日期：2024-10-29
除了標(biāo)準(zhǔn)的 p 型和 n 型層外，PIN 光電二極管在結(jié)構(gòu)中間還有一個本征半導(dǎo)體層。這使得這些器件中的耗盡層比其他光電二極管中的更寬。這有助于捕獲更多的光子能量并將其轉(zhuǎn)換為耗盡層中的電子空穴對。這意味著 PIN 光電二極管與其他設(shè)備相比具有顯著的帶寬和快速的響應(yīng)速度。因此，它們通常用于光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、X 射線和伽馬射線檢測以及光電探測器。肖特基光電二極管在肖特基光電二極管中，鋁或鉑等金屬層與 n 型半導(dǎo)體層結(jié)合在一起。它們之間的空間稱為金屬半導(dǎo)體結(jié)。該空間的大小取決于在此耗盡區(qū)中形成的能量屏障的高度。電子必須克服此屏障才能穿過器件。
紅外接收頭一、正向電壓
假設(shè)我們以 2000mA 的電流運(yùn)行此 Cree XP-L。從圖 8 中可以看到，在此驅(qū)動電流下，正向電壓為 3.15。因此，要計算瓦數(shù)，我們將 3.15(正向電壓)乘以 2 A(2000mA = 2 安培)，結(jié)果為 6.3 瓦?，F(xiàn)在要找到功效，我們只需要將 742 流明(在 2000mA 電流下測試到的此 LED 流明量)除以 6.3 瓦。因此，此 Cree XP-L 的功效(流明/瓦)為 117.8。這是很好的功效，但也請注意，Cree 宣稱 XLamp XP-L LED 在 350mA 電流下具有 200 流明/瓦的突破性功效。值得注意的是，流過 LED 的電流越多，功效就會下降，因?yàn)檫@會增加熱量，從而確實(shí)會使 LED 的效率降低一點(diǎn)。有時，如果您需要非常亮的 LED，您需要接受這一點(diǎn)，但是如果您想獲得最佳功效，則應(yīng)該在較低的電流下運(yùn)行 LED。這些都有助于確定您的應(yīng)用需要多少功率，以及計算出未來的能源節(jié)省情況。
紅外接收頭二、設(shè)計和組件
探究紅外傳感器的設(shè)計，可以發(fā)現(xiàn)它巧妙地整合了各種組件，每個組件都有不同的用途。紅外 LED 是其功能的核心，它發(fā)出紅外光，是傳感器檢測能力的核心。這種肉眼看不見的光是傳感器運(yùn)行的關(guān)鍵。與紅外 LED 一起出現(xiàn)的是光電二極管，這是一種敏感元件，可以檢測紅外光 并將其轉(zhuǎn)換為電信號。這些組件的精度和響應(yīng)能力決定了傳感器的整體效率和范圍，因此它們的質(zhì)量至關(guān)重要。
紅外接收頭三、探測哪些物體?
任何反射光線的物體都會激活紅外傳感器并使其通過“YES”信號。但是像玻璃、水、塑料、有色水，所有這些物體都可能反射或不反射紅外線。實(shí)際上，這取決于物體的質(zhì)量或透明度。假設(shè)一塊玻璃非常純凈，可以讓所有的紅外光通過，但不會被紅外信號檢測到。嘗試使用各種透明、半透明和不透明的玻璃。您可以嘗試在紅外元件前倒一些水，就像創(chuàng)建一個人工瀑布一樣，看看紅外傳感器如何反應(yīng)。紅外傳感器由紅外 LED 和紅外光電二極管組成，它們統(tǒng)稱為光耦合器或光耦合器。紅外 LED 產(chǎn)生紅外光。當(dāng)物體接近傳感器時，LED 發(fā)出的紅外光會照射到物體上，反射回來，然后接收器會接收它。根據(jù)其強(qiáng)度，紅外接收器會檢測輻射，然后對其進(jìn)行進(jìn)一步處理。紅外接收器的輸出通常較低，因此需要使用放大器來增加檢測到的信號。
紅外接收頭四、電路組成
紅外線接收器又稱紅外接收模塊、紅外遙控接收器，簡稱IRM，是一種IC紅外光接收元件，由光電二極管和專用指令集集成電路(ASIC)組合封裝而成的產(chǎn)品。至今，用于遙控的紅外線接收器仍然廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品中，例如空調(diào)、電視機(jī)、機(jī)頂盒、遙控風(fēng)扇等。紅外線接收器主要由內(nèi)置PIN二極管(PD)和前置放大器(IC)、支架和膠體(顏料、環(huán)氧樹脂)四部分組成。PD的主要作用是接收發(fā)射器發(fā)射的紅外信號;IC是IR接收器的CPU，主要由硅晶核心電路組成，主要作用是放大、限幅、濾波和解碼。
紅外接收頭五、工作原理
紅外線接收器一般可以接收850nm～1100nm波段的紅外光，其中主要是接收940nm的紅外光。 PIN二極管監(jiān)測到紅外信號后，將其轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)放大器、限幅器、帶通濾波器等處理，最后由解碼器將信號還原為發(fā)射端的信號波形，通過接收頭的信號輸出腳輸出到控制裝置，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的控制。
紅外接收頭六、產(chǎn)品應(yīng)用
紅外傳感器在各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。一些值得注意的例子包括：1. 用于同步多個電機(jī)的速度傳感器，2.工業(yè)溫控用溫度傳感器，3. 用于自動門開啟系統(tǒng)的 PIR 傳感器，4. 用于距離測量的超聲波傳感器此外，紅外傳感器是眾多基于傳感器的項(xiàng)目和用于溫度測量和監(jiān)測的電子設(shè)備不可或缺的一部分。紅外成像設(shè)備：紅外成像設(shè)備是紅外波的突出應(yīng)用，利用了其不可見的特性。這些設(shè)備廣泛應(yīng)用于熱像儀、夜視設(shè)備和類似應(yīng)用。例如，水、巖石、土壤、植被、人體組織和大氣等各種物質(zhì)都會發(fā)出紅外輻射。熱紅外探測器可捕獲紅外范圍內(nèi)的這些輻射，從而生成物體或區(qū)域的空間溫度圖。熱成像儀通常采用 Sb(銻化銦)、Gd Hg(摻汞鍺)和 Hg Cd Te(碲化汞鎘)等傳感器。使用液氦或液氮將電子探測器冷卻到低溫，以確保記錄的輻射能來自地形而不是掃描儀的內(nèi)部環(huán)境溫度。
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