日期：2024-07-18
紅外接收管是一種用于檢測和接收紅外輻射的常見電子設(shè)備。它們廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，例如遙控器、安全監(jiān)控、熱成像等。本文將解釋紅外接收管的工作原理以及不同類型的紅外接收管。工作準(zhǔn)則紅外傳感的工作原理是基于紅外輻射的傳播和物體的反射。紅外輻射是一種波長較長的電磁輻射，不能被人眼直接看到，但可以通過特定的紅外接收管設(shè)備探測到。當(dāng)物體的溫度高于絕對零度(-273°C)時(shí)，就會發(fā)出紅外輻射，輻射的強(qiáng)度與物體的溫度成正比。紅外感應(yīng)裝置通常由發(fā)射器和接收器組成。發(fā)射器發(fā)射一定波長的紅外線，接收器接收從物體反射回來的輻射。當(dāng)有物體接近感應(yīng)裝置時(shí)，裝置接收到的紅外輻射會增強(qiáng)。
紅外接收管一、接收信號
這是因?yàn)槲矬w吸收了部分輻射并將其反射回來，導(dǎo)致接收器得到更強(qiáng)的輻射信號，然后將其轉(zhuǎn)換成電信號，通過電路進(jìn)行處理。最后，處理后的信號將被發(fā)送到控制器或報(bào)警器，以觸發(fā)相應(yīng)的操作。紅外傳感器就是基于此原理。紅外接收管作為一種能感受物體的紅外能量并將其轉(zhuǎn)換成電信號的元件，由光學(xué)系統(tǒng)、檢測元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成。光學(xué)系統(tǒng)根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可分為透射式和反射式兩大類，透射式需要兩個(gè)元件，一個(gè)用于發(fā)射紅外線，一個(gè)用于接收紅外線;而反射式則僅需一個(gè)敏感元件即可采集所需信息。檢測元件按其工作原理可分為熱檢測元件和光電檢測元件。
紅外接收管二、熱敏電阻
最常用的熱元件是熱敏電阻，當(dāng)它受到紅外輻射時(shí)，溫度升高，阻值發(fā)生變化(這種變化可能大一些，也可能小一些，因又可分為正溫度系數(shù)PTC熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)NTC熱敏電阻)，經(jīng)轉(zhuǎn)換電路變成電信號輸出。光電檢測元件常用的是光敏元件，通常采用硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲化汞鎘三元合金、鍺、硅摻雜等材料制成。根據(jù)信號處理轉(zhuǎn)換電路的不同，紅外傳感器可分為模擬型和數(shù)字型兩大類，模擬型熱釋電紅外傳感器的信號處理電路為場效應(yīng)管，而數(shù)字型熱釋電紅外傳感器的信號處理電路為數(shù)字芯片。
紅外接收管三、理論基礎(chǔ)
基本規(guī)則基爾霍夫定律：在一定的溫度下，地面物體單位面積的輻射通量W與吸收率之比，對任何物體來說都是一個(gè)常數(shù)，等于該溫度下同一面積的黑體輻射通量W。在一定的溫度下，物體的發(fā)射率等于吸收率(同一波段)：吸收率越大，發(fā)射率越大。另外，地面物體的熱輻射強(qiáng)度與溫度的四次方成正比。因此，地面物體微小的溫度差異都會引起紅外輻射能量的明顯變化。這一特性構(gòu)成了紅外遙感的理論基礎(chǔ)。玻爾茲曼定律：黑體的總輻射通量隨溫度的升高而迅速增加，與溫度的四次方成正比。因此，溫度的微小變化將引起輻射通量密度的很大變化。它是紅外器件測溫的理論基礎(chǔ)。維恩位移定律：描述黑體發(fā)射光譜與溫度的關(guān)系之一，隨著溫度升高，最大輻射對應(yīng)的峰值波長向短波方向移動。
紅外接收管四、常見用途
紅外接收管是一種運(yùn)動探測器，可用作物理安全措施來檢測您房產(chǎn)中的入侵者。紅外接收管是一種流行的安全警報(bào)系統(tǒng)。根據(jù)房產(chǎn)的使用情況，它們可用于商業(yè)和住宅房產(chǎn)。那么，紅外接收管的常見用途是什么?通常，當(dāng)百貨商店關(guān)門時(shí)，就會使用紅外接收管。例如，關(guān)門經(jīng)理會打開紅外接收管。這樣，如果有人在營業(yè)時(shí)間外闖入百貨公司，紅外傳感器就會探測到他們的動作并發(fā)出警報(bào)。此外，根據(jù)提供傳感器的公司，警報(bào)系統(tǒng)可以與警察等緊急服務(wù)部門聯(lián)系。
紅外接收管五、環(huán)境影響
此外，紅外接收管還可以與運(yùn)動傳感器燈連接。這種用例還可能對環(huán)境產(chǎn)生影響。舉例來說，當(dāng)有人在公共場所的房間或走廊時(shí)，燈會打開和關(guān)閉，這樣可以節(jié)省大量能源。運(yùn)動接收管燈也可用作安全工具。夜間檢測到您房產(chǎn)內(nèi)有運(yùn)動時(shí)亮起的燈可阻止入侵者。此外，運(yùn)動接收管燈還可為可能不安全的區(qū)域(如停車場或垃圾箱)提供節(jié)能照明。研究一次又一次地表明，光線充足的區(qū)域可以阻止犯罪分子行動。次聲波傳感器有兩個(gè)組件，即發(fā)射器和接收器。
紅外接收管六、紅外波
每當(dāng)電壓施加到發(fā)射器的紅外 LED 時(shí)，它都會產(chǎn)生紅外波。紅外發(fā)射器將紅外波發(fā)射到一定距離。接收器檢測反射的紅外波并相應(yīng)地產(chǎn)生電壓。如果紅外接收管附近沒有物體，則不會有任何反射的紅外波，因此紅外接收器沒有電壓輸出。如果有物體，它會接收反射波并相應(yīng)地產(chǎn)生電壓。使用比較器或微控制器比較這些電壓水平以進(jìn)行進(jìn)一步處理。這就是紅外傳感器的工作方式。
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