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紅外發(fā)射管在我們的日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。它們?cè)谖覀兊募抑小④噧?nèi)和工作場(chǎng)所隨處可見。隨著傳感技術(shù)的改進(jìn),定位設(shè)備不斷變得更小、更好、更便宜,為比以往更多的應(yīng)用開辟了道路。顧名思義,紅外發(fā)射管提供位置反饋。它們能夠通過確定目標(biāo)的存在或不存在或通過檢測(cè)其運(yùn)動(dòng)、速度、方向或距離來執(zhí)行精確的運(yùn)動(dòng)控制、編碼和計(jì)數(shù)功能。紅外發(fā)射管檢測(cè)目標(biāo)物體、人、物質(zhì)或磁場(chǎng)或電場(chǎng)的干擾,并將該物理參數(shù)轉(zhuǎn)換為電輸出以指示目標(biāo)的位置。
紅外接收管是采用源極跟隨器配置的三端設(shè)備,通常封裝在帶有金屬密封件的 TO-5 或 TO-39 或 TO-8 金屬外殼中。簡(jiǎn)單的電路還具有幾毫安的相對(duì)較低的功耗。x 方向 0f 138 度和 y 方向 125 度的視場(chǎng) (FOV) 并不少見。雖然波長(zhǎng)在 10 微米左右的波段的熱輻射很常見,但 2 至 4 微米的波長(zhǎng)范圍并不少見,并且取決于濾光片中的吸收層,IR 傳感器可以處理更短和更大的波長(zhǎng)。為熱探測(cè)器提供雙元和四元配置。
制造業(yè)正在融入自動(dòng)化技術(shù),使其對(duì)生產(chǎn)和發(fā)展具有非常重要的意義。工業(yè)自動(dòng)化可以使生產(chǎn)工人的生活變得更加輕松,并有助于提高公司的生產(chǎn)力。有助于所有自動(dòng)化過程的重要因素之一是傳感器。現(xiàn)在市場(chǎng)上有很多傳感器。其中之一。它們是光電傳感器用于工業(yè),以幫助工人完成生產(chǎn)部門的各種任務(wù)。本文提供有關(guān)光電傳感器的簡(jiǎn)要信息。
它們都構(gòu)成任何機(jī)械的非常重要的組成部分。它們結(jié)合起來提供機(jī)器運(yùn)行所需的所有重要信息。但是傳感器和執(zhí)行器之間存在顯著差異。盡管它們都存在于電氣、機(jī)械或其他設(shè)備中,但它們?cè)诠δ苌鲜窍喾吹?。主要區(qū)別在于傳感器從環(huán)境中獲取物理手勢(shì)并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào),而執(zhí)行器則從系統(tǒng)中獲取電信號(hào)以將其轉(zhuǎn)換為物理手勢(shì)(熱、聲、電等)。在本文中,我們將討論傳感器和執(zhí)行器之間的區(qū)別。但在我們這樣做之前,讓我們更多地了解其中的每一個(gè)。
在這個(gè)面向初學(xué)者的電子產(chǎn)品教程中與我們一起了解所有關(guān)于紅外發(fā)射管的信息:什么是紅外發(fā)射管(紅外發(fā)射管的縮寫)、它是如何工作的、如何將它與 evive 連接并在 PictoBlox中輕松編程 ——我們的 Scratch 積木——基于圖形化編程平臺(tái),具有先進(jìn)的硬件交互能力。一旦您掌握了紅外發(fā)射管的基本知識(shí),我們將展示一些您可以使用紅外傳感器進(jìn)行的 DIY 項(xiàng)目。
光敏二極管的 IV 特性。線性負(fù)載線表示外部電路的響應(yīng):I=(施加的偏置電壓-二極管電壓)/總電阻。與曲線的交點(diǎn)代表給定偏壓、電阻和光照下的實(shí)際電流和電壓。在光伏模式(零偏壓)下,光電流通過對(duì)陰極的短路流入陽極。如果電路開路或具有負(fù)載阻抗,限制光電流流出器件,則電壓會(huì)在正向偏置二極管的方向上建立,即陽極相對(duì)于陰極為正。如果電路短路或阻抗低,正向電流將消耗全部或部分光電流。這種模式利用了光伏效應(yīng),這是太陽能電池的基礎(chǔ)——傳統(tǒng)的太陽能電池只是一個(gè)大面積的光敏二極管。為了獲得最佳功率輸出,光伏電池將在與光電流相比僅產(chǎn)生較小正向電流的電壓下運(yùn)行。
心率傳感器的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算每分鐘心跳的次數(shù)。許多人沒有意識(shí)到,使用 PPG 技術(shù)的可穿戴心率傳感器近年來取得了重大進(jìn)步,在某些用例中達(dá)到了醫(yī)療級(jí)精度。事實(shí)上,一些更先進(jìn)的心率傳感器技術(shù)能夠以足夠的精度測(cè)量 PPG 波形,以檢測(cè)心跳心房顫動(dòng)、心律失常檢測(cè)和血壓等。實(shí)際上,這種“新”技術(shù)根本不是那么新,因?yàn)樵S多科學(xué)已經(jīng)通過 ECG 技術(shù)得到證實(shí)。
熱釋電IR 接收頭使用 2 至 14 μm 的波長(zhǎng)范圍。InfraTec 使用特殊的吸收層,因此紅外接收頭甚至可以作為大面積、長(zhǎng)期穩(wěn)定的紫外線輻射(例如 193 nm)接收器,也可以用于 100 μm … 1 mm 范圍內(nèi)的太赫茲輻射。進(jìn)一步的紅外傳感器是戈萊電池、測(cè)輻射熱計(jì)和熱電堆,它們也屬于熱紅外接收頭。氣體體積的壓力變化在 Golay 電池中進(jìn)行評(píng)估,固體溫度的變化在測(cè)輻射熱計(jì)中進(jìn)行評(píng)估。熱電堆基本上代表熱電偶與吸收層的串聯(lián)連接,并利用塞貝克效應(yīng)。
有許多不同類型的接收頭。在 Variohm,我們提供全系列的工業(yè)和商業(yè)傳感器。傳感器幾乎遍及每個(gè)行業(yè),用于我們每天接觸的應(yīng)用以及更多的工業(yè)和專業(yè)應(yīng)用。傳感器可以在家里、辦公室、我們的汽車、公共汽車、火車、電車、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療設(shè)施、實(shí)驗(yàn)室、發(fā)電廠、餐館、食品加工廠、生產(chǎn)線等處找到傳感器用于進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量將被處理,過程的結(jié)果將給出輸出。然后輸出將導(dǎo)致某些東西發(fā)生變化或移動(dòng)。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子是恒溫器中的溫度接收頭。溫度傳感器不斷監(jiān)測(cè)溫度,一旦測(cè)量值達(dá)到所需溫度,就會(huì)處理測(cè)量值并輸出導(dǎo)致鍋爐關(guān)閉。
?這一顯著特征在無源和有源光學(xué)器件中都有應(yīng)用潛力。在無源光學(xué)器件中,用周期性亞波長(zhǎng)孔陣列圖案化的金屬薄膜可以表現(xiàn)出非凡的光學(xué)傳輸 ,可用于光刻和近場(chǎng)顯微鏡 [ 2–4 ]。在有源光學(xué)器件中,表面等離子體激元 (SPP) 在光-物質(zhì)相互作用中起著至關(guān)重要的作用,被提議用于修改附近有源發(fā)射層的發(fā)射特性 [ 5 ] 并導(dǎo)致更高效的發(fā)光器件 [ 6 ]]. 此外,夾在穿孔金屬膜和平坦金屬膜之間的介電腔通過消逝場(chǎng)具有很強(qiáng)的耦合效應(yīng) 。耦合相互作用在很大程度上取決于金屬膜的厚度 。
紅外光譜(IR 光譜)是處理電磁波譜的紅外區(qū)域的光譜,即比可見光具有更長(zhǎng)波長(zhǎng)和更低頻率的光。它涵蓋了一系列技術(shù),主要基于吸收光譜。與所有光譜技術(shù)一樣,它可用于識(shí)別和研究化學(xué)品。使用此技術(shù)的常見實(shí)驗(yàn)室儀器是傅里葉變換紅外 (FTIR) 光譜儀。
它們是用于拾取眼睛無法看到的光譜區(qū)域的現(xiàn)代技術(shù),它們也稱為熱成像,紅外探測(cè)器用于建筑、公共服務(wù)和科學(xué)。紅外傳感器以熱量的形式發(fā)射和/或接收紅外波,雖然大多數(shù)紅外接收頭發(fā)射和接收紅外波,但有些只能接收它們,這些類型的紅外接收頭被稱為被動(dòng)紅外接收頭(PIR傳感器)或運(yùn)動(dòng)探測(cè)器。紅外接收頭是檢測(cè)光譜的紅外波長(zhǎng)的熱釋電接收頭,它們通常也是發(fā)射器,它們可以由光電晶體管、光電二極管或光敏電阻制成,因?yàn)樗鼈兓旧鲜窍嗤钠骷?,它們有很多用途并且必不可少到紅外光的傳輸。
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