日期：2023-07-18
紅外接收頭是一種測量和檢測周圍環(huán)境中紅外輻射的電子設(shè)備。紅外輻射是由一位名叫威廉·赫歇爾的天文學(xué)家在1800年偶然發(fā)現(xiàn)的。在測量每種顏色的光(由棱鏡分隔)的溫度時，他注意到紅光之外的溫度最高。紅外線對人眼來說是不可見的，因為它的波長比可見光長(盡管它仍然處于相同的電磁頻譜上)。任何散發(fā)熱量的物體(所有溫度高于五開氏度的物體)都會發(fā)出紅外線輻射。
紅外接收頭一、類型
紅外傳感器有兩種類型：主動式和被動式。主動紅外傳感器既發(fā)射又檢測紅外輻射。主動紅外傳感器有兩部分：發(fā)光二極管 (LED) 和接收器。當(dāng)物體靠近傳感器時，LED 發(fā)出的紅外光會從物體反射并被接收器檢測到。主動紅外傳感器充當(dāng)接近傳感器，通常用于障礙物檢測系統(tǒng)(例如機器人)。紅外 (PIR) 傳感器僅檢測紅外輻射，不會從 LED 發(fā)射紅外輻射。被動紅外傳感器由以下部分組成：兩條熱釋電材料條(熱釋電傳感器)紅外濾光片(阻擋所有其他波長的光)菲涅爾透鏡(將多個角度的光線收集到一個點)外殼單元(保護傳感器免受其他環(huán)境變量的影響，例如濕度)。
紅外接收頭二、電子元器件
傳感器最常用于基于運動的檢測，例如家庭安全系統(tǒng)。當(dāng)產(chǎn)生紅外輻射的移動物體進入探測器的感應(yīng)范圍時，兩個熱釋電元件之間的紅外水平差異被測量。然后傳感器向嵌入式計算機發(fā)送電子信號，從而觸發(fā)警報。光電晶體管。由于還有環(huán)境 IR(來自陽光、白熾燈等)，因此通常對 940nm IR 進行調(diào)制 通過 32-40KHz 范圍內(nèi)的恒定載波頻率，CIR 接收器包含一個調(diào)諧到載波頻率的帶通濾波器。這使得接收器能夠區(qū)分調(diào)制的紅外信號和任何環(huán)境、未調(diào)制的紅外信號。實際上，紅外接收器雙重調(diào)諧到基波紅外的波長和較低的載波頻率。
紅外接收頭三、功率
三個因素影響 CIR 范圍。按照重要性遞減的順序，它們是：紅外發(fā)射器的功率水平、紅外波長和載波頻率。紅外發(fā)射器的輸出與通過發(fā)射器的電流成正比。增加電流就會增加功率。由于占空比通常為 50% 或更低，因此可以用非常高的電流驅(qū)動發(fā)射極。為了獲得最佳范圍，發(fā)射器和接收器的紅外波長應(yīng)匹配。IrDA 發(fā)射器與 CIR 接收器不匹配，CIR 發(fā)射器與 IrDA 接收器也不匹配。這種不匹配對射程有重大影響。RF 接收器通常具有相當(dāng)寬的帶通，使其能夠使用標(biāo)稱載波頻率±5kHz 以內(nèi)的載波接收和解碼 IR。當(dāng)然，載波距離中心頻率越近越好。
紅外接收頭四、設(shè)計范圍
IrDA的設(shè)計范圍非常短。(1-2m) IrDA 不使用任何輔助載波，而是直接用數(shù)據(jù)調(diào)制 850nm IR。很難與環(huán)境紅外區(qū)分開來，因此范圍非常有限。即使 IrDA 發(fā)射器進一步用 32-40KHz 載波進行調(diào)制，范圍仍然受到限制，因為 IrDA 發(fā)射器的功率通常低于 CIR 發(fā)射器，而且 CIR 接收器使用 940-950nm 檢測器，該檢測器對850nm 紅外。IrDA 還將光束角限制為“15”，而大多數(shù) CIR 發(fā)射器為“40”或更大。
紅外接收頭五、射頻(RF) 波的頻率
比紅外線低，但波長比紅外線長。在 300MHz 時，波長為 1m (39.37")，而消費類 IR 波長略低于百萬分之一米。大多數(shù) RF 遙控器使用 300-1000MHz 范圍內(nèi)的載波。RF 接收器只需調(diào)諧到所使用的載波頻率。遙控器 - 無需對 IR 接收器進行雙重調(diào)諧。RF 遙控器及其接收器被調(diào)諧至固定頻率。FCC 允許未經(jīng)許可、低功耗使用 300MHz-1000MHz 以及一些更高頻段。
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