日期：2024-04-16
紅外接收頭，英文IR SENSOR，它是一種發射或檢測紅外輻射來感知周圍環境的電子裝置。紅外接收頭可以測量物體的熱量并檢測運動。通常，在紅外光譜中，所有物體都會發射某種形式的熱輻射。這些類型的輻射是肉眼看不見的，可以被紅外接收頭檢測到。發射器只是一個 IR LED(發光二極管)，探測器只是一個 IR 光電二極管，它對與 IR LED 發射的波長相同的紅外光敏感。當紅外光照射到光電二極管上時，電阻和輸出電壓將與接收到的紅外光量成比例地變化。
紅外接收頭一、類型
紅外傳感器分為主動紅外傳感器和被動紅外傳感器兩大類。1.主動紅外接收頭該主動紅外接收頭包括發射器和接收器。在大多數應用中，發光二極管用作光源，LED用作非成像紅外接收頭，激光二極管用作成像紅外接收頭。這些傳感器通過能量輻射工作，通過輻射接收和檢測。此外，可以使用信號處理器對其進行處理以獲得必要的信息。此類主動紅外接收頭的最佳示例是反射式傳感器和截止式傳感器。
紅外接收頭二工作原理及應用
被動紅外傳感器，被動紅外接收頭僅測量紅外輻射，而不發射紅外輻射。被動紅外傳感器僅包括探測器，不包括發射器。這些傳感器使用發射器或紅外源等物體。該物體發射能量并被紅外接收器檢測到。之后，使用信號處理器來理解信號以獲得所需的信息。被動紅外傳感器的最佳示例是熱釋電探測器、測輻射熱計、熱電偶、熱電堆等。此外，被動紅外接收頭分為熱紅外傳感器和量子紅外傳感器兩種。熱紅外接收頭與波長無關。這些接收頭使用的能量是被加熱的，熱探測器的響應時間和檢測時間較慢;雖然量子紅外傳感器與波長相關，但這些傳感器具有高響應和檢測時間，并且這些傳感器需要定期冷卻才能進行特定測量。
紅外接收頭三、波長相等
工作原理：紅外接收頭的工作原理類似于物體檢測傳感器。該傳感器包括紅外LED和紅外光電二極管，因此將兩者組合可以形成光耦合器。紅外接收頭電路的工作原理及應用：紅外 LED 是發射紅外輻射的發射器。這種 LED 看起來與標準 LED 類似，產生的輻射是人眼看不見的。紅外接收器主要利用紅外發射器來檢測輻射。這些紅外接收器可用作光電二極管。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。紅外接收頭的種類主要根據電壓、波長、封裝等不同而存在。一旦作為紅外發射器和接收器組合使用，那么接收器的波長必須與發射器的波長相等。這里的發射器是紅外 LED，接收器是紅外光電二極管。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獲得的紅外光成正比，這就是紅外傳感器的基本工作原理。一旦紅外發射器產生發射，它就會到達物體，并且一些發射被反射回紅外接收器。紅外接收器可以根據響應的強度確定傳感器輸出。
紅外接收頭四、電位器
它由紅外 LED、光電二極管、電位器、運算放大器和 LED 組成。紅外 LED 發射紅外光，光電二極管檢測紅外光，運算放大器充當電壓比較器，電位計用于根據需要校準傳感器的輸出。當紅外LED發出的光照射到物體并照射到光電二極管時，光電二極管的電阻從一個巨大的值下降。運算放大器的輸入之一位于電位器設置的閾值處。運算放大器的另一個輸入來自光電二極管的串聯電阻。當更多的入射輻射作用在光電二極管上時，串聯電阻上的電壓降可能會很高。在運算放大器中，閾值電壓與串聯電阻兩端的電壓進行比較。如果與光電二極管串聯的電阻兩端的電壓大于閾值電壓，則運算放大器的輸出為高電平。當運放的輸出連接到LED時，LED就會亮起，并且可以根據環境情況通過調節電位器來調節閾值電壓。紅外 LED 和紅外接收器的位置是一個重要因素。當 IR LED 直接放置在 IR 接收器前面時，這種設置稱為直接入射。在這種情況下，幾乎所有來自 IR LED 的輻射都會落在 IR 接收器上。因此，紅外發射器和接收器之間存在視距通信。如果物體落在這條線上，它會通過反射或吸收輻射來阻止輻射到達接收器。
紅外接收頭五、晶體管
晶體管的紅外傳感器電路圖如下所示，使用兩個晶體管的障礙物檢測電路。該電路主要用于使用紅外LED進行障礙物檢測。因此，該電路可以用 NPN 和 PNP 等兩個晶體管構建。對于 NPN，使用 BC547晶體管，對于 PNP，使用 BC557 晶體管。這些晶體管的引腳排列是相同的。
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