紅外線傳感器原理

紅外線傳感器是利用紅外線來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的一種傳感器，有靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，紅外線傳感器可以控制驅(qū)動裝置的運(yùn)行。紅外線傳感器常用于無接觸溫度測量，氣體成分分析和無損探傷，在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如采用紅外線傳感器遠(yuǎn)距離測量人體表面溫度的熱像圖，可以發(fā)現(xiàn)溫度異常的部位。

紅外線是一種人類肉眼看不見的光，所以，它具有光的一切光線的所有特性。但同時，紅外線還有一種還具有非常顯著的熱效應(yīng)。所有高于絕對零度即-273℃的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線。根據(jù)發(fā)出方式不同，紅外傳感器可分為主動式和被動式兩種。

主動紅外傳感器的發(fā)射機(jī)發(fā)出一束經(jīng)調(diào)制的紅外光束，被紅外接收機(jī)接收，從而形成一條紅外光束組成的警戒線。當(dāng)遇到樹葉、雨、小動物、雪、沙塵、霧遮擋則不應(yīng)報警，人或相當(dāng)體積的物品遮擋將發(fā)生報警。

主動紅外探測器技術(shù)主要采用一發(fā)一收，屬于線形防范，現(xiàn)在已經(jīng)從最初的但光束發(fā)展到多光束，而且還可以雙發(fā)雙受，最大限度的降低誤報率，從而增強(qiáng)該產(chǎn)品的穩(wěn)定性，可靠性。

由于紅外線屬于環(huán)境因素不相干性良好（對于環(huán)境中的聲響、雷電、振動、各類人工光源及電磁干擾源，具有良好的不相干性）的探測介質(zhì);同時也是目標(biāo)因素相干性好的產(chǎn)品（只有阻斷紅外射束的目標(biāo)，才會觸發(fā)報警），所以主動式紅外傳感器器將會得到進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用。

被動紅外傳感器是靠探測人體發(fā)射的紅外線來進(jìn)行工作的。傳感器器收集外界的紅外輻射進(jìn)而聚集到紅外傳感器上。紅外傳感器通常采用熱釋電元件，這種元件在接收了紅外輻射溫度發(fā)出變化時就會向外釋放電荷，檢測處理后產(chǎn)生報警。

這種傳感器是以探測人體輻射為目標(biāo)的。所以輻射敏感元件對波長為10μm左右的紅外輻射必須非常敏感。為了對人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。

被動紅外傳感器包含兩個互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元。而且制成的兩個電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對兩個熱釋電元幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測器無信號輸出。

一旦入侵人進(jìn)入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡而聚焦，從而被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同，不能抵消，經(jīng)信號處理而報警。