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[紅外發射管]紅外發射管產品波長講解

日期：2023-10-05

紅外 (IR) 發射管是一種用于測量和檢測周圍環境中的紅外輻射的電子設備。那么什么是紅外線輻射呢?紅外輻射 - 也稱為紅外光 - 是指波長比可見光更長的電磁輻射。事實上，據說它涵蓋了大約 1 毫米到大約 700 納米的波長(可見光譜的標稱紅邊)。因此，人眼看不見它，但可以通過皮膚上的溫暖感覺來檢測。紅外輻射 (IR) 是天文學家威廉·赫歇爾 (William Herschel) 在 1800 年偶然發現的。當他計算每種顏色的光(由棱鏡分隔)的溫度時，赫歇爾觀察到紅光之外的溫度最高。值得注意的是，雖然紅外線的波長比可見光的波長長，但它們在很大程度上處于相同的電磁頻譜上。任何散發熱量的物體(基本上溫度高于五開氏度)都會發出紅外線輻射。

紅外發射管一、類型

紅外發射管有兩種類型：主動紅外傳感器和被動紅外發射管。主動紅外發射管，主動紅外傳感器發射并檢測紅外輻射。它們由兩部分組成：發光二極管 (LED) 和接收器。當物體靠近發射管時，LED 發出的紅外光會從物體上反射出來并被接收器檢測到。因此，主動紅外傳感器充當接近傳感器，通常用于機器人等障礙物檢測系統。

紅外發射管二、組件

另一方面，被動紅外傳感器僅檢測紅外輻射;它們不會從 LED 發出光。被動紅外傳感器 (PIR) 由以下組件組成：兩條熱釋電材料條(熱釋電傳感器);紅外濾光片可阻擋所有其他波長的光;菲涅耳透鏡，可將多個角度的光線收集到一個點;以及一個外殼單元，用于保護傳感器免受其他環境變量(例如溫度和濕度)的影響。PIR 傳感器主要用于基于 PIR 的運動檢測器。

紅外發射管三、如何工作?

紅外發射管的工作原理與物體檢測傳感器的工作原理相同。該傳感器通常具有一個紅外 LED 和一個紅外光電二極管，將這兩者結合起來可以使用光電耦合器或光耦合器。IR LED 基本上是發射紅外輻射的發射器;它看起來與標準 LED 類似。而且由于它產生的輻射不是人眼看不見的;輻射由光電二極管形式的紅外發射管檢測。紅外光電二極管響應紅外 LED 產生的紅外光。光電二極管的電阻和輸出電壓的變化與紅外光成正比。然而，必須記住，紅外光電二極管與普通光電二極管不同，因為它們僅檢測紅外輻射。紅外發射器產生發射后，它到達物體，一些發射會反彈或反射回紅外接收器。根據響應的強度，傳感器輸出由紅外接收器決定。

紅外發射管四、應用

如今，紅外發射管已用于許多領域，所有這些領域都有其無數的應用。例如，速度傳感器用于同步多個電機的速度。溫度傳感器用于工業溫度控制。被動紅外傳感器(又名 PIR 傳感器)用于自動開門系統，而超聲波傳感器用于測量距離。除了用于基于發射管的項目之外，紅外傳感器還廣泛用于下述的電器/電子設備。

紅外發射管五、紅外成像設備

紅外發射管的主要應用之一是紅外成像設備;想想熱成像儀、夜視設備(夜視攝像機)、紅外天文學等。盡管紅外輻射肉眼看不見，但水、巖石、土壤、植被、大氣甚至人體組織都會發射紅外輻射。熱紅外探測器可以測量紅外范圍內的這些輻射，并共享圖像上物體/區域的溫度分布。輻射溫度計，紅外傳感器用于輻射溫度計，用于根據物體發出的熱輻射來測量物體的溫度。這些溫度計的使用主要是因為它們能夠在不直接接觸物體的情況下測量溫度、響應時間更快并且易于進行模式測量。

紅外發射管六、暗電流

紅外光電二極管用作紅外接收器，用于檢測從紅外 LED 反射的光線。光電二極管基本上是一個反向偏置 PN 結二極管。當光電二極管暴露在光線下時，二極管兩端的電阻會降低。從而增大反向電流。如果光電二極管沒有暴露在光線下，二極管兩端的電阻就會很高。因此，反向電流將非常小。該電流也稱為暗電流。根據波長、電壓、封裝和其他因素，紅外接收器有多種類型。當用于紅外發射器-接收器組合時，接收器的波長應與發射器的波長匹配。這些光肉眼不可見，但可以通過相機看到。這就是為什么這些紅外傳感器用于夜視攝像機的原因。當光線照射到紅外傳感器上時，光電二極管會根據電阻變化做出響應。這種電阻的變化是用電壓來測量的。該模塊可以通過幾個限流電阻直接連接到微控制器、Arduino 或 Raspberry Pi。

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