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如今,隨著科技的發展,自動控制與檢測 在工業控制和人們的日常生活中發揮著越來越重要的作用,而傳感器是自動控制和信息采集系統中的重要組成部分。傳感器將被測量轉換成適于傳輸或檢測的信號(一般為電信號),再利用計算機或電路設備對傳感器輸出的信號進行處理,實現自動控制。由于傳感器的響應時間一般都比較短,因此可以通過計算機系統對工業生產進行實時控制。
紅外接收頭是檢測特定輻射波(包括熱量)的電子元件。紅外傳感器使系統能夠檢測周圍環境并做出適當響應。紅外接收頭的工作原理包括檢測進入包含紅外(IR)傳感器的設備的感應區域的人或物體發出的紅外波。然后處理此信息并將其用于各種功能,例如識別附近的物體、確定周圍是否有東西在移動,甚至通過視線范圍內沿其軌跡路徑的每個點檢測到的紅外信號提供的檢測距離測量數據將機器人引導至目標位置。除了這一基本功能外,現代應用還包括家庭安全系統,該系統使用運動檢測器和攝像頭,這些攝像頭在收到來自這些雖小但意義重大的技術的特定信號時觸發,使它們成為當今機器人項目中必不可少的元素!在我們的日常生活中,紅外技術起著至關重要的作用。例如,電視利用紅外傳感器來解碼遙控器的信號。讓我們深入了解紅外接收頭的工作原理及其重要性。
紅外 (IR) 接收頭是一種電子設備,可測量和檢測周圍環境中的紅外輻射。1800 年,天文學家威廉·赫歇爾 (William Herchel) 偶然發現了紅外輻射。在測量每種顏色的光(用棱鏡分離)的溫度時,他注意到紅光以外的溫度最高。紅外線是人眼看不見的,因為它的波長比可見光的波長長(盡管它仍然在同一電磁波譜上)。任何散發熱量的東西(溫度高于 5 開爾文左右的所有東西)都會發出紅外輻射。
電感式接近傳感器經過專門設計,能夠檢測最大 60 毫米的金屬物體。電感式接近傳感器配備一個振蕩器,振蕩器的繞組上有一個感應面。繞組產生交變磁場,可用于檢測磁場內的金屬物體。金屬物體產生的感應電流可被傳感器拾取。另一方面,電容式傳感器是一種非接觸式設備,可以檢測任何 20 毫米大小的物體,無論其材質或導電性如何。電容式傳感器在一個區域施加電壓并測量電氣特性的變化來檢測物體。它依賴于電容的原理,或物體固有的保持或保留電荷的能力。
紅外發射管是用來產生紅外光的電子元件,在很多現代科技中都發揮著重要作用。下面我們一起來了解一下紅外發射管的知識吧。首先紅外發射管的工作原理是通過電流的流動,激發半導體材料內部的電子,使電子躍遷釋放能量,產生紅外光。這種紅外光波長較長,人眼無法感知,但可以被紅外接收器等設備接收和解碼。其次紅外發射管的應用范圍非常廣泛,被廣泛應用于遙控器、安防監控系統、醫療設備等各個領域。在遙控器中,紅外發射器作為發射器,將信號轉換成紅外光來控制家用電器的開關和功能。在安防監控系統中,用于紅外攝像機、傳感器等,對目標進行監視和探測。在醫療設備中,紅外發射管用于體溫計、血糖儀等設備,測量人體的生理數據。
紅外 (IR) 傳感器是檢測特定輻射波(包括熱量)的電子元件。紅外傳感器使系統能夠檢測周圍環境并做出適當響應。紅外傳感器的工作原理包括檢測進入包含紅外 (IR) 傳感器的設備的感應區域的人或物體發出的紅外波。然后處理此信息并將其用于各種功能,例如識別附近的物體、確定周圍是否有東西在移動,甚至通過視線范圍內沿其軌跡路徑的每個點檢測到的紅外信號提供的檢測距離測量數據將機器人引導至目標位置。
由于LED燈具的核心部分是PN結(p型半導體與n型半導體通過擴散制成在同一半導體襯底上,它們界面處的空間電荷區稱為PN結),而PN結內部的吸收板和環氧樹脂/硅膠將光能轉化為熱能,這對燈具的副作用非常大,會使LED燈具內部溫度越來越高,亮度越來越低,使用壽命越來越短,因此良好的散熱是LED燈具保持亮度恒定和延長使用壽命的保證。接下來我們來介紹一下大功率LED的封裝結構:因為我們對LED光源的要求越來越高,除了對LED出光率、光色的要求不同之外,對光強等各方面也有著不同的要求,芯片廠商為了滿足客戶的需求。
?紅外或 IR 傳感器是一種測量和拾取周圍環境中紅外輻射的電氣設備。紅外輻射來自電磁波譜中從紅端延伸到微波的部分。紅外線是肉眼看不見的。在人們的想象中,紅外傳感技術最常見的用途是在低光或夜視設備中,或者用于家庭娛樂系統的紅外遙控器。但紅外線的歷史及其用途(和實用性)要廣泛得多。紅外傳感器簡史紅外輻射(有時也縮寫為 IR)是 1800 年英國天文學家 William Herschel 在研究太陽時首次發現的。
在上述電路中,一個 IR LED 始終亮起,另一個 IR LED 連接到 PNP 晶體管的基極端子,因為該 IR LED 充當檢測器。該紅外傳感器電路所需的組件包括100 和 200 歐姆電阻器、BC547 和 BC557 晶體管、LED、IR LED-2。制作該紅外傳感器電路的分步過程包括以下步驟:使用所需組件根據電路圖連接組件將 IR LED 連接到 BC547 晶體管的基極端子將 IR LED 連接到同一晶體管的基極端子。
光敏二極管橫截面PIN 光電二極管還具有高頻響應。與 PN 結相比,PIN 光電二極管的主要優勢在于由于耗盡區增大而具有較高的響應速度。雪崩光電二極管雪崩光敏二極管 (APD) 使用碰撞電離(雪崩效應)在材料中產生內部增益。APD 需要高反向偏置操作(接近反向擊穿電壓)。每個光生載流子都會產生更多對,因此會通過雪崩擊穿倍增。這會在光敏二極管內產生內部增益,從而增加有效響應度(每個光子產生的電流更大)。圖 3顯示了 APD 的橫截面。典型的光譜響應范圍約為 300 – 1100 nm。APD 中的電流噪聲高于 PIN 光電二極管,但信號增益增加得更大,使得 APD 中的信噪比更高。APD 通常具有更高的響應速度,并且能夠檢測或測量較低水平的光。
發光二極管 (LED) 是一種半導體元件,當電能通過時,它會通過電致發光發光。它們是非相干光源,能夠發射紫外線 (UV)、可見光和紅外線 (IR) 波長范圍內的高強度光輻射。與激光器相比,它們不是“點光源”,并且具有比激光器大得多的光譜帶寬,并且使用壽命長。廣義上講,LED 可分為兩大類:在 UV-VIS 區域發光的 LED 和在 NIR-IR 區域發光的 LED。可見光 LED 通常用于顯示和照明應用,而 NIR-IR 發光 LED 與光傳感器結合用于光開關、通信和傳感應用。
?紅外發光二極管 (IR LED) 通常用于各種電子設備的遙控器,例如電視、空調和家庭影院系統。IR LED 以脈沖形式發射紅外信號,然后由受控設備中的接收器檢測到。通過調制脈沖,遙控器向設備發送不同的命令以執行特定功能。安全系統和監控攝像頭:紅外 LED 用于安全系統和監控攝像頭,以實現夜視功能。這些系統通常使用紅外 LED 陣列產生紅外“泛光”,即使在完全黑暗的環境中也能照亮場景。紅外光是人眼看不見的,但可以被攝像頭的傳感器檢測到,從而使其能夠在弱光條件下捕捉清晰的圖像。這項技術對于夜間監控和保護場所至關重要。
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