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红外线传感器分类

发布日期:2021-06-08 10:11

  把一对红外线发射与红外线接收的装置放在一起,组成一个红外线的对射系统,这样的系统被定义为主动式红外传感器。如果红外线的发射和接收系统之间的不可见光路被挡住的时候,接收装置就会立马察觉出来,很快发出信号提醒光路被阻隔。鉴于这种红外线的系统,可以利用它的不可见特性,很容易地在很多隐蔽的地方布控防盗警戒装置,也可以运用在一些设备的安全防护和自动控制等方面上;或者探测特定空间中,一定波长范围内红外光线的位置移动,识别空间范围内是否有移动人体存在,达到自动控制或者安全警戒的目的。

  这种类型的红外传感器可分为单光束、双光束、三光束和四光束四种。以红外线发射器和接收器的设置位置的类型不同,可以把它们的安装模式氛围对向型安装和反射式安装。反射式安装只是接收反射镜或者反射物反射回来的红外线作为信号,而不会直接接受发射器发出的红外线。若是由于某些原因导致反射面的位置或方向变化的事后,或者是发射器发出的红外线和反射回来的光束有一个被挡住时,此时发射器和接受器之间没有信号交流,即接收器接收不到信号,以至于信号不能及时输出。

  被动式红外传感器由于传感器自身不会传输任何能量,只是被动的接收,以此达到探测环境中的红外辐射能量的目的。传感器安装在特定环境,当检测的区域内没有人或者动物进入的时候,红外辐射的频率不变,如若有人体中的红外辐射通过,特定的光学系统会使特定的检测设备产生特定信号,继而因为电路的设定就会几发出警报提醒。

  其主要由热传感器、光学系统等部分组成。红外传感器是这种探测设备的核心部分,因为光学系统的协调作用,这样就可以非常容易地检测到热辐射在固定的立体空间中的变化。

  把被动式红外传感器分为单波束和多波束,这是依据它们的结构和探测范围的不同而分类的。根据反射聚焦式光学系统的原理,单波束型的传感器的制作得到启发,它就是用曲面反射镜把要处理的的红外辐射汇聚在红外传感器上的。由于被动式红外传感器的检测性能非常好、很容易设置部署且很便宜,所以应用很广泛;而相对于主动式传感器来说,被动式传感器的误报率很高。综合考虑,本次设计的是运用主动式的反射式的红外对射管。

  微波、红外双鉴传感器是被动式红外传感器和微波传感器的组合,微波传感器根据多普勒效应原理来探测移动物体。传感器发射微波,微波遇到障碍物时被反射回传感器,当障碍物相对传感器运动时,则传感器接收到的反射波频率发生变化:当障碍物朝着传感器运动时,传感器接收到的反射波频率比发射波高,当障碍物远离传感器运动时,传感器接收到的反射波频率比发射波低,因此,传感器通过比较反射波和发射波的频率来探测是否有移动物体进入。

  微波只对移动物体响应,红外只对引起红外温度变化的物体响应,微波和红外双鉴传感器只有两者同时响应才会作出报警。因此,大大提高报警可靠性。

  分类的指标有很多种,按功能分成五类:(1)辐射计,用于辐射和光谱测量;(2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪;(3)热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图像;(4)红外测距和通信系统;(5)混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。

  按探测机理大致分为两类:光子探测器(基于光电效应)和热探测器(基于热效应)。

  红外传感器的原理大致相同,下面以其中的一种热探测器为例子来分析探测器的原理。

  热探测器是利用辐射热效应,使探测元件接收到辐射能后引起温度升高,进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化,便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射,引起非电量的物理变化时,可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。

  红外传感器在工业上主要用于探测。在家用电器上也常用红外传感器作信号感知元件。


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