关于红外传感器的调查报告.pdfVIP

关于红外传感器的调查报告

2014级应电1班赵应全

调查目的：进一步深入了解红外传感器的原理、类型、应用以及市场销售和

发展前景。

调查对象：各大红外传感器生产厂家

调查方法：网上调查和网络查阅

红外线传感器，顾名思义就是将红外辐射能转换成电能的光敏元件称为红外

传感器，也常称为红外探测器。红外传感器是利用物体产生红外辐射的特性，实

现自动检测的传感器。在物理学中，我们已经知道可见光、不可见光、红外光及

无线电等都是电磁波，其中红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、

吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度（高于绝对零度），都能辐

射红外线。红外传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有

灵敏度高，响应快等优点。红外传感器的种类很多，按照不同的机制可以分成不

同的类别：

1、按照功能分：

(1)辐射计，用于辐射和光谱测量；

(2)有哪些信誉好的足球投注网站和跟踪系统，用于有哪些信誉好的足球投注网站和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它的运动

进行跟踪；

(3)热成像系统，可产生整个目标的红外辐射的分布图像；

(4)红外测距和通信系统；

(5)混合系统，是指以各类系统中两个或多个的组合。

2、按照工作原理分：

(1)将红外线一部分变换成热，藉热取出电阻值变化和电动势等输出信号之热型；

(2)利用半导体迁徙现象吸收能量差之光电效果及利用因PN接合之光电动势效

果的量子型。

红外传感器技术是近年来发展最快的技术之一，红外传感器目前已广泛应用

于航空航天、天文、气象、军事、工业、医学和民用等众多领域，起着不可替代

的重要作用。

红外传感器的种类繁多，这里就简单说说我了解到的两种红外传感器原理，

分别是热释电红外传感器和红外光电传感器。

1、热释电红外传感器的基本原理

实质上热释电传感器是对温度敏感的传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体

元件组成，在元件两个表面做成电极。在环境温度有ΔT的变化时，由于有热释

电效应，在两个电极上会产生电荷ΔQ，即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。

由于它的输出阻抗极高，在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应

所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失，即当环境温度稳定不变时，

ΔT=0，则传感器无输出。当人体进入检测区，因人体温度与环境温度有差别，

产生ΔT，则有ΔT输出；若人体进入检测区后不动，则温度没有变化，传感器

也没有输出了。所以这种传感器也称为人体运动传感器。由实验证明，传感器不

加光学透镜(也称菲涅尔透镜)，其检测距离小于2m，而加上光学透镜后，其检

测距离可增加到10m左右。热释电红外传感器是一种具有极化现象的热晶体或

称为“铁电体”，铁电体的极化强度(单位面积的电荷)与温度有关。当红外辐射

照射到已经极化的铁电体薄片表面上时，引起薄片温度升高，使其极化强度降低，

表面电荷减少，这相当于释放一部分电荷，所以叫做热释电型传感器。如果将负

载电阻与铁电体薄片相连，则负载电阻上便产生一个电信号输出，输出信号的大

小取决于薄片温度变化的快慢，从而反映出入射的红外辐射的强弱。由此可见，

热释电红外传感器的电压响应率正比于入射辐射变化的速率。当恒定的红外辐射

照射在热释电红外传感器上时，传感器没有电信号输出，只有铁电体温度处于变

化过程中，才有电信号输出。所以，必须对红外辐射进行交变辐射，不断地引起

的温度变化，才能导致热释电产生，并传感器输出交变的信号。

2、红外光电传感器的基本原理

红外光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的

变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光

电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路，

红外光电传感器组成，发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体

光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，

或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器

的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信

号和应用该信号。此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。三角反

射板是结构牢固的发射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准

确地从反射板中返回，具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射

角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。