日期：2024-12-07
紅外接收頭作為一種能感受物體的紅外能量并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的元件，由光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)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(cè)元件按其工作原理可分為熱檢測(cè)元件和光電檢測(cè)元件。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(hào)輸出。
紅外接收頭一、光敏元件
光電檢測(cè)元件是常用的光敏元件，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(hào)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(hào)處理電路為場(chǎng)效應(yīng)管，而數(shù)字型熱釋電紅外傳感器的信號(hào)處理電路為數(shù)字芯片。
紅外接收頭二、基本規(guī)則
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(duì)任何物體來(lái)說(shuō)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(huì)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(cè)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(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng)。
紅外接收頭三、工作原理
紅外熱成像攝像機(jī)紅外熱成像攝像機(jī)是一種先進(jìn)的接收頭，可以測(cè)量物體表面的溫度分布并生成熱圖。它們的工作原理是捕獲物體發(fā)出的紅外輻射，利用熱傳感器或微針孔陣列等技術(shù)來(lái)解析溫差并將其轉(zhuǎn)換為視覺(jué)圖像。它們廣泛應(yīng)用于熱成像、建筑檢查、醫(yī)療診斷、軍事偵察等領(lǐng)域。紅外(IR)光電二極管紅外光電二極管是一種特殊類型的傳感器，由發(fā)光二極管和光敏二極管組成。它們通常用于接近檢測(cè)和遮擋檢測(cè)，例如，它們可以通過(guò)測(cè)量紅外光是否被阻擋或反射來(lái)確定物體的存在或位置。紅外光電二極管廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制、制造和機(jī)器人技術(shù)。綜上所述，紅外傳感器根據(jù)不同的工作原理和應(yīng)用要求，有熱敏電阻、光電二極管、熱成像和紅外光電管等類型，每種類型的紅外傳感器都有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用，選擇合適的紅外傳感器取決于具體需求，以確保準(zhǔn)確可靠地檢測(cè)和接收紅外輻射。
紅外接收頭四、電流變化
紅外接收頭基于光電效應(yīng)檢測(cè)紅外輻射。它們通常由紅外光源和光電二極管組成。當(dāng)紅外輻射照射到光電二極管時(shí)，光子會(huì)激發(fā)二極管內(nèi)的電荷，從而產(chǎn)生電流。通過(guò)測(cè)量電流的變化，可以確定紅外輻射的強(qiáng)度或物體的存在。3. 熱成像紅外傳感器熱成像紅外傳感器利用物體本身的紅外輻射進(jìn)行檢測(cè)。它們測(cè)量物體表面的溫度分布并將其轉(zhuǎn)換為圖像顯示。該傳感器的工作原理是捕獲物體發(fā)出的紅外輻射，使用熱元件或微針孔陣列等技術(shù)來(lái)解析溫差并生成熱圖。
紅外接收頭五、捕獲光
紅外接收頭是一種檢測(cè)物體紅外輻射的電子設(shè)備。這些傳感器可以感應(yīng)各種波長(zhǎng)的紅外光并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。這種能力使它們能夠檢測(cè)和識(shí)別目標(biāo)物體。紅外傳感器的核心功能是捕獲紅外光、將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并使用該信號(hào)了解其范圍內(nèi)的環(huán)境或物體的信息。紅外傳感器用途廣泛，可用于許多領(lǐng)域，包括接近感應(yīng)、對(duì)比度檢測(cè)和障礙物計(jì)數(shù)。接近傳感器在觸摸屏手機(jī)和機(jī)器人避障系統(tǒng)中很常見(jiàn)。在觸摸屏手機(jī)中，這些傳感器可以檢測(cè)到用戶的臉部何時(shí)靠近屏幕，然后關(guān)閉顯示屏以防止意外觸摸。在機(jī)器人技術(shù)中，接近傳感器通過(guò)檢測(cè)附近的物體并避免碰撞來(lái)幫助機(jī)器人導(dǎo)航。準(zhǔn)確檢測(cè)物體的距離可以實(shí)現(xiàn)精確的交互和控制。
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