什么是红外传感器：电路及其工作原理

IR 技术用于广泛的无线应用，包括远程控制和传感。 电磁波谱中的红外部分可分为三个主要区域：近红外、中红外和远红外。 这三个区域的波长因应用而异。 对于近红外区域，波长范围为 700 nm-1400 nm，中红外区域的波长范围为 1400 nm – 3000 nm，最后对于远红外区域，波长范围为 3000 nm – 1 mm。近红外区域用于光纤和红外传感器，中红外区域用于热感测，远红外区域用于热成像。 IR 的频率范围与微波相比最大，与可见光相比最小。 本文讨论了红外传感器及其工作原理的概述。 什么是红外传感器？ 红外传感器或红外传感器是一种电子元件，用于通过发射或检测红外辐射来检测其周围环境的特定特性。 这些传感器还可用于检测或测量目标及其运动的热量。 在许多电子设备中，红外传感器电路是一个非常重要的模块。 这种传感器类似于人类的视觉感官来检测障碍物。红外传感器 仅测量红外辐射而不是发射的传感器称为 PIR 或被动红外。 一般在红外光谱中，所有目标辐射的辐射和某种热辐射是肉眼不可见的，但可以通过红外传感器感知。 在该传感器中，红外 LED 用作发射器，而光电二极管用作检测器。 一旦红外光落在光电二极管上，输出电压和电阻将与接收到的红外光大小成比例地变化。 红外传感器工作原理红外传感器包括发射器和接收器（发射器和接收器）两部分，所以这是统称为光耦合器或光耦合器。 在这里，红外 LED 用作发射器，而红外光电二极管用作接收器。其中使用的光电二极管对通过红外 LED 产生的红外光非常敏感。 光电二极管的电阻和输出电压可以与获得的红外光成比例地变化。 这是红外传感器的基本工作原理。发生的事件类型是直接或间接类型，在间接类型中，红外 LED 的布置可以在光电二极管之前完成，没有障碍。 在间接类型中，两个二极管通过传感器前面的固体并排排列。 红外 LED 产生的光照射到固体表面并返回光电二极管。 IR 传感器使用三个基本物理定律，如普朗克辐射、斯蒂芬·玻尔兹曼和韦恩的位移。普朗克辐射定律定义任何物体的温度都不等于零斯蒂芬·玻尔兹曼定律定义通过黑体在所有波长下产生的全部能量为与总温度相关。韦恩位移定律定义了不同物体的温度在不同波长处发出的光谱最大，并且与温度成反比。红外传感器模块红外传感器模块包括五个基本部分，如红外发射、接收、运算放大器、微调锅（可变电阻器）和输出 LED。 下面讨论红外传感器模块的引脚配置。IR Sensor Module VCC Pin 为电源输入GND Pin 为电源地OUT 为高电平有效o/p IR Sensor 模块的主要规格和特性包括以下内容。工作电压为5VDC I/O 引脚 – 3.3V & 5VM 安装孔范围为最长 20 厘米电源电流为 20mA 感应范围可调固定环境光传感器红外传感器的类型红外传感器的分类可以根据应用进行，包括以下内容。 主动红外传感器被动红外传感器主动红外传感器这种类型的传感器包括发射器和接收器，也称为发射器和接收器。 在大多数情况下，使用激光二极管或 LED 作为光源。 对于非成像红外传感器，使用LED，而激光二极管用于成像红外传感器。红外传感器的工作可以通过辐射能量来完成，通过探测器进行检测和接收。 此外，它通过信号处理器进行处理以获取所需的数据。 主动红外传感器的最佳示例是反射和断束传感器。被动红外传感器被动红外传感器 (PIR) 仅包括探测器，这种传感器使用红外发射器或光源等目标。 在这里，物体将辐射能量并通过红外接收器检测它。 之后，使用信号处理器来理解信号以获得所需的数据。 PIR 传感器的最佳示例是辐射热计、热电探测器、热电偶-热电堆等。 PIR 传感器有两种类型，如热红外传感器和量子红外传感器。热红外传感器这些类型的传感器与波长无关，它们使用类似热的能源。 这些与响应时间和检测时间一起很慢。量子红外传感器这些类型的传感器取决于波长，并且它们具有很高的响应时间和检测时间。 这类红外传感器需要反复冷却才能精确测量。红外传感器电路红外传感器的应用电路是障碍物检测电路，如下图所示。 该电路可以由光电二极管、红外 LED、运算放大器、LED 和电位器构成，红外 LED 的主要功能是发射红外光，光电二极管用于感测红外光。 在该电路中，使用运算放大器作为电压比较器，传感器的输出可以根据需要通过电位器进行调整。一旦红外 LED 发出的光照射到物体上，就可以落在光电二极管上，然后光电二极管的电阻将下降。IR Sensor Circuit Diagram在这里，运算放大器的阈值输入之一可以通过电位器设置，而其他输入可以通过使用光电二极管的串联电阻来设置。 一旦光电二极管上的辐射更大，串联电阻两端的电压降就会更大。 在运算放大器中，两个电压都被评估。如果串联电阻的电压高于阈值电压，则 IC 输出为高电平。 当 IC 输出提供给 LED 时，它会闪烁。 所以使用电位器，可以根据环境条件调整阈值电压。在这个电路中，IR接收器和IR LED的布置是一个非常重要的因素。 一旦红外 LED 直接放置在红外接收器的正前方，则这种布置可以称为直接入射。因此，在这种情况下，来自红外 LED 的几乎全部辐射都将落在红外接收器上。 因此，IR Tx & Rx 之间存在一排视图接触。 如果目标落在这一行，它会在接近接收器时通过复制或吸收辐射来阻挡辐射。优点红外传感器的优点包括以下内容。低功耗抗噪能力强在有光或无光时检测运动这些传感器不是受生锈的影响，它们不需要接触物体进行检测。由于射线的定向红外辐射，不会泄漏数据这些尺寸更适中，更温和。与热电偶相比，响应速度非常快。可靠性高缺点缺点红外传感器包括以下内容。 视线是必要的它会受到雾，雨，污染，灰尘等环境条件的影响这些传感器可以被普通物体阻挡。 数据速率传输不快范围有限高强制红外信号会伤害人眼应用红外传感器的应用包括以下。铁路安全红外成像设备红外天文学光功率计夜视设备分拣设备水分分析仪导弹制导火焰监测仪遥感气候学气体分析仪气象学铁路安全光生物调制石油火焰监测仪的探索麻醉学气体检测仪的测试和红外传感器的所有有关红外传感器和水分分析仪的红外传感器这种传感器最常用于无线技术中，无论周围物体检测、遥控功能等。这种传感器的主要特点是运动和热感应。 红外线区域对于人眼是不明显的。 这是一个问题，市场上有哪些不同类型的传感器？

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