日期：2023-01-10
主動紅外傳感器使用紅外源和紅外探測器。它們通過從發(fā)光二極管 (LED) 或激光二極管傳輸能量來工作。LED用于非成像主動紅外探測器，激光二極管用于成像主動紅外探測器。在這種類型的紅外傳感器中，LED 或激光二極管照亮目標(biāo)，反射能量聚焦到檢測器上。光電管、光電二極管或光電晶體管通常用作檢測器。然后使用各種信號處理算法處理測量數(shù)據(jù)以提取所需信息。
紅外發(fā)射管一、產(chǎn)品配置
主動紅外探測器可在夜間和白天操作中提供計(jì)數(shù)、存在、速度和占用數(shù)據(jù)。激光二極管類型也可用于目標(biāo)分類，因?yàn)樗峁┠繕?biāo)輪廓和形狀數(shù)據(jù)。這些傳感器用作反射式光電傳感器。反射式光電傳感器要么基于強(qiáng)度，要么使用調(diào)制紅外?；趶?qiáng)度的傳感器受環(huán)境光的影響。發(fā)射器快速打開和關(guān)閉的調(diào)制紅外傳感器不易受環(huán)境光的影響。反射式光電傳感器用于兩種配置。
紅外發(fā)射管二、斷光束傳感器
這種類型的傳感器由一對光發(fā)射和光檢測元件組成。紅外線源向遠(yuǎn)程紅外線接收器發(fā)射一束光，形成“電子圍欄”。一旦光束由于某些不透明物體而中斷/中斷，檢測器的輸出就會發(fā)生變化，并且相關(guān)的電子電路會采取適當(dāng)?shù)拇胧?。此類傳感器的典型?yīng)用是入侵檢測、軸編碼器(用于測量旋轉(zhuǎn)角度/旋轉(zhuǎn)速率)。
紅外發(fā)射管三、反射傳感器
這種類型的傳感器將 IR 源和 IR 檢測器安裝在一個外殼中，這樣來自發(fā)射器 LED 的光就會從外部物體反射回來并反射到檢測器中。反射到檢測器中的光量取決于表面的反射率。該原理用于入侵檢測、物體檢測(測量傳感器 FOV 中物體的存在)、條形碼解碼和表面特征檢測(檢測涂漆、膠帶或以其他方式標(biāo)記在地板上的特征)、墻壁跟蹤(檢測距離從墻上)等。
紅外發(fā)射管四、熱電偶-熱電堆
將溫度轉(zhuǎn)換為電信號的檢測器通常稱為熱電偶。異種金屬的連接處會產(chǎn)生一個與溫度成正比的電勢。這個結(jié)可以做成多個結(jié)來提高靈敏度。這種配置稱為熱電堆。有源或“熱”結(jié)被涂黑以有效吸收輻射。參考或“冷”接點(diǎn)保持在檢測器的環(huán)境溫度。與熱電堆的“冷”接點(diǎn)相比，變黑區(qū)域吸收輻射會導(dǎo)致“熱”接點(diǎn)的溫度升高。熱電偶結(jié)點(diǎn)的這種溫差導(dǎo)致檢測器產(chǎn)生正電壓。如果有源或“熱”結(jié)冷卻到低于參考或“冷”結(jié)的溫度，則電壓輸出將為負(fù)。這些檢測器的響應(yīng)時間相對較慢，但具有 DC 穩(wěn)定性、無需偏置和響應(yīng)所有波長的優(yōu)點(diǎn)。
紅外發(fā)射管五、測輻射熱計(jì)
測輻射熱計(jì)是一種簡單的熱或總功率檢測器。當(dāng)入射紅外輻射與探測器相互作用時，測輻射熱計(jì)會改變電阻。這種熱敏半導(dǎo)體由燒結(jié)金屬氧化物材料制成。它具有很高的電阻溫度系數(shù)它基本上由兩個主要元件組成：敏感溫度計(jì)、吸收元件和散熱器。吸收器通過弱熱連接連接到散熱器(溫度為 T0)。傳入的能量使吸收元件的溫度升高到散熱器的溫度以上，溫度升高由溫度計(jì)測量。增量 T = T – T0 = E/C。
紅外發(fā)射管六、熱釋電探測器
熱釋電探測器使用具有熱釋電效應(yīng)的 PZT、一個高電阻和一個低噪聲 FET，密封在一個封裝中。熱電材料是晶體，例如鉭酸鋰，它表現(xiàn)出自發(fā)極化，或與溫度相關(guān)的集中電荷。PZT 在暗態(tài)下自發(fā)極化。當(dāng)紅外輻射撞擊探測器表面時，溫度的變化會導(dǎo)致電流流動。這導(dǎo)致偏振態(tài)的變化，反映在輸出端的電壓變化上。該檢測器表現(xiàn)出良好的靈敏度和對寬波長范圍的良好響應(yīng)，并且不需要冷卻檢測器。它是氣體監(jiān)測儀最常用的檢測器。量子型提供更高的檢測性能和更快的響應(yīng)速度，盡管它們的光敏性取決于波長。量子型探測器需要冷卻才能進(jìn)行精確測量(近紅外區(qū)域除外)。量子型探測器又分為兩類。
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