Az infravörös érzékelők bemutatása és típusai
Infravörös érzékelőaz infravörös fizikai tulajdonságok használata az érzékelő mérésére. Az infravörös, más néven infravörös fény tükrözi, törés, szórás, interferencia, abszorpció és egyéb tulajdonságokkal rendelkezik. Bármely anyag kibocsáthat, amelynek saját hőmérséklete van (abszolút nulla felett).infravörös sugárzás. Az infravörös szenzoros mérés nem érintkezik közvetlenül a mért tárggyal, így nincs súrlódás, és előnye a nagy érzékenység, a gyors reagálás.
Az infravörös érzékelő optikai rendszert, érzékelő elemet és átalakító áramkört tartalmaz. Az optikai rendszer átviteli típusra és reflexiós típusra osztható a különböző szerkezet szerint. Az érzékelőelem a működési elv szerint hőérzékelő elemre és fotoelektromos érzékelőelemre osztható. A termisztorok a legszélesebb körben használt termisztorok. Ha a termisztor infravörös sugárzásnak van kitéve, a hőmérséklet növekszik, és az ellenállás megváltozik (ez a változás lehet nagyobb vagy kisebb, mert a termisztor felosztható pozitív hőmérsékleti együtthatójú termisztorra és negatív hőmérsékleti együtthatójú termisztorra), ami elektromos jel kimenetté alakítható. az átalakító áramkörön keresztül. A fotoelektromos érzékelőelemeket általában fényérzékeny elemekként használják, általában ólom-szulfidból, ólom-szelenidből, indium-arzenidből, antimon-arzenidből, higany-kadmium-tellurid háromkomponensű ötvözetből, germániumból és szilíciummal adalékolt anyagokból készülnek.
Az infravörös érzékelők különösen a távoli infravörös tartomány érzékenységét használják ki az emberi fizikai vizsgálat során, az infravörös hullámhosszak hosszabbak a látható fénynél és rövidebbek, mint a rádióhullámok. Az infravörös azt gondolja az emberekben, hogy csak forró tárgyak bocsátják ki, de valójában nem így van. A természetben létező összes tárgy, mint például az ember, a tűz, a jég és így tovább, mind infravörös sugarakat bocsát ki, de hullámhosszuk az objektum hőmérséklete miatt eltérő. A testhőmérséklet körülbelül 36-37°C, ami távoli infravörös sugarat bocsát ki, amelynek csúcsértéke 9-10 μm. Ezenkívül a 400 ~ 700°C-ra felmelegített tárgy egy középső infravörös sugarat bocsáthat ki, amelynek csúcsértéke 3 ~ 5 μm.
Ainfravörös érzékelőakcióira osztható:
(1) Az infravörös vonal hővé alakul, és a változó ellenállásérték hőtípusa és a kimeneti jel, például az elektromos dinamikus potenciál hő hatására eltávolítódik.
(2) A félvezető migrációs jelenség optikai hatása és a fotoelektromos potenciál hatás kvantumtípusa PN-kapcsolat miatt.
A termikus jelenséget pirotermikus hatásnak nevezik, és a legreprezentatívabbak a sugárzásdetektor (Thermal Bolometer), a termoelektromos reaktor (Thermopile) és a termoelektromos (Pyroelectric) elemek.
A termikus típus előnyei: szobahőmérsékleten működik, hullámhossz-függés (különböző hullámhossz-érzékelési változások) nem létezik, költsége olcsó;
Hátrányok: alacsony érzékenység, lassú válaszadás (mS spektrum).
A kvantumtípus előnyei: nagy érzékenység, gyors válaszadás (S spektruma);
Hátrányok: hűteni kell (folyékony nitrogén), hullámhossz függés, magas ár;
Az infravörös érzékelő optikai rendszert, érzékelő elemet és átalakító áramkört tartalmaz. Az optikai rendszer átviteli típusra és reflexiós típusra osztható a különböző szerkezet szerint. Az érzékelőelem a működési elv szerint hőérzékelő elemre és fotoelektromos érzékelőelemre osztható. A termisztorok a legszélesebb körben használt termisztorok. Ha a termisztor infravörös sugárzásnak van kitéve, a hőmérséklet növekszik, és az ellenállás megváltozik (ez a változás lehet nagyobb vagy kisebb, mert a termisztor felosztható pozitív hőmérsékleti együtthatójú termisztorra és negatív hőmérsékleti együtthatójú termisztorra), ami elektromos jel kimenetté alakítható. az átalakító áramkörön keresztül. A fotoelektromos érzékelőelemeket általában fényérzékeny elemekként használják, általában ólom-szulfidból, ólom-szelenidből, indium-arzenidből, antimon-arzenidből, higany-kadmium-tellurid háromkomponensű ötvözetből, germániumból és szilíciummal adalékolt anyagokból készülnek.
Az infravörös érzékelők különösen a távoli infravörös tartomány érzékenységét használják ki az emberi fizikai vizsgálat során, az infravörös hullámhosszak hosszabbak a látható fénynél és rövidebbek, mint a rádióhullámok. Az infravörös azt gondolja az emberekben, hogy csak forró tárgyak bocsátják ki, de valójában nem így van. A természetben létező összes tárgy, mint például az ember, a tűz, a jég és így tovább, mind infravörös sugarakat bocsát ki, de hullámhosszuk az objektum hőmérséklete miatt eltérő. A testhőmérséklet körülbelül 36-37°C, ami távoli infravörös sugarat bocsát ki, amelynek csúcsértéke 9-10 μm. Ezenkívül a 400 ~ 700°C-ra felmelegített tárgy egy középső infravörös sugarat bocsáthat ki, amelynek csúcsértéke 3 ~ 5 μm.
Ainfravörös érzékelőakcióira osztható:
(1) Az infravörös vonal hővé alakul, és a változó ellenállásérték hőtípusa és a kimeneti jel, például az elektromos dinamikus potenciál hő hatására eltávolítódik.
(2) A félvezető migrációs jelenség optikai hatása és a fotoelektromos potenciál hatás kvantumtípusa PN-kapcsolat miatt.
A termikus jelenséget pirotermikus hatásnak nevezik, és a legreprezentatívabbak a sugárzásdetektor (Thermal Bolometer), a termoelektromos reaktor (Thermopile) és a termoelektromos (Pyroelectric) elemek.
A termikus típus előnyei: szobahőmérsékleten működik, hullámhossz-függés (különböző hullámhossz-érzékelési változások) nem létezik, költsége olcsó;
Hátrányok: alacsony érzékenység, lassú válaszadás (mS spektrum).
A kvantumtípus előnyei: nagy érzékenység, gyors válaszadás (S spektruma);
Hátrányok: hűteni kell (folyékony nitrogén), hullámhossz függés, magas ár;
