日期:2023-10-17
“红外技术可满足各种无线应用的需求。主要领域是传感和远程控制。在电磁波谱中,红外部分分为三个区域:近红外区、中红外区和远红外区。红外技术可满足各种无线应用的需求。主要领域是传感和远程控制。在电磁波谱中,红外部分分为三个区域:近红外区、中红外区和远红外区。它是一种发射或检测红外辐射来感知周围环境的电子装置。红外传感器可以测量物体的热量并检测运动。通常,在红外光谱中,所有物体都会发射某种形式的热辐射。这些类型的辐射是肉眼看不见的,可以被红外传感器检测到。发射器只是一个 IR LED(发光二极管),探测器只是一个 IR 光电二极管,它对与 IR LED 发射的波长相同的红外光敏感。当红外光照射到光电二极管上时,电阻和输出电压将与接收到的红外光量成比例地变化。
红外线led一、光源
红外传感器分为主动红外传感器和被动红外传感器两大类主动红外传感器:该主动红外传感器包括发射器和接收器。在大多数应用中,发光二极管用作光源,LED用作非成像红外传感器,激光二极管用作成像红外传感器。这些传感器通过能量辐射工作,通过辐射接收和检测。此外,可以使用信号处理器对其进行处理以获得必要的信息。此类主动红外传感器的最佳示例是反射式传感器和截止式传感器。
红外线led二、探测器
被动红外传感器仅测量红外辐射,而不发射红外辐射。被动红外传感器仅包括探测器,不包括发射器。这些传感器使用发射器或红外源等物体。该物体发射能量并被红外接收器检测到。之后,使用信号处理器来理解信号以获得所需的信息。被动红外传感器的最佳示例是热释电探测器、测辐射热计、热电偶、热电堆等。此外,被动红外传感器分为热红外传感器和量子红外传感器两种。热红外传感器与波长无关。这些传感器使用的能量是被加热的,热探测器的响应时间和检测时间较慢;虽然量子红外传感器与波长相关,但这些传感器具有高响应和检测时间,并且这些传感器需要定期冷却才能进行特定测量。
红外线led三、工作原理
红外传感器的工作原理类似于物体检测传感器。该传感器包括红外LED和红外光电二极管,因此将两者组合可以形成光耦合器。红外 LED 是发射红外辐射的发射器。这种 LED 看起来与标准 LED 类似,产生的辐射是人眼看不见的。红外接收器主要利用红外发射器来检测辐射。这些红外接收器可用作光电二极管。红外光电二极管与普通光电二极管不同,因为它们仅检测红外辐射。红外接收头的种类主要根据电压、波长、封装等不同而存在。一旦作为红外发射器和接收器组合使用,那么接收器的波长必须与发射器的波长相等。这里的发射器是红外 LED,接收器是红外光电二极管。红外光电二极管响应红外 LED 产生的红外光。光电二极管的电阻和输出电压的变化与获得的红外光成正比,这就是红外传感器的基本工作原理。
红外线led四、电路图
典型的红外传感电路如下所示:它由红外 LED、光电二极管、电位器、运算放大器和 LED 组成。红外 LED 发射红外光,光电二极管检测红外光,运算放大器充当电压比较器,电位计用于根据需要校准传感器的输出。当红外LED发出的光照射到物体并照射到光电二极管时,光电二极管的电阻从一个巨大的值下降。运算放大器的输入之一位于电位器设置的阈值处。运算放大器的另一个输入来自光电二极管的串联电阻。当更多的入射辐射作用在光电二极管上时,串联电阻上的电压降可能会很高。在运算放大器中,阈值电压与串联电阻两端的电压进行比较。如果与光电二极管串联的电阻两端的电压大于阈值电压,则运算放大器的输出为高电平。当运放的输出连接到LED时,LED就会亮起,并且可以根据环境情况通过调节电位器来调节阈值电压。红外 LED 和红外接收器的位置是一个重要因素。当 IR LED 直接放置在 IR 接收器前面时,这种设置称为直接入射。在这种情况下,几乎所有来自 IR LED 的辐射都会落在 IR 接收器上。因此,红外发射器和接收器之间存在视距通信。如果物体落在这条线上,它会通过反射或吸收辐射来阻止辐射到达接收器。
红外线led五、使用晶体管
使用晶体管的红外传感器电路图如下所示,使用两个晶体管的障碍物检测电路。该电路主要用于使用红外LED进行障碍物检测。因此,该电路可以用 NPN 和 PNP 等两个晶体管构建。对于 NPN,使用 BC547晶体管,对于 PNP,使用 BC557 晶体管。这些晶体管的引脚排列是相同的。
红外线led六、区分黑光和白光
通常情况下,黑色吸收所有入射到其上的辐射,而白色则反射所有入射到其上的辐射。基于这个原理,可以进行传感器对的二次定位。红外 LED 和光电二极管并排放置。当红外发射器发射红外辐射时,由于发射器和接收器之间没有直接接触线,因此发射的辐射在击中任何物体后必须反射回光电二极管。物体的表面可分为反射面和非反射面两种。如果物体的表面本质上是反射性的,即它是白色或一些其他浅色的,则入射到其上的大部分辐射将被反射回来并到达光电二极管。
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