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它們是用于拾取眼睛無法看到的光譜區域的現代技術,它們也稱為熱成像,紅外探測器用于建筑、公共服務和科學。紅外傳感器以熱量的形式發射和/或接收紅外波,雖然大多數紅外接收頭發射和接收紅外波,但有些只能接收它們,這些類型的紅外接收頭被稱為被動紅外接收頭(PIR傳感器)或運動探測器。紅外接收頭是檢測光譜的紅外波長的熱釋電接收頭,它們通常也是發射器,它們可以由光電晶體管、光電二極管或光敏電阻制成,因為它們基本上是相同的器件,它們有很多用途并且必不可少到紅外光的傳輸。
紅外接收頭以熱量的形式發射和/或接收紅外波,雖然大多數紅外接收頭發射和接收紅外波,但有些只能接收它們,這些類型的紅外傳感器被稱為被動紅外傳感器(PIR傳感器)或運動探測器。紅外探測器是檢測光譜的紅外波長的熱釋電傳感器,它們通常也是發射器,它們可以由光電晶體管、光電二極管或光敏電阻制成,因為它們基本上是相同的器件,它們有很多用途并且必不可少到紅外光的傳輸。
紅外發光二極管紅外線輻射由高效材料(用砷化鎵-GaAs制成PN結),正向電壓注入電流時吸取紅外光到PN結。光譜功率分布中心波長為830 ~950nm,半峰帶寬約為40nm。它最大的優點是完全沒有紅暴,(帶940~950nm波長的紅外線管)或只有微弱的紅暴(可見光的紅暴),延長了使用壽命。光是一種電磁波,其波長范圍從幾納米(1nm=10-9m)到1毫米(約毫米)。其中可見光只有一部分,我們稱之為可見光,可見光的波長范圍是380nm~780nm,可見光波長從長到短分為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。
(紅外線遙控器)一種手持式無線設備,用于使用紅外 ( IR ) 范圍內的光信號在房間內操作音頻、視頻和其他電子設備。紅外線需要視線才能到達目的地。低端遙控器在裝置末端僅使用一個發射器,并且必須直接對準設備。高質量的遙控器具有三個或四個功能強大的紅外線發射器,它們設置在不同的角度,可以向整個房間發送信號。所有功能均已編碼使用非常低的數據速率,通常不超過 1,000 位/秒,紅外遙控器為電視、DVD、A/V 接收器等上的每個功能發送不同的代碼。制造的 A/V 設備有數百種遙控代碼這些年來。
一種特殊類型的 PN 結器件在暴露于光時會產生電流,稱為光電二極管。它也被稱為光電探測器或光電傳感器。它以反向偏置模式運行并將光能轉換為電能。下圖顯示了光電二極管的符號表示。它的工作原理是光電效應。光電二極管的工作原理是,當這個兩端半導體器件的結被照亮時,電流開始流過它。當施加一定的反向電位時,只有少數電流流過器件。光電二極管的構造:下圖顯示了光電二極管的結構細節:器件的 PN 結放置在玻璃材料內部。這樣做是為了讓光能通過它。由于只有結暴露在輻射下,因此,玻璃材料的其他部分被涂成黑色或金屬化。整個單元的尺寸非常小,接近2.5 毫米。值得注意的是,流經器件的電流以微安為單位,通過電流表測量。
有源 IR 模塊是具有 4 個組件的電子設備 - 一個 IR 發射器和接收器對(也稱為光耦合器)、一個 Op-Amp(運算放大器)、一個可變電阻器和一個輸出 LED。可提供3.3V或5V電源,最大電流20mA。主要用于熱檢測的無源紅外模塊,沒有發射燈泡。IR 代表紅外線。它的頻率低于可見紅光(紅外線:3×10 11 Hz-4×10 14 Hz,可見紅光:4.3×10 14 Hz)。鎢絲燈是典型的紅外線輻射器。IR 基本上是受熱物體根據 3 種輻射定律發出的電磁輻射:Wein 輻射定律、Planck 輻射定律和 Stefan 輻射定律。
紅外傳感器又稱IR傳感器,是一種檢測反射光并發射紅外光的設備。因此,它可以區分黑色和白色或深色和淺色。有許多類型的紅外傳感器,例如用于電視遙控器、物體檢測甚至用于測量人的心率的紅外傳感器。我們將使用的紅外傳感器是數字傳感器,當檢測到白色時返回 1,檢測到黑色時返回 0。IR 發射器由發射 IR(紅外線)輻射的 LED 組成。這由光電二極管接收,光電二極管在接收端充當 IR 接收器。由于紅外輻射對人眼是不可見的,因此非常適合用于無線通信。一個電子遙控設備主要由這個紅外發射器和接收器組成。遙控器將不可見光的閃光圖案化,將其轉化為指令并由接收器模塊接收。
紅外線是波長比可見紅光更長的光。紅外范圍包括近紅外、中紅外和遠紅外,波長范圍從約 710 納米(近紅外)到 100 微米(遠紅外)。所有物體都根據它們的溫度發光——這被稱為“黑體輻射”。物體越熱,它發出的光波長越短。地球會以大約 9 到 10 微米的峰值發射紅外光——像人類這樣的溫血動物也是如此。該燈可用于檢測運動或溫暖。
紅外接收頭是一種旨在體驗環境某些方面的發射的數字設備。紅外創新解決了各種各樣的無線應用。主要領域是傳感和遠程控制。在電磁光譜中,紅外元素分為三個區域:近紅外區域、中紅外區域和遠紅外區域。除了檢測運動外,IR 傳感器還可以測量物體的熱量。這些形式的傳感器對最簡單的紅外輻射進行分級,而不是發射它,這稱為被動紅外傳感器。通常,在紅外光譜中,所有物體都會輻射出某種形狀的熱傳感器輻射。
在本文中,您將了解光電傳感器的工作原理及其類型。光電傳感器用于通過傳輸光來確定物體的存在。光電傳感器用于檢測物體的受光水平與發射水平相比的變化。光電傳感器發出的光可以是紅外線或可見光。光電傳感器主要由發射光的發射器和接收光的接收器組成。當發射的光被傳感物體中斷或反射時,它會改變到達接收器的光量。接收器檢測到這種變化并將其轉換為電輸出。
光電開關基本上是一種電子設備,用于通過使用光電接收器來檢測物體的存在與否。這些光電開關也用于檢測距離。這些是工業制造目的廣泛需要的。這些也以執行各種功能而聞名,如輸出切換、放大和解調。光電開關用于使用光發射器或接收器檢測物體的距離、不存在或存在。這些傳感器通常提供快速和非接觸式檢測的所有優點。根據功能和相對位置,它們分為三種主要類型:-對射型、回射型和漫射型。
光電二極管傳感器由半導體 pn 結組成,如激光二極管和激光二極管和 LED 物理學中描述的LED. 落在結上的光會導致電子-空穴對的形成。在光伏模式下,即沒有施加偏壓,電子-空穴對遷移到結的相對側,從而產生電壓(和電流,如果器件連接在電路中)。然而,大多數光電二極管都在光電導模式下工作,其中在結上施加反向偏壓。
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