红外接收头以热量的形式发射和/或接收红外波,虽然大多数红外接收头发射和接收红外波,但有些只能接收它们,这些类型的红外传感器被称为被动红外传感器(PIR传感器)或运动探测器。红外探测器是检测光谱的红外波长的热释电传感器,它们通常也是发射器,它们可以由光电晶体管、光电二极管或光敏电阻制成,因为它们基本上是相同的器件,它们有很多用途并且必不可少到红外光的传输。
红外发光二极管红外线辐射由高效材料(用砷化镓-GaAs制成PN结),正向电压注入电流时吸取红外光到PN结。光谱功率分布中心波长为830 ~950nm,半峰带宽约为40nm。它最大的优点是完全没有红暴,(带940~950nm波长的红外线管)或只有微弱的红暴(可见光的红暴),延长了使用寿命。光是一种电磁波,其波长范围从几纳米(1nm=10-9m)到1毫米(约毫米)。其中可见光只有一部分,我们称之为可见光,可见光的波长范围是380nm~780nm,可见光波长从长到短分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
(红外线??仄?一种手持式无线设备,用于使用红外 ( IR ) 范围内的光信号在房间内操作音频、视频和其他电子设备。红外线需要视线才能到达目的地。低端??仄髟谧爸媚┒私鍪褂靡桓龇⑸淦?,并且必须直接对准设备。高质量的??仄骶哂腥龌蛩母龉δ芮看蟮暮焱庀叻⑸淦?,它们设置在不同的角度,可以向整个房间发送信号。所有功能均已编码使用非常低的数据速率,通常不超过 1,000 位/秒,红外??仄魑缡?、DVD、A/V 接收器等上的每个功能发送不同的代码。制造的 A/V 设备有数百种??卮胝庑┠昀?。
一种特殊类型的 PN 结器件在暴露于光时会产生电流,称为光电二极管。它也被称为光电探测器或光电传感器。它以反向偏置模式运行并将光能转换为电能。下图显示了光电二极管的符号表示。它的工作原理是光电效应。光电二极管的工作原理是,当这个两端半导体器件的结被照亮时,电流开始流过它。当施加一定的反向电位时,只有少数电流流过器件。光电二极管的构造:下图显示了光电二极管的结构细节:器件的 PN 结放置在玻璃材料内部。这样做是为了让光能通过它。由于只有结暴露在辐射下,因此,玻璃材料的其他部分被涂成黑色或金属化。整个单元的尺寸非常小,接近2.5 毫米。值得注意的是,流经器件的电流以微安为单位,通过电流表测量。
有源 IR ??槭蔷哂?4 个组件的电子设备 - 一个 IR 发射器和接收器对(也称为光耦合器)、一个 Op-Amp(运算放大器)、一个可变电阻器和一个输出 LED??商峁?.3V或5V电源,最大电流20mA。主要用于热检测的无源红外???,没有发射灯泡。IR 代表红外线。它的频率低于可见红光(红外线:3×10 11 Hz-4×10 14 Hz,可见红光:4.3×10 14 Hz)。钨丝灯是典型的红外线辐射器。IR 基本上是受热物体根据 3 种辐射定律发出的电磁辐射:Wein 辐射定律、Planck 辐射定律和 Stefan 辐射定律。
红外传感器又称IR传感器,是一种检测反射光并发射红外光的设备。因此,它可以区分黑色和白色或深色和浅色。有许多类型的红外传感器,例如用于电视??仄?、物体检测甚至用于测量人的心率的红外传感器。我们将使用的红外传感器是数字传感器,当检测到白色时返回 1,检测到黑色时返回 0。IR 发射器由发射 IR(红外线)辐射的 LED 组成。这由光电二极管接收,光电二极管在接收端充当 IR 接收器。由于红外辐射对人眼是不可见的,因此非常适合用于无线通信。一个电子??厣璞钢饕烧飧龊焱夥⑸淦骱徒邮掌髯槌?。??仄鹘豢杉獾纳凉馔及富?,将其转化为指令并由接收器??榻邮?。
红外线是波长比可见红光更长的光。红外范围包括近红外、中红外和远红外,波长范围从约 710 纳米(近红外)到 100 微米(远红外)。所有物体都根据它们的温度发光——这被称为“黑体辐射”。物体越热,它发出的光波长越短。地球会以大约 9 到 10 微米的峰值发射红外光——像人类这样的温血动物也是如此。该灯可用于检测运动或温暖。
红外接收头是一种旨在体验环境某些方面的发射的数字设备。红外创新解决了各种各样的无线应用。主要领域是传感和远程控制。在电磁光谱中,红外元素分为三个区域:近红外区域、中红外区域和远红外区域。除了检测运动外,IR 传感器还可以测量物体的热量。这些形式的传感器对最简单的红外辐射进行分级,而不是发射它,这称为被动红外传感器。通常,在红外光谱中,所有物体都会辐射出某种形状的热传感器辐射。
在本文中,您将了解光电传感器的工作原理及其类型。光电传感器用于通过传输光来确定物体的存在。光电传感器用于检测物体的受光水平与发射水平相比的变化。光电传感器发出的光可以是红外线或可见光。光电传感器主要由发射光的发射器和接收光的接收器组成。当发射的光被传感物体中断或反射时,它会改变到达接收器的光量。接收器检测到这种变化并将其转换为电输出。
光电开关基本上是一种电子设备,用于通过使用光电接收器来检测物体的存在与否。这些光电开关也用于检测距离。这些是工业制造目的广泛需要的。这些也以执行各种功能而闻名,如输出切换、放大和解调。光电开关用于使用光发射器或接收器检测物体的距离、不存在或存在。这些传感器通常提供快速和非接触式检测的所有优点。根据功能和相对位置,它们分为三种主要类型:-对射型、回射型和漫射型。
光电二极管传感器由半导体 pn 结组成,如激光二极管和激光二极管和 LED 物理学中描述的LED. 落在结上的光会导致电子-空穴对的形成。在光伏模式下,即没有施加偏压,电子-空穴对迁移到结的相对侧,从而产生电压(和电流,如果器件连接在电路中)。然而,大多数光电二极管都在光电导模式下工作,其中在结上施加反向偏压。
大多数电子设备??仄魇褂媒焱?二极管发射到达设备的光束。940 nm波长的 LED 是典型的。这种红外光是人眼看不到的,但会被接收设备上的传感器接收到。摄像机看到二极管就好像它产生可见的紫色光一样。使用单通道(单功能、一键式)??仄骺刂圃夭ㄐ藕诺拇嬖诳梢杂美创シ⒁桓龊?。对于多通道(普通多功能)??仄?,需要更复杂的程序:一个包括用不同频率的信号调制载波。在接收器解调接收到的信号后,它会应用适当的频率滤波器来分离各个信号。通过在非??拷吹餍车降缣ǖ腁M 收音机附近操作??仄?,人们通??梢蕴皆诤焱庠夭ㄉ系髦频男藕?。
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