什么是红外传感器?

2020-08-05
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  红外(IR)传感器是一种电子设备,可测量和检测其周围环境中的红外辐射。1800年,一位名叫William Herchel的天文学家意外发现了红外辐射。在测量每种颜色的光的温度(用棱镜分开)时,他注意到刚好超过红光的温度最高。人眼看不见红外线,因为红外线的波长比可见光的波长长(尽管它仍处于相同的电磁光谱中)。任何散发热量的东西(温度超过5开氏度的所有东西)都会发出红外线。

  除了最冷的物体外,所有物体都以热能的形式发出电磁辐射,可以被红外传感器检测到。

  红外传感器有两种类型:主动和被动。有源红外传感器既发出并检测红外辐射。有源红外传感器分为两部分:发光二极管(LED)和接收器。当物体靠近传感器时,来自LED的红外光会反射离开物体并被接收器检测到。主动式红外传感器用作接近传感器,它们通常用于障碍物检测系统(例如机器人)中。

  PIR传感器图。资料来源:ResearchGate

  被动红外(PIR)传感器仅检测红外辐射,而不会从LED发出辐射。无源红外传感器包括:

  两条热释电材料(一个热释电传感器)

  红外滤光片(可阻挡所有其他波长的光)

  菲涅耳透镜(可将多个角度的光收集到一个点中)

  外壳单元(用于保护传感器不受其他环境变量(例如湿度)的影响)

  PIR传感器最常用于基于运动的检测,例如家庭安全系统。当产生红外辐射的运动物体进入检测器的感应范围时,将测量两个热电元件之间的IR电平差。然后,传感器将电子信号发送到嵌入式计算机,嵌入式计算机进而触发警报。

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