日期：2024-05-06
紅外接收頭是一種測量和檢測周圍環(huán)境中的紅外輻射的電子設(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(shí)，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?yàn)樗牟ㄩL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(huì)發(fā)出紅外線輻射。
紅外接收頭一、類型
紅外接收頭有兩種類型：主動(dòng)式和被動(dòng)式。主動(dòng)紅外接收頭既發(fā)射又檢測紅外輻射。主動(dòng)紅外接收頭有兩部分：發(fā)光二極管 (LED) 和接收器。當(dāng)物體靠近傳感器時(shí)，LED 發(fā)出的紅外光會(huì)從物體反射并被接收器檢測到。主動(dòng)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(jī)器人)。紅外輻射(有時(shí)也縮寫為 IR)是 1800 年英國天文學(xué)家 William Herschel 在研究太陽時(shí)首次發(fā)現(xiàn)的。最初，他以拉丁語“熱量”一詞將這種現(xiàn)象稱為“熱量射線”。紅外線一詞的意思是“低于紅色”(紅外線在可見光光譜中低于紅色)，直到 19 世紀(jì)后期才被創(chuàng)造。紅外探測首次在第二次世界大戰(zhàn)中用作圖像增強(qiáng)器，基于 20 世紀(jì) 30 年代匈牙利物理學(xué)家 Kálmán Tihanyi 所做的工作。這項(xiàng)技術(shù)在整個(gè) 20 世紀(jì)持續(xù)發(fā)展，并在 20 世紀(jì) 50 年代進(jìn)入商業(yè)和工業(yè)環(huán)境，但在 1970 年代開發(fā)出固態(tài)紅外傳感器后，其普及率呈爆炸式增長。與之前的技術(shù)相比，它們具有經(jīng)濟(jì)性和耐用性。
紅外接收頭二、紅外輻射
這些紅外接收頭本身不發(fā)射任何紅外輻射，而是檢測其他物體發(fā)射的紅外輻射。這些類型的紅外接收頭用于運(yùn)動(dòng)傳感或溫度測量等應(yīng)用。 PIR 傳感器可以以家庭安全系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)探測器、上述遙控器和煙霧報(bào)警器等形式出現(xiàn)在家里。熱成像相機(jī)也是 PIR 傳感器的一個(gè)示例。主動(dòng)紅外傳感器(或 AIR) -它們本身發(fā)射紅外輻射并檢測其反射的紅外輻射，這些傳感器通常用于檢測和測距等應(yīng)用。夜視或安全攝像頭也是 AIR 傳感器的一個(gè)例子。在某些情況下，當(dāng)與被動(dòng)紅外視覺設(shè)備結(jié)合使用時(shí)，專門設(shè)計(jì)的 AIR 設(shè)備可以用作弱光區(qū)域的照明源。但我們不必過多關(guān)注最后一個(gè)例子，因?yàn)樗鼈冊谲娛禄驁?zhí)法應(yīng)用之外并不常用。
紅外接收頭三、測量溫度
檢測物體發(fā)出的紅外輻射，以測量該物體的溫度。他們利用熱電效應(yīng)來測量溫度。這些傳感器系統(tǒng)通常用于工業(yè)過程控制和醫(yī)療設(shè)備。紅外光譜傳感器：這些傳感器檢測紅外輻射的吸收、透射和反射，以識別和分析材料的成分。這種類型的傳感器經(jīng)常用于化學(xué)分析、環(huán)境監(jiān)測和材料科學(xué)。紅外成像傳感器：檢測物體發(fā)出的紅外輻射的強(qiáng)度，并根據(jù)強(qiáng)度分布創(chuàng)建圖像。它們用于熱成像、醫(yī)療診斷和微光/夜視設(shè)備。輻射熱測量計(jì)：這些傳感器通過測量材料在受到紅外光照射時(shí)電阻的變化來產(chǎn)生電信號。
紅外接收頭四、模擬還是數(shù)字?
模擬和數(shù)字紅外傳感器之間的區(qū)別不同于模擬和數(shù)字媒體(例如唱片與 CD)之間的區(qū)別。相反，模擬紅外接收頭是一種輸出連續(xù)信號的傳感器，該信號可以呈現(xiàn)一定范圍內(nèi)的任何值，而數(shù)字紅外傳感器輸出的信號只能呈現(xiàn)有限數(shù)量的值，例如一個(gè)或零， 是還是不是。來自模擬傳感器的模擬信號仍然可以被解釋為“數(shù)字”數(shù)據(jù)?，F(xiàn)代固態(tài)紅外傳感器，特別是那些用于大規(guī)模工業(yè)或商業(yè)環(huán)境中進(jìn)行測量和分析的傳感器，將收集相關(guān)數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)輸出到數(shù)字系統(tǒng)。如果是聯(lián)網(wǎng)傳感器系統(tǒng)，則為中央控制系統(tǒng)，例如監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (SCADA) 或樓宇管理系統(tǒng) (BMS);如果是單個(gè)非聯(lián)網(wǎng)傳感器，則為讀數(shù)裝置。
紅外接收頭五、維護(hù)和校準(zhǔn)
紅外接收頭和紅外傳感器系統(tǒng)由于其卓越的精度也變得越來越受歡迎。例如，在 過程控制溫度測量的情況下;如果正確使用、維護(hù)和校準(zhǔn)，紅外傳感器可以提供 0.5 攝氏度以內(nèi)的測量結(jié)果。紅外接收頭可以是接觸式或非接觸式，具體取決于最終用戶的具體需求。接觸式紅外接收頭通常用于測量在對于非接觸式傳感器而言過于極端的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行或存在的物體的溫度。接觸式傳感器比非接觸式傳感器更準(zhǔn)確、更耐用，但更昂貴且更難以使用，此外，與非接觸式傳感器不同，如果接觸式傳感器安裝不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞。他們要測量的物體。使用紅外輻射的監(jiān)控系統(tǒng)通過檢測發(fā)射的能量來運(yùn)行。最常見的例子是紅外接收頭，用于檢測紅外輻射并監(jiān)控區(qū)域或物體。它的工作原理是檢測物體發(fā)出的紅外輻射。然后，傳感器將這種輻射轉(zhuǎn)化為電指示。然后可以使用該信號發(fā)出警報(bào)、控制資產(chǎn)或記錄數(shù)據(jù)。發(fā)射的輻射量與被測物體的溫度直接相關(guān)。這表明紅外傳感器或任何其他紅外監(jiān)測系統(tǒng)可用于創(chuàng)建某個(gè)區(qū)域的溫度圖。然后，使用該溫度圖，可以定位潛在的故障區(qū)域。
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