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紅外接收頭是檢測特定輻射波(包括熱量)的電子元件。紅外傳感器使系統(tǒng)能夠檢測周圍環(huán)境并做出適當(dāng)響應(yīng)。紅外接收頭的工作原理包括檢測進(jìn)入包含紅外(IR)傳感器的設(shè)備的感應(yīng)區(qū)域的人或物體發(fā)出的紅外波。然后處理此信息并將其用于各種功能,例如識別附近的物體、確定周圍是否有東西在移動,甚至通過視線范圍內(nèi)沿其軌跡路徑的每個點(diǎn)檢測到的紅外信號提供的檢測距離測量數(shù)據(jù)將機(jī)器人引導(dǎo)至目標(biāo)位置。除了這一基本功能外,現(xiàn)代應(yīng)用還包括家庭安全系統(tǒng),該系統(tǒng)使用運(yùn)動檢測器和攝像頭,這些攝像頭在收到來自這些雖小但意義重大的技術(shù)的特定信號時觸發(fā),使它們成為當(dāng)今機(jī)器人項(xiàng)目中必不可少的元素!在我們的日常生活中,紅外技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。例如,電視利用紅外傳感器來解碼遙控器的信號。讓我們深入了解紅外接收頭的工作原理及其重要性。
紅外 (IR) 接收頭是一種電子設(shè)備,可測量和檢測周圍環(huán)境中的紅外輻射。1800 年,天文學(xué)家威廉·赫歇爾 (William Herchel) 偶然發(fā)現(xiàn)了紅外輻射。在測量每種顏色的光(用棱鏡分離)的溫度時,他注意到紅光以外的溫度最高。紅外線是人眼看不見的,因?yàn)樗牟ㄩL比可見光的波長長(盡管它仍然在同一電磁波譜上)。任何散發(fā)熱量的東西(溫度高于 5 開爾文左右的所有東西)都會發(fā)出紅外輻射。
電感式接近傳感器經(jīng)過專門設(shè)計(jì),能夠檢測最大 60 毫米的金屬物體。電感式接近傳感器配備一個振蕩器,振蕩器的繞組上有一個感應(yīng)面。繞組產(chǎn)生交變磁場,可用于檢測磁場內(nèi)的金屬物體。金屬物體產(chǎn)生的感應(yīng)電流可被傳感器拾取。另一方面,電容式傳感器是一種非接觸式設(shè)備,可以檢測任何 20 毫米大小的物體,無論其材質(zhì)或?qū)щ娦匀绾?。電容式傳感器在一個區(qū)域施加電壓并測量電氣特性的變化來檢測物體。它依賴于電容的原理,或物體固有的保持或保留電荷的能力。
紅外發(fā)射管是用來產(chǎn)生紅外光的電子元件,在很多現(xiàn)代科技中都發(fā)揮著重要作用。下面我們一起來了解一下紅外發(fā)射管的知識吧。首先紅外發(fā)射管的工作原理是通過電流的流動,激發(fā)半導(dǎo)體材料內(nèi)部的電子,使電子躍遷釋放能量,產(chǎn)生紅外光。這種紅外光波長較長,人眼無法感知,但可以被紅外接收器等設(shè)備接收和解碼。其次紅外發(fā)射管的應(yīng)用范圍非常廣泛,被廣泛應(yīng)用于遙控器、安防監(jiān)控系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備等各個領(lǐng)域。在遙控器中,紅外發(fā)射器作為發(fā)射器,將信號轉(zhuǎn)換成紅外光來控制家用電器的開關(guān)和功能。在安防監(jiān)控系統(tǒng)中,用于紅外攝像機(jī)、傳感器等,對目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)視和探測。在醫(yī)療設(shè)備中,紅外發(fā)射管用于體溫計(jì)、血糖儀等設(shè)備,測量人體的生理數(shù)據(jù)。
紅外 (IR) 傳感器是檢測特定輻射波(包括熱量)的電子元件。紅外傳感器使系統(tǒng)能夠檢測周圍環(huán)境并做出適當(dāng)響應(yīng)。紅外傳感器的工作原理包括檢測進(jìn)入包含紅外 (IR) 傳感器的設(shè)備的感應(yīng)區(qū)域的人或物體發(fā)出的紅外波。然后處理此信息并將其用于各種功能,例如識別附近的物體、確定周圍是否有東西在移動,甚至通過視線范圍內(nèi)沿其軌跡路徑的每個點(diǎn)檢測到的紅外信號提供的檢測距離測量數(shù)據(jù)將機(jī)器人引導(dǎo)至目標(biāo)位置。
由于LED燈具的核心部分是PN結(jié)(p型半導(dǎo)體與n型半導(dǎo)體通過擴(kuò)散制成在同一半導(dǎo)體襯底上,它們界面處的空間電荷區(qū)稱為PN結(jié)),而PN結(jié)內(nèi)部的吸收板和環(huán)氧樹脂/硅膠將光能轉(zhuǎn)化為熱能,這對燈具的副作用非常大,會使LED燈具內(nèi)部溫度越來越高,亮度越來越低,使用壽命越來越短,因此良好的散熱是LED燈具保持亮度恒定和延長使用壽命的保證。接下來我們來介紹一下大功率LED的封裝結(jié)構(gòu):因?yàn)槲覀儗ED光源的要求越來越高,除了對LED出光率、光色的要求不同之外,對光強(qiáng)等各方面也有著不同的要求,芯片廠商為了滿足客戶的需求。
?紅外或 IR 傳感器是一種測量和拾取周圍環(huán)境中紅外輻射的電氣設(shè)備。紅外輻射來自電磁波譜中從紅端延伸到微波的部分。紅外線是肉眼看不見的。在人們的想象中,紅外傳感技術(shù)最常見的用途是在低光或夜視設(shè)備中,或者用于家庭娛樂系統(tǒng)的紅外遙控器。但紅外線的歷史及其用途(和實(shí)用性)要廣泛得多。紅外傳感器簡史紅外輻射(有時也縮寫為 IR)是 1800 年英國天文學(xué)家 William Herschel 在研究太陽時首次發(fā)現(xiàn)的。
在上述電路中,一個 IR LED 始終亮起,另一個 IR LED 連接到 PNP 晶體管的基極端子,因?yàn)樵?IR LED 充當(dāng)檢測器。該紅外傳感器電路所需的組件包括100 和 200 歐姆電阻器、BC547 和 BC557 晶體管、LED、IR LED-2。制作該紅外傳感器電路的分步過程包括以下步驟:使用所需組件根據(jù)電路圖連接組件將 IR LED 連接到 BC547 晶體管的基極端子將 IR LED 連接到同一晶體管的基極端子。
光敏二極管橫截面PIN 光電二極管還具有高頻響應(yīng)。與 PN 結(jié)相比,PIN 光電二極管的主要優(yōu)勢在于由于耗盡區(qū)增大而具有較高的響應(yīng)速度。雪崩光電二極管雪崩光敏二極管 (APD) 使用碰撞電離(雪崩效應(yīng))在材料中產(chǎn)生內(nèi)部增益。APD 需要高反向偏置操作(接近反向擊穿電壓)。每個光生載流子都會產(chǎn)生更多對,因此會通過雪崩擊穿倍增。這會在光敏二極管內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)部增益,從而增加有效響應(yīng)度(每個光子產(chǎn)生的電流更大)。圖 3顯示了 APD 的橫截面。典型的光譜響應(yīng)范圍約為 300 – 1100 nm。APD 中的電流噪聲高于 PIN 光電二極管,但信號增益增加得更大,使得 APD 中的信噪比更高。APD 通常具有更高的響應(yīng)速度,并且能夠檢測或測量較低水平的光。
發(fā)光二極管 (LED) 是一種半導(dǎo)體元件,當(dāng)電能通過時,它會通過電致發(fā)光發(fā)光。它們是非相干光源,能夠發(fā)射紫外線 (UV)、可見光和紅外線 (IR) 波長范圍內(nèi)的高強(qiáng)度光輻射。與激光器相比,它們不是“點(diǎn)光源”,并且具有比激光器大得多的光譜帶寬,并且使用壽命長。廣義上講,LED 可分為兩大類:在 UV-VIS 區(qū)域發(fā)光的 LED 和在 NIR-IR 區(qū)域發(fā)光的 LED。可見光 LED 通常用于顯示和照明應(yīng)用,而 NIR-IR 發(fā)光 LED 與光傳感器結(jié)合用于光開關(guān)、通信和傳感應(yīng)用。
?紅外發(fā)光二極管 (IR LED) 通常用于各種電子設(shè)備的遙控器,例如電視、空調(diào)和家庭影院系統(tǒng)。IR LED 以脈沖形式發(fā)射紅外信號,然后由受控設(shè)備中的接收器檢測到。通過調(diào)制脈沖,遙控器向設(shè)備發(fā)送不同的命令以執(zhí)行特定功能。安全系統(tǒng)和監(jiān)控?cái)z像頭:紅外 LED 用于安全系統(tǒng)和監(jiān)控?cái)z像頭,以實(shí)現(xiàn)夜視功能。這些系統(tǒng)通常使用紅外 LED 陣列產(chǎn)生紅外“泛光”,即使在完全黑暗的環(huán)境中也能照亮場景。紅外光是人眼看不見的,但可以被攝像頭的傳感器檢測到,從而使其能夠在弱光條件下捕捉清晰的圖像。這項(xiàng)技術(shù)對于夜間監(jiān)控和保護(hù)場所至關(guān)重要。
我們來介紹一下大功率LED的封裝結(jié)構(gòu):因?yàn)槲覀儗ED光源的要求越來越高,除了對LED出光率、光色的要求不同之外,對光強(qiáng)等各方面也有著不同的要求,芯片廠商為了滿足客戶的需求,提高封裝工藝,也對封裝廠提出了更高的要求,設(shè)計(jì)出更能滿足客戶需求的封裝結(jié)構(gòu),從而提高LED的外光利用率。
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