探测密林中的敌人，在城市战争中探测墙后的敌人。最重要的是，红外传感器用于测量人体的表面温度，以了解敌人的位置。

百度百科-红外传感器

红外传感器的功能和用途

红外传感器在日常生活中很常见。我们随处可见它们，但很少有人知道它们是如何工作的，有什么功能，有什么用途。

首先我们来了解一下红外传感器的工作原理。

原理:顾名思义，红外传感器的原理是利用红外线的物理性质和红外发射原理发展起来的。学过物理的人都知道，红外光是肉眼看不见的，也叫红外光。红外光的波长范围大约为0.76-1000微米米..在工程上，红外光所占的波段分为四个部分:近红外光、中红外光、远红外光、远红外光。

红外线在我们的日常生活中有应用，比如感应水龙头、自动干手机、自动皂液机、红外感应门等等。

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红外传感器有许多用途。通过边肖的介绍，你对红外传感器有了更多的了解吗？

红外传感器原理

首先，对概念进行了界定。什么是红外线？在光谱中，0.76到400微米的波长称为红外，红外是不可见光。绝对零度(-273.15℃)以上的一切都能产生红外线。现代物理学称之为热射线。红外传感器是基于红外反射的原理。当人手或身体的某个部位处于红外区域时，红外发射管发出的红外线被人手或身体反射到红外接收管，由集成电路中的微型计算机处理后的信号送到脉冲电磁阀。电磁阀收到信号后，根据指定指令打开阀芯，控制水头排水。当人手或身体离开红外感应范围时，电磁阀不接收信号，电磁阀的阀芯由内置弹簧复位，控制水关闭。

红外传感器的工作原理

红外传感器的工作原理是热释电元件接收到红外辐射后，在温度变化时会释放电荷，经过检测处理后发出报警。

红外传感器是一种利用红外线处理数据的传感器，具有灵敏度高的优点。红外传感器可以控制驱动装置的操作。红外传感器常用于非接触式测温、气体成分分析和无损检测，广泛应用于医疗、军事、空技术和环境工程等领域。比如可以用红外传感器远距离测量人体表面温度的热像，发现温度异常。红外传感器不与被测物体直接接触，无摩擦，对应用环境温度不苛刻，具有灵敏度高、响应快、光谱响应宽等优点。

红外传感器的工作原理

红外传感器原理红外传感器可分为:

(1)红外线的一部分转化为热量，通过热量取出电阻变化、电动势等输出信号。

(2)能量差的光电效应被半导体迁移现象吸收，利用PN结产生的光电电动势效应的量子型。

热现象俗称热效应，其中更具代表性的有测辐射热计、热电堆和热释电元件。热型和量子型的一般特性如表1所示，这里只描述热释电红外传感器。优缺点室温下热操作的波长依赖性(灵敏度随波长变化很大)不存在。灵敏度低，响应慢(质谱)。量子型灵敏度高，响应快(μS谱)。必须冷却(液氮)。价格高。表1红外热型和量子型的比较这种传感器利用了在远红外范围内的灵敏度来检测人体。如图1所示，红外线的波长比可见光的波长长，比电波的波长短。红外线让人以为只是热的物体发出的，其实不是。自然界的一切物体，如人、火、冰等。，发出红外线，但由于物体温度不同，其波长也不同。比如图1中，人体体温约为36 ~ 37℃，发出峰值为9 ~ 10微米的远红外线。加热到400 ~ 700℃的物体，可发出峰值为3 ~ 5微米的中红外线。..

图1不同温度下红外波长的差异

红外传感器是可以检测这些物体发出的各种红外线(温度)的传感器。

特点

热释电红外传感器利用热释电效应，其材料有介电陶瓷、单晶如钽酸锂(LiTaO3)和有机材料如PVDF。

热电红外传感器具有以下特征:

(1)由于检测的是物体发出的红外线，不需要直接接触就可以感知物体的表面温度，所以人体和运动物体的温度当然可以用非接触的方式测量。

(2)热释电红外传感器是无源的，因为它接收的是被测物体发出的红外[请参考图2(a)]，如图(b)所示不是有源的，所以不需要校准投影仪和接收器的光轴。

(a)被动型(b)主动型

图2人体检测方法(3)热电效应是由温度变化产生的，后面会说明，所以只接受温度变化产生的能量，热电红外传感器将电压微分后输出。

原始原则

首先，介绍了热电效应。如图3所示，传感模块采用PZT(锆钛酸铅陶瓷)强介电陶瓷，在传感模块上施加高电压(3 kV ~ 5 kV/mm)。

另一方面，这样器件表面的正负电荷会与空气体中的相反电荷结合，形成电中性，如图2-24所示。当部件的表面温度改变时，

敏感元件的极化会随温度变化，所以电荷的中性态在稳定时会崩塌，敏感元件表面电荷的弛豫时间与杂散电荷的弛豫时间不同，所以会形成电不平衡，产生不成对电荷，如图3(b)所示。

因温度变化而产生电荷的现象称为热电效应。如果产生的电荷为δθ，温度变化为δt，则δθ/δt =λ(库仑/℃),即为热电。

系数。实际的传感器是如何利用热电效应的？请参考传感器的内部结构和本文中的描述。图4示出了热电红外传感器的结构。

(a)(t)k(b)(t+δt)k在温度变化后是稳定的。

图3热电红外传感器原理

图4热释电红外传感器内部结构

(1)各种波长的红外线射入传感器。

(2)模块顶部的入射窗覆盖有滤光片，只允许必要的红外线通过，隔离不需要的红外线。

(3)位于传感元件表面的吸热膜将红外线转换成热量。

(4)当感测模块的表面温度上升时，由于热电效应而产生表面电荷。

(5)产生的表面电荷被FET放大，阻抗发生变化。

(FET工作所需的电压由漏极提供。

(7)放大后的电信号会出现在外接源端的电阻上，与偏置电压叠加后被取出。您应该使用:

(1)它可以用作入侵检测器。

(2)动作感应。

(3)自动照明控制。

(4)自动门控制。特点:项目最小典型更大单元测试条件为2300 2800 3300 V/W 8~14μm/1Hz，噪声25℃/0。3 ~ 10Hz，漂移电压0.20.61.5 V RS = 47 kω，输出阻抗10kω，工作温度-40 ~ 70℃，工作电压3。

(1)当使用诸如CMOS的集热元件时，应该防止该元件被静电感应损坏。

(2)避免在温度上升超过3℃/分钟的地方使用。

(3)仅避免手指接触传感器的检测壁，必要时用蘸酒精的棉花擦拭。所用电路:焦耳温度传感。

焦耳型体温传感器由于静电效应而具有高输出阻抗，因此FET被连接到衬底的一侧作为阻抗匹配电压跟随器，并且在操作期间DC被施加到D和S极。

当人体靠近传感器时，在信号源处感应出一个脉冲信号，送到运算放大器作为前向放大器。调节VR1MΩ以改变输出放大倍数。

红外传感器的原理介绍就到此为止。感谢您花时间阅读本网站的内容。别忘了在这个网站上找到更多关于红外光电探测器和红外传感器原理的信息。