發表於 2017-11-03 14:33:27
紅外傳感器可以分為主動式紅外傳感器和被動式紅外傳感器兩類
把一對紅外線發射與紅外線接收的裝置放在一起,組成一個紅外線的對射系統,這樣的系統被定義為主動式紅外傳感器。如果紅外線的發射和接收系統之間的不可見光路被擋住的時候,接收裝置就會立馬察覺出來,很快發出信號提醒光路被阻隔。鑑於這種紅外線的系統,可以利用它的不可見特性,很容易地在很多隱蔽的地方布控防盜警戒裝置,也可以運用在一些設備的安全防護和自動控制等方面上;或者探測特定空間中,一定波長範圍內紅外光線的位置移動,識別空間範圍內是否有移動人體存在,達到自動控制或者安全警戒的目的。
這種類型的紅外傳感器可分為單光束、雙光束、三光束和四光束四種。以紅外線發射器和接收器的設置位置的類型不同,可以把它們的安裝模式氛圍對向型安裝和反射式安裝。反射式安裝只是接收反射鏡或者反射物反射回來的紅外線作為信號,而不會直接接受發射器發出的紅外線。若是由於某些原因導致反射面的位置或方向變化的事後,或者是發射器發出的紅外線和反射回來的光束有一個被擋住時,此時發射器和接受器之間沒有信號交流,即接收器接收不到信號,以至於信號不能及時輸出。
被動式紅外傳感器由於傳感器自身不會傳輸任何能量,只是被動的接收,以此達到探測環境中的紅外輻射能量的目的。傳感器安裝在特定環境,當檢測的區域內沒有人或者動物進入的時候,紅外輻射的頻率不變,如若有人體中的紅外輻射通過,特定的光學系統會使特定的檢測設備產生特定信號,繼而因為電路的設定就會幾發出警報提醒。
其主要由熱傳感器、光學系統等部分組成。紅外傳感器是這種探測設備的核心部分,因為光學系統的協調作用,這樣就可以非常容易地檢測到熱輻射在固定的立體空間中的變化。
把被動式紅外傳感器分為單波束和多波束,這是依據它們的結構和探測範圍的不同而分類的。根據反射聚焦式光學系統的原理,單波束型的傳感器的製作得到啟發,它就是用曲面反射鏡把要處理的的紅外輻射匯聚在紅外傳感器上的。由於被動式紅外傳感器的檢測性能非常好、很容易設置部署且很便宜,所以應用很廣泛;而相對於主動式傳感器來說,被動式傳感器的誤報率很高。綜合考慮,本次設計的是運用主動式的反射式的紅外對射管。
微波、紅外雙鑑傳感器是被動式紅外傳感器和微波傳感器的組合,微波傳感器根據都卜勒效應原理來探測移動物體。傳感器發射微波,微波遇到障礙物時被反射回傳感器,當障礙物相對傳感器運動時,則傳感器接收到的反射波頻率發生變化:當障礙物朝著傳感器運動時,傳感器接收到的反射波頻率比發射波高,當障礙物遠離傳感器運動時,傳感器接收到的反射波頻率比發射波低,因此,傳感器通過比較反射波和發射波的頻率來探測是否有移動物體進入。
微波只對移動物體響應,紅外只對引起紅外溫度變化的物體響應,微波和紅外雙鑑傳感器只有兩者同時響應才會作出報警。因此,大大提高報警可靠性。
分類的指標有很多種,按功能分成五類:(1)輻射計,用於輻射和光譜測量;(2)搜索和跟蹤系統,用於搜索和跟蹤紅外目標,確定其空間位置並對它的運動進行跟蹤;(3)熱成像系統,可產生整個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,是指以上各類系統中的兩個或者多個的組合。
按探測機理大致分為兩類:光子探測器(基於光電效應)和熱探測器(基於熱效應)。
紅外傳感器的原理大致相同,下面以其中的一種——熱探測器為例子來分析探測器的原理。
熱探測器是利用輻射熱效應,使探測元件接收到輻射能後引起溫度升高,進而使探測器中依賴於溫度的性能發生變化。檢測其中某一性能的變化,便可探測出輻射。多數情況下是通過熱電變化來探測輻射的。當元件接收輻射,引起非電量的物理變化時,可以通過適當的變換後測量相應的電量變化。
紅外傳感器在工業上主要用於探測。在家用電器上也常用紅外傳感器作信號感知元件。
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