传感器及检测技术（第四版）课件 17.红外传感器

……………红外传感器传感器技术与应用武汉职业技术学院

熊晓倩课程内容CONTENTS红外传感器的类型02红外传感器的应用03什么是红外线01一、什么是红外线

光线是一种电磁波，可见光范围是从380nm（紫光）到780nm（红光），而红外光是位于红光之外、波长为760nm到1mm之间的光线。红外光谱根据其波长分为三个区域，即近红外、中红外、远红外。近红外

–0.75µm至3µm中红外

–3µm至6µm远红外–>6µm一、什么是红外线

红外线是一种不可见光，由于是位于可见光中红色光以外的光线，同时红外线还具有非常显著的热效应。所有高于绝对零度即－273℃的物质都可以产生红外线。因此，简单地说，红外线传感器就是能感受物体的红外能量并将其转换成电信号的元器件。二、红外传感器的类型红外传感器可分为主动式和被动式两种：

主动红外技术是由红外设备主动发射红外信号，再用接收器感知直射或反射回来的红外光。主动红外传感器的构成发射机接收机电源发光源光学系统光学系统光电传感器放大器信号处理器等自找二、红外传感器的类型主动式红外传感器：

由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机，构成了一条警戒线。正常情况下，接收机收到的是一个稳定的光信号，当有人入侵该警戒线时，红外光束被遮挡，接收机收到的红外信号发生变化，提取这一变化，经放大和适当处理，控制器发出的报警信号。红外传感器可分为主动式和被动式两种：二、红外传感器的类型红外传感器可分为主动式和被动式两种：主动式:一般应用在周界防范，最大的优点就是防范距离远。现在已经从最初的单光束发展到多光束，最大限度地降低误报率，从而增强该产品的稳定性，可靠性。由于红外线对于环境中的声响、雷电、振动、各类人工光源及电磁干扰源，具有良好的不相干性，所以属于环境因素不相干性良好的探测介质，我们常见的主动红外传感器包括安防监控红外摄像头，红外线报警栅栏等。二、红外传感器的类型被动式:自身不发射红外信号，而是红外设备去被动感知环境中的红外信号再做出反应。人体都有恒定的体温，一般在37度左右，会发出波长10μm左右的红外线。被动红外探测器通常采用热释电元件，对人体发射的10μm左右的红外辐射敏感，在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷。热释电传感器一般包含两个互相串联或并联的热释电元件。红外传感器可分为主动式和被动式两种：二、红外传感器的类型被动式:而且制成的两个电极极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释电元几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。一旦入侵人进入探测区域内，人体红外辐射通过透镜聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。由于热释电可在室温下使用，灵敏度与波长无关，所以应用领域很广，比如红外体温筛查告警系统、额温枪、红外感应门等。红外传感器可分为主动式和被动式两种：三、红外传感器的应用1.气体检测

红外光学原理的气体传感器是一种基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系(朗伯-比尔Lambert-Beer定律)鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。三、红外传感器的应用

使用红外传感器，可以获得如图所示的红外分析图谱，不同原子组成的分子在相同频率的红外线的照射下，会发生红外吸收，从而引起红外光强的变化，根据不同的波峰，可以判断混合气体中所含气体的种类。1.气体检测三、红外传感器的应用2.红外测距

红外测距传感器是用红外线为介质的测量系统，测量范围广，响应时间短，主要应用于现代科技，国防和工农业领域。三、红外传感器的应用2.红外测距

红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，利用红外线为介质进行测量。

红外测距传感器测量距离远，且具有很高的频率响应，适合于恶劣的工业环境中。三、红外传感器的应用3.红外热成像仪

红外热像仪是无源传感器，可捕获温度高于绝对零值的所有物体发出的红外辐射。

热像仪用途最初是作为军事监视和夜视工具开发的，但随着大量的使用，价格下降了，从而大大开拓了更广阔的应用领域。三、红外传感器的应用4.红外感应开关

红外感应开