紅外傳感器的工作原理

　　紅外技術(shù)發(fā)展到現在，已經(jīng)為大家所熟知，這種技術(shù)已經(jīng)在現代科技、國防和工農業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應用。紅外傳感系統是用紅外線(xiàn)為介質(zhì)的測量系統，按照功能能夠分成五類(lèi)：（1）輻射計，用于輻射和光譜測量；（2）搜索和跟蹤系統，用于搜索和跟蹤紅外目標，確定其空間位置并對它的運動(dòng)進(jìn)行跟蹤；（3）熱成像系統，可產(chǎn)生整個(gè)目標紅外輻射的分布圖像；（4）紅外測距和通信系統；（5）混合系統，是指以上各類(lèi)系統中的兩個(gè)或者多個(gè)的組合。

　　紅外傳感器根據探測機理可分成為：光子探測器（基于光電效應）和熱探測器（基于熱效應）。

（1）待測目標

　　根據待側目標的紅外輻射特性可進(jìn)行紅外系統的設定。

（2）大氣衰減

　　待測目標的紅外輻射通過(guò)地球大氣層時(shí)，由于氣體分子和各種氣體以及各種溶膠粒的散射和吸收，將使得紅外源發(fā)出的紅外輻射發(fā)生衰減。

（3）光學(xué)接收器

　　它接收目標的部分紅外輻射并傳輸給紅外傳感器。相當于雷達天線(xiàn)，常用是物鏡。

　?。?/span>4）輻射調制器。對來(lái)自待測目標的輻射調制成交變的輻射光，提供目標方位信息，并可濾除大面積的干擾信號。又稱(chēng)調制盤(pán)和斬波器，它具有多種結構。

（5）紅外探測器

　　這是紅外系統的核心。它是利用紅外輻射與物質(zhì)相互作用所呈現出來(lái)的物理效應探測紅外輻射的傳感器，多數情況下是利用這種相互作用所呈現出的電學(xué)效應。此類(lèi)探測器可分為光子探測器和熱敏感探測器兩大類(lèi)型。

（6）探測器制冷器

　　由于某些探測器必須要在低溫下工作，所以相應的系統必須有制冷設備。經(jīng)過(guò)制冷，設備可以縮短響應時(shí)間，提高探測靈敏度。

　?。?/span>7）信號處理系統。將探測的信號進(jìn)行放大、濾波，并從這些信號中提取出信息。然后將此類(lèi)信息轉化成為所需要的格式，后輸送到控制設備或者顯示器中。

　?。?/span>8）顯示設備。這是紅外設備的終端設備。常用的顯示器有示波器、顯像管、紅外感光材料、指示儀器和記錄儀等。

　　依照上面的流程，紅外系統就可以完成相應的物理量的測量。紅外系統的核心是紅外探測器，按照探測的機理的不同，可以分為熱探測器和光子探測器兩大類(lèi)。下面以熱探測器為例子來(lái)分析探測器的原理。

　　熱探測器是利用輻射熱效應，使探測元件接收到輻射能后引起溫度升高，進(jìn)而使探測器中依賴(lài)于溫度的性能發(fā)生變化。檢測其中某一性能的變化，便可探測出輻射。多數情況下是通過(guò)熱電變化來(lái)探測輻射的。當元件接收輻射，引起非電量的物理變化時(shí)，可以通過(guò)適當的變換后測量相應的電量變化。  

　　紅外傳感器已經(jīng)在現代化的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)揮著(zhù)它的巨大作用，隨著(zhù)探測設備和其他部分的技術(shù)的提高，紅外傳感器能夠擁有更多的性能和更好的靈敏度。

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