第7章---红外传感器.pptVIP

红外辐射的基本知识 红外辐射 电磁波谱图 红外分区：在红外技术中，一般将红  外辐射分为4个区域 红外辐射的物理本质 红外吸收及红外窗口 通过一海里长度的大气透过率曲线 红外辐射术语(1) 红外辐射术语(2) 红外幅射源 红外传感器 红外传感器 常见红外传感器 一、热传感器 1．热敏电阻型传感器 热敏电阻型红外传感器结构 热敏电阻型红外传感器是由锰、镍、钴的氧化物混台后烧结而制成。 热敏电阻一般制成薄片状，当红外辐射照射在热敏电阻上时，其温度升高、内部粒子的无规律运动加剧、自由电子的数目随温度升高而增加、电阻减小。 2．热电偶型传感器 3．高莱气动型传感器 高莱气动型传感器结构 它有一个气室，以一个小管道与一块柔性薄片相连。薄片的背向管道一面是反射镜。气室的前面附有吸收膜,它是低热容量的薄膜。 在室的另一边，一束可见光通过栅状光栏聚焦在柔镜上，经柔镜反射回来的栅状图像又经过栅状光栏投射到光电管上。 高莱气动型传感器原理 4·热释电型传感器 热释电型传感器原理 几点注意 二、光子传感器 1．外光电传感器(PE器件) 2．光电导传感器（PC器件） 3．光生伏特传感器（PU器件） 4．光磁电传感器（PEM器件） 红外传感器的性能参数 二、响应波长范围 红外传感器的电压响应率曲线 曲线1：热电传感器的电压响应率曲线（与波长无关） 曲线2：光子传感器的电压响应率曲线 三、噪声等效功率 四、探测率 五、比探测率 六、时间常数 红外传感器使用中应注意的问题 红外测温 红外测温的特点 红外测温原理 红外测温有几种方法，这里只介绍全辐射测温。全辐射测温是测量物体所辐射出来的全波段辐射能量来决定物体的温度。它是斯蒂芬一玻尔兹曼定律的应用，定律表达式为： W=εδ T4 式中： W- 物体的全波辐射出射度，单位面积所发射的辐射功率； ε- 物体表面的法向比辐射率； δ- 斯蒂芬-玻尔兹曼常数； T - 物体的绝村温度（K）。 一般物体的ε总是在0与1之间，ε=1的物体叫做黑体。 T越大，物体的辐射功率就愈大。 红外辐射测温仪 它由光学系统、调制器、红外传感器、放大器和指示器等部分组成。 光学系统可以是透射式的、也可以是反射式的。透射式光学系统的部件是用红外光学材料制成的。 红外测温仪方框图 光学材料 说明 红外成像 红外成像原理 Introduction 一、红外变像管成像 红外变像管 二、红外摄像管 热释电摄像管 热释电摄像管原理 靶面为一热释电材料薄片，在接收辐射的一面覆以一层对红外辐射透明的导电膜。 当经过调制的红外辐射经光学系统成像在靶上时，靶面吸收红外辐射，温度升高并释放出电荷。 靶面各点的热释电荷与靶面各点温度的变化成正比，且与靶面的辐照度成正比。因而，靶面各点的热释电量与靶面的辐照度成正比。 当电子束在外加偏转电场和纵向聚焦磁场的作用下扫过靶面时，就得到与靶面电荷分布相一致的视频信号。通过导电膜取出视频信号，送视频放大器放大，再送到控制显像系统，在显像系统的屏幕上便可见到与物体红外辐射相对应的热像图。 注 意 红外分析仪 分 类 目 的 原 理 医用二氧化碳气体分析仪 医用二氧化碳气体分析仪，是利用二氧化碳气体对波长为4.3μm的红外辐射有强烈的吸收特性而进行测量分析的，主要用来测量、分析二氧化碳气体的浓度。 医用二氧化碳气体分析仪光系统图 医用二氧化碳气体分析仪电子线路图 医用二氧化碳分析仪组成 医用二氧化碳分析仪原理 假设标准气室中没有二氧化碳气体，而进入测量气室中的被测气体也不含二氧化碳气体时，则红外光源的辐射经过两个气室后，射出的两束红外辐射完全相等。红外传感器相当于接收一束恒定不变的红外辐射，因此可看成只有直流响应，接于传感器后面的交流放大器是没有输出的。 当进入测量气室中的被测气体里含有二氧化碳时，射入气室的红外辐射中的4.3±0.15μm 波段红外辐射被二氧化碳吸收，使测量气室中出来的红外辐射比标准气室中出米的红外辐射弱。被测气室中二氧化碳浓度越大，两个气室出来的红外辐射强度差别越大。红外传感器交替接收两束不等的红外辐射后，将输出一个交变电信号，经过电子系统处理与适当标定后，就可以根据输出信号的大小来判断被测气体中含二氧化碳的浓度。 红外无损检测 前 言 1、 金属材料焊接缺陷的无损检测 焊接缺陷的无损检测 焊接缺陷的无损检测的原理 若将一交流电压加在焊接区的两端，在焊口上会有交流电流通过。由于电流的集肤效应，靠近表面的电流密度将比下层大。由于电流的作用，焊口将产生一定的热量，热量的大小正比于材料的电阻率和电流密度的平方。 在没有缺陷的焊接区内，