日期：2024-04-16
紅外接收頭，英文IR SENSOR，它是一種發(fā)射或檢測(cè)紅外輻射來感知周圍環(huán)境的電子裝置。紅外接收頭可以測(cè)量物體的熱量并檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。通常，在紅外光譜中，所有物體都會(huì)發(fā)射某種形式的熱輻射。這些類型的輻射是肉眼看不見的，可以被紅外接收頭檢測(cè)到。發(fā)射器只是一個(gè) IR LED(發(fā)光二極管)，探測(cè)器只是一個(gè) IR 光電二極管，它對(duì)與 IR LED 發(fā)射的波長相同的紅外光敏感。當(dāng)紅外光照射到光電二極管上時(shí)，電阻和輸出電壓將與接收到的紅外光量成比例地變化。
紅外接收頭一、類型
紅外傳感器分為主動(dòng)紅外傳感器和被動(dòng)紅外傳感器兩大類。1.主動(dòng)紅外接收頭該主動(dòng)紅外接收頭包括發(fā)射器和接收器。在大多數(shù)應(yīng)用中，發(fā)光二極管用作光源，LED用作非成像紅外接收頭，激光二極管用作成像紅外接收頭。這些傳感器通過能量輻射工作，通過輻射接收和檢測(cè)。此外，可以使用信號(hào)處理器對(duì)其進(jìn)行處理以獲得必要的信息。此類主動(dòng)紅外接收頭的最佳示例是反射式傳感器和截止式傳感器。
紅外接收頭二工作原理及應(yīng)用
被動(dòng)紅外傳感器，被動(dòng)紅外接收頭僅測(cè)量紅外輻射，而不發(fā)射紅外輻射。被動(dòng)紅外傳感器僅包括探測(cè)器，不包括發(fā)射器。這些傳感器使用發(fā)射器或紅外源等物體。該物體發(fā)射能量并被紅外接收器檢測(cè)到。之后，使用信號(hào)處理器來理解信號(hào)以獲得所需的信息。被動(dòng)紅外傳感器的最佳示例是熱釋電探測(cè)器、測(cè)輻射熱計(jì)、熱電偶、熱電堆等。此外，被動(dòng)紅外接收頭分為熱紅外傳感器和量子紅外傳感器兩種。熱紅外接收頭與波長無關(guān)。這些接收頭使用的能量是被加熱的，熱探測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間和檢測(cè)時(shí)間較慢;雖然量子紅外傳感器與波長相關(guān)，但這些傳感器具有高響應(yīng)和檢測(cè)時(shí)間，并且這些傳感器需要定期冷卻才能進(jìn)行特定測(cè)量。
紅外接收頭三、波長相等
工作原理：紅外接收頭的工作原理類似于物體檢測(cè)傳感器。該傳感器包括紅外LED和紅外光電二極管，因此將兩者組合可以形成光耦合器。紅外接收頭電路的工作原理及應(yīng)用：紅外 LED 是發(fā)射紅外輻射的發(fā)射器。這種 LED 看起來與標(biāo)準(zhǔn) LED 類似，產(chǎn)生的輻射是人眼看不見的。紅外接收器主要利用紅外發(fā)射器來檢測(cè)輻射。這些紅外接收器可用作光電二極管。紅外光電二極管與普通光電二極管不同，因?yàn)樗鼈儍H檢測(cè)紅外輻射。紅外接收頭的種類主要根據(jù)電壓、波長、封裝等不同而存在。一旦作為紅外發(fā)射器和接收器組合使用，那么接收器的波長必須與發(fā)射器的波長相等。這里的發(fā)射器是紅外 LED，接收器是紅外光電二極管。紅外光電二極管響應(yīng)紅外 LED 產(chǎn)生的紅外光。光電二極管的電阻和輸出電壓的變化與獲得的紅外光成正比，這就是紅外傳感器的基本工作原理。一旦紅外發(fā)射器產(chǎn)生發(fā)射，它就會(huì)到達(dá)物體，并且一些發(fā)射被反射回紅外接收器。紅外接收器可以根據(jù)響應(yīng)的強(qiáng)度確定傳感器輸出。
紅外接收頭四、電位器
它由紅外 LED、光電二極管、電位器、運(yùn)算放大器和 LED 組成。紅外 LED 發(fā)射紅外光，光電二極管檢測(cè)紅外光，運(yùn)算放大器充當(dāng)電壓比較器，電位計(jì)用于根據(jù)需要校準(zhǔn)傳感器的輸出。當(dāng)紅外LED發(fā)出的光照射到物體并照射到光電二極管時(shí)，光電二極管的電阻從一個(gè)巨大的值下降。運(yùn)算放大器的輸入之一位于電位器設(shè)置的閾值處。運(yùn)算放大器的另一個(gè)輸入來自光電二極管的串聯(lián)電阻。當(dāng)更多的入射輻射作用在光電二極管上時(shí)，串聯(lián)電阻上的電壓降可能會(huì)很高。在運(yùn)算放大器中，閾值電壓與串聯(lián)電阻兩端的電壓進(jìn)行比較。如果與光電二極管串聯(lián)的電阻兩端的電壓大于閾值電壓，則運(yùn)算放大器的輸出為高電平。當(dāng)運(yùn)放的輸出連接到LED時(shí)，LED就會(huì)亮起，并且可以根據(jù)環(huán)境情況通過調(diào)節(jié)電位器來調(diào)節(jié)閾值電壓。紅外 LED 和紅外接收器的位置是一個(gè)重要因素。當(dāng) IR LED 直接放置在 IR 接收器前面時(shí)，這種設(shè)置稱為直接入射。在這種情況下，幾乎所有來自 IR LED 的輻射都會(huì)落在 IR 接收器上。因此，紅外發(fā)射器和接收器之間存在視距通信。如果物體落在這條線上，它會(huì)通過反射或吸收輻射來阻止輻射到達(dá)接收器。
紅外接收頭五、晶體管
晶體管的紅外傳感器電路圖如下所示，使用兩個(gè)晶體管的障礙物檢測(cè)電路。該電路主要用于使用紅外LED進(jìn)行障礙物檢測(cè)。因此，該電路可以用 NPN 和 PNP 等兩個(gè)晶體管構(gòu)建。對(duì)于 NPN，使用 BC547晶體管，對(duì)于 PNP，使用 BC557 晶體管。這些晶體管的引腳排列是相同的。
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