日期：2021-11-08
紅外傳感器工作原理解析，紅外傳感器：傳感器基本上是用于感知周圍環(huán)境變化的電子設(shè)備。變化可能是顏色、溫度、濕度、聲音、熱量等。他們感知變化并相應(yīng)地工作。在紅外傳感器中有發(fā)射器和檢測(cè)器。發(fā)射器發(fā)出紅外線，檢測(cè)器檢測(cè)到它。紅外傳感器基本上由三個(gè)組件組成：紅外 LED(發(fā)射器)、光電二極管(檢測(cè)器)、運(yùn)算放大器。
紅外一、多數(shù)載流子
紅外 LED 是一種發(fā)光二極管，可發(fā)射紅外輻射。發(fā)射器的基本功能是將電轉(zhuǎn)化為光。它的工作原理是電子-空穴對(duì)的復(fù)合原理。就像在二極管的導(dǎo)帶中一樣，電子是多數(shù)載流子，而在價(jià)帶中，空穴是多數(shù)載流子。因此，當(dāng)來自導(dǎo)帶的電子與價(jià)帶的空穴復(fù)合時(shí)，會(huì)釋放出一定量的能量，這種能量以光的形式存在。釋放的能量取決于禁能隙。紅外燈有兩條腿，較長(zhǎng)的腿為正極，另一條腿為負(fù)極。
紅外二、pn 結(jié)二極管
光電二極管是一個(gè)以反向偏置方向連接的 pn 結(jié)二極管。探測(cè)器的基本功能是將光轉(zhuǎn)化為電能。顧名思義，只有當(dāng)一定數(shù)量的光子或一定數(shù)量的光落在它上面時(shí)，它才能有效地工作。當(dāng)光沒有落在光電二極管上時(shí)，它具有無限大的電阻并充當(dāng)打開的開關(guān)，但是當(dāng)光開始落在光電二極管上時(shí)，電阻變低，當(dāng)光的全部強(qiáng)度落在光電二極管上時(shí)，其電阻變?yōu)榱悖_始就像一個(gè)閉合的開關(guān)。
紅外三、運(yùn)算放大器
Op-Amp 代表運(yùn)算放大器。它是具有差分輸入和單輸出的直流耦合高增益放大器。通常，運(yùn)算放大器的輸出由負(fù)反饋或正反饋控制。由于它執(zhí)行加、減、乘、積分等多種運(yùn)算，因此被稱為運(yùn)算放大器。它有兩個(gè)輸入引腳和一個(gè)輸出引腳。
紅外四、發(fā)射光輻射
我們知道白色表面反射所有落在其上的輻射，而黑色則吸收它們。當(dāng)為紅外傳感器供電時(shí)，LED 開始發(fā)射光輻射。如果表面為白色，則它反射所有輻射。當(dāng)這些輻射開始落在以反向偏置連接的光電二極管上時(shí)，光電二極管的電阻開始迅速下降，二極管兩端的壓降也隨之下降。引腳 3 上的電壓開始增加，因?yàn)樗鼊偤贸^引腳 2 的電壓，比較器提供高輸出。在黑色表面的情況下，LED 發(fā)光但不被表面反射，因此光電二極管沒有檢測(cè)到，其電阻保持為無窮大。因此比較器給出低輸出。
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