Introducción y tipos de sensores infrarrojos
Sensor infrarojoes el uso de propiedades físicas infrarrojas para medir el sensor. La luz infrarroja, también conocida como luz infrarroja, tiene propiedades de reflexión, refracción, dispersión, interferencia, absorción y otras. Cualquier sustancia que tenga una determinada temperatura propia (por encima del cero absoluto) puede emitirradiación infrarroja. La medición del sensor infrarrojo no entra en contacto directo con el objeto medido, por lo que no hay fricción y tiene las ventajas de una alta sensibilidad y una respuesta rápida.
El sensor de infrarrojos incluye un sistema óptico, un elemento de detección y un circuito de conversión. El sistema óptico se puede dividir en tipo de transmisión y tipo de reflexión según la diferente estructura. El elemento detector se puede dividir en elemento detector térmico y elemento detector fotoeléctrico según el principio de funcionamiento. Los termistores son los termistores más utilizados. Cuando el termistor se somete a radiación infrarroja, la temperatura aumenta y la resistencia cambia (este cambio puede ser mayor o menor, porque el termistor se puede dividir en termistor de coeficiente de temperatura positivo y termistor de coeficiente de temperatura negativo), que se puede convertir en salida de señal eléctrica. a través del circuito de conversión. Los elementos de detección fotoeléctrica se utilizan comúnmente como elementos fotosensibles, generalmente hechos de sulfuro de plomo, seleniuro de plomo, arseniuro de indio, arseniuro de antimonio, aleación ternaria de telururo de mercurio y cadmio, germanio y materiales dopados con silicio.
Los sensores infrarrojos, en particular, aprovechan la sensibilidad del rango de infrarrojo lejano para el examen físico humano; las longitudes de onda infrarrojas son más largas que la luz visible y más cortas que las ondas de radio. Los infrarrojos hacen pensar que sólo lo emiten objetos calientes, pero en realidad no es así. Todos los objetos que existen en la naturaleza, como los seres humanos, el fuego, el hielo, etc., emiten rayos infrarrojos, pero su longitud de onda es diferente debido a la temperatura del objeto. La temperatura corporal es de aproximadamente 36 ~ 37 °C, lo que emite un rayo infrarrojo lejano con un valor máximo de 9 ~ 10 μm. Además, el objeto calentado a 400 ~ 700°C puede emitir un rayo infrarrojo medio con un valor máximo de 3 ~ 5μm.
Elsensor infrarojose puede dividir en sus acciones:
(1) La línea infrarroja se transforma en calor, y el calor elimina el tipo de calor del valor de resistencia cambiante y la señal de salida, como el potencial dinámico eléctrico.
(2) El efecto óptico del fenómeno de migración de semiconductores y el tipo cuántico del efecto del potencial fotoeléctrico debido a la conexión PN.
El fenómeno térmico se conoce comúnmente como efecto pirotérmico, y los más representativos son los elementos detectores de radiación (Bolómetro Térmico), reactor termoeléctrico (Termopila) y termoeléctricos (Piroeléctrico).
Las ventajas del tipo térmico son: puede funcionar a temperatura ambiente, no existe dependencia de la longitud de onda (cambios sensoriales de diferentes longitudes de onda), el costo es económico;
Desventajas: baja sensibilidad, respuesta lenta (espectro mS).
Ventajas del tipo cuántico: alta sensibilidad, respuesta rápida (el espectro de S);
Desventajas: debe enfriarse (nitrógeno líquido), dependencia de la longitud de onda, precio elevado;
El sensor de infrarrojos incluye un sistema óptico, un elemento de detección y un circuito de conversión. El sistema óptico se puede dividir en tipo de transmisión y tipo de reflexión según la diferente estructura. El elemento detector se puede dividir en elemento detector térmico y elemento detector fotoeléctrico según el principio de funcionamiento. Los termistores son los termistores más utilizados. Cuando el termistor se somete a radiación infrarroja, la temperatura aumenta y la resistencia cambia (este cambio puede ser mayor o menor, porque el termistor se puede dividir en termistor de coeficiente de temperatura positivo y termistor de coeficiente de temperatura negativo), que se puede convertir en salida de señal eléctrica. a través del circuito de conversión. Los elementos de detección fotoeléctrica se utilizan comúnmente como elementos fotosensibles, generalmente hechos de sulfuro de plomo, seleniuro de plomo, arseniuro de indio, arseniuro de antimonio, aleación ternaria de telururo de mercurio y cadmio, germanio y materiales dopados con silicio.
Los sensores infrarrojos, en particular, aprovechan la sensibilidad del rango de infrarrojo lejano para el examen físico humano; las longitudes de onda infrarrojas son más largas que la luz visible y más cortas que las ondas de radio. Los infrarrojos hacen pensar que sólo lo emiten objetos calientes, pero en realidad no es así. Todos los objetos que existen en la naturaleza, como los seres humanos, el fuego, el hielo, etc., emiten rayos infrarrojos, pero su longitud de onda es diferente debido a la temperatura del objeto. La temperatura corporal es de aproximadamente 36 ~ 37 °C, lo que emite un rayo infrarrojo lejano con un valor máximo de 9 ~ 10 μm. Además, el objeto calentado a 400 ~ 700°C puede emitir un rayo infrarrojo medio con un valor máximo de 3 ~ 5μm.
Elsensor infrarojose puede dividir en sus acciones:
(1) La línea infrarroja se transforma en calor, y el calor elimina el tipo de calor del valor de resistencia cambiante y la señal de salida, como el potencial dinámico eléctrico.
(2) El efecto óptico del fenómeno de migración de semiconductores y el tipo cuántico del efecto del potencial fotoeléctrico debido a la conexión PN.
El fenómeno térmico se conoce comúnmente como efecto pirotérmico, y los más representativos son los elementos detectores de radiación (Bolómetro Térmico), reactor termoeléctrico (Termopila) y termoeléctricos (Piroeléctrico).
Las ventajas del tipo térmico son: puede funcionar a temperatura ambiente, no existe dependencia de la longitud de onda (cambios sensoriales de diferentes longitudes de onda), el costo es económico;
Desventajas: baja sensibilidad, respuesta lenta (espectro mS).
Ventajas del tipo cuántico: alta sensibilidad, respuesta rápida (el espectro de S);
Desventajas: debe enfriarse (nitrógeno líquido), dependencia de la longitud de onda, precio elevado;
