日期：2023-07-18
紅外接收頭是一種測(cè)量和檢測(cè)周圍環(huán)境中紅外輻射的電子設(shè)備。紅外輻射是由一位名叫威廉·赫歇爾的天文學(xué)家在1800年偶然發(fā)現(xiàn)的。在測(cè)量每種顏色的光(由棱鏡分隔)的溫度時(shí)，他注意到紅光之外的溫度最高。紅外線對(duì)人眼來說是不可見的，因?yàn)樗牟ㄩL(zhǎng)比可見光長(zhǎng)(盡管它仍然處于相同的電磁頻譜上)。任何散發(fā)熱量的物體(所有溫度高于五開氏度的物體)都會(huì)發(fā)出紅外線輻射。
紅外接收頭一、類型
紅外傳感器有兩種類型：主動(dòng)式和被動(dòng)式。主動(dòng)紅外傳感器既發(fā)射又檢測(cè)紅外輻射。主動(dòng)紅外傳感器有兩部分：發(fā)光二極管 (LED) 和接收器。當(dāng)物體靠近傳感器時(shí)，LED 發(fā)出的紅外光會(huì)從物體反射并被接收器檢測(cè)到。主動(dòng)紅外傳感器充當(dāng)接近傳感器，通常用于障礙物檢測(cè)系統(tǒng)(例如機(jī)器人)。紅外 (PIR) 傳感器僅檢測(cè)紅外輻射，不會(huì)從 LED 發(fā)射紅外輻射。被動(dòng)紅外傳感器由以下部分組成：兩條熱釋電材料條(熱釋電傳感器)紅外濾光片(阻擋所有其他波長(zhǎng)的光)菲涅爾透鏡(將多個(gè)角度的光線收集到一個(gè)點(diǎn))外殼單元(保護(hù)傳感器免受其他環(huán)境變量的影響，例如濕度)。
紅外接收頭二、電子元器件
傳感器最常用于基于運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)，例如家庭安全系統(tǒng)。當(dāng)產(chǎn)生紅外輻射的移動(dòng)物體進(jìn)入探測(cè)器的感應(yīng)范圍時(shí)，兩個(gè)熱釋電元件之間的紅外水平差異被測(cè)量。然后傳感器向嵌入式計(jì)算機(jī)發(fā)送電子信號(hào)，從而觸發(fā)警報(bào)。光電晶體管。由于還有環(huán)境 IR(來自陽(yáng)光、白熾燈等)，因此通常對(duì) 940nm IR 進(jìn)行調(diào)制 通過 32-40KHz 范圍內(nèi)的恒定載波頻率，CIR 接收器包含一個(gè)調(diào)諧到載波頻率的帶通濾波器。這使得接收器能夠區(qū)分調(diào)制的紅外信號(hào)和任何環(huán)境、未調(diào)制的紅外信號(hào)。實(shí)際上，紅外接收器雙重調(diào)諧到基波紅外的波長(zhǎng)和較低的載波頻率。
紅外接收頭三、功率
三個(gè)因素影響 CIR 范圍。按照重要性遞減的順序，它們是：紅外發(fā)射器的功率水平、紅外波長(zhǎng)和載波頻率。紅外發(fā)射器的輸出與通過發(fā)射器的電流成正比。增加電流就會(huì)增加功率。由于占空比通常為 50% 或更低，因此可以用非常高的電流驅(qū)動(dòng)發(fā)射極。為了獲得最佳范圍，發(fā)射器和接收器的紅外波長(zhǎng)應(yīng)匹配。IrDA 發(fā)射器與 CIR 接收器不匹配，CIR 發(fā)射器與 IrDA 接收器也不匹配。這種不匹配對(duì)射程有重大影響。RF 接收器通常具有相當(dāng)寬的帶通，使其能夠使用標(biāo)稱載波頻率±5kHz 以內(nèi)的載波接收和解碼 IR。當(dāng)然，載波距離中心頻率越近越好。
紅外接收頭四、設(shè)計(jì)范圍
IrDA的設(shè)計(jì)范圍非常短。(1-2m) IrDA 不使用任何輔助載波，而是直接用數(shù)據(jù)調(diào)制 850nm IR。很難與環(huán)境紅外區(qū)分開來，因此范圍非常有限。即使 IrDA 發(fā)射器進(jìn)一步用 32-40KHz 載波進(jìn)行調(diào)制，范圍仍然受到限制，因?yàn)?IrDA 發(fā)射器的功率通常低于 CIR 發(fā)射器，而且 CIR 接收器使用 940-950nm 檢測(cè)器，該檢測(cè)器對(duì)850nm 紅外。IrDA 還將光束角限制為“15”，而大多數(shù) CIR 發(fā)射器為“40”或更大。
紅外接收頭五、射頻(RF) 波的頻率
比紅外線低，但波長(zhǎng)比紅外線長(zhǎng)。在 300MHz 時(shí)，波長(zhǎng)為 1m (39.37")，而消費(fèi)類 IR 波長(zhǎng)略低于百萬分之一米。大多數(shù) RF 遙控器使用 300-1000MHz 范圍內(nèi)的載波。RF 接收器只需調(diào)諧到所使用的載波頻率。遙控器 - 無需對(duì) IR 接收器進(jìn)行雙重調(diào)諧。RF 遙控器及其接收器被調(diào)諧至固定頻率。FCC 允許未經(jīng)許可、低功耗使用 300MHz-1000MHz 以及一些更高頻段。
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