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红外传感器原理(不同红外传感器的工作原理)
红外线是一种人眼看不见的光。它具有光的所有特性，绝对零度(-273℃)以上的所有物质都能产生红外线。根据红外线的特性，红外线用于各种传感器，如红外温湿度传感器、人体红外探测器等。红外传感器也根据其发射模式和能量转换模式分为不同的类型。现在，我们来详细了解一下不同红外传感器的工作原理和特点。优资源网
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根据发射方式的不同，红外传感器可分为主动型和被动型。
主动式红外传感器的发射器发出调制后的红外光束，由红外接收器接收，从而形成由红外光束组成的警戒线。遇到树叶、雨、小动物、雪、灰尘、雾，不要报警，但是有相当体积的人或物体会挡住你。
主动红外探测器技术主要采用一次发射一次接收，属于线性预防。现在已经从最初的单波束发展到多波束，还可以收发两束，更大限度降低虚警率，从而增强产品的稳定性和可靠性。
因为红外线是一种环境因素非相干性好的探测介质(对环境中的声音、雷电、振动、各种人工光源、电磁干扰源都有很好的非相干性)；同时也是目标因素相干性较好的产品(只有阻挡红外光束的目标才会触发报警)，因此主动式红外传感器将得到进一步推广应用。
被动红外传感器通过检测人体发出的红外线来工作。传感器收集外部红外辐射，然后将其收集在红外传感器上。红外传感器通常采用热释电元件，当红外辐射的温度发生变化时会释放电荷，经过检测处理后产生报警。
这种传感器旨在检测人体辐射。因此，辐射敏感元件必须对波长约为10m的红外辐射非常敏感。为了对人体的红外辐射敏感，其辐射面通常覆盖有特殊的滤光片，使环境干扰得到明显控制。
被动红外传感器包括两个串联或并联的热电元件。而且两个热释电元件的极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释电元件的作用几乎相同，使得它们的放电效应相互抵消，所以探测器没有信号输出。
一旦入侵者进入探测区域，人体的红外辐射被一些镜子聚焦，从而被热释电元件接收。但两个热释电元件接收的热量和热释电能量不同，无法抵消，信号处理后报警。被动式红外传感器广泛应用于人体红外探测器中。
根据能量转换方式的不同，红外传感器可分为光子型和热释电型。
光子红外传感器是利用红外辐射的光子效应工作的传感器。所谓光子效应，是指当红外线入射到一些半导体材料上时，红外辐射中的光子流与半导体材料中的电子相互作用，改变了电子的能量状态，从而引起各种电学现象。
通过优友资源网测量半导体材料中电子性质的变化，就可以知道相应红外辐射的强度。光子探测器主要包括内部光电探测器、外部光电探测器、自由载流子探测器、QWIP量子阱探测器等。
光子探测器的主要特点是灵敏度高、响应速度快、响应频率高，但缺点是探测波段窄，一般工作在低温下(为了保持高灵敏度，常采用液氮或热电制冷将光子探测器冷却到较低的工作温度)。
热释电红外传感器利用红外辐射的热效应引起元器件的温度变化来实现某些参数的检测，其检测率和响应速度不如光子传感器。
但它可以在室温下使用，而且灵敏度与波长无关，因此应用范围很广。基于铁电体热释电效应的热释电红外传感器灵敏度高，应用广泛。
热释电效应尤尤资源网中的某些绝缘材料受热时，随着温度的升高，晶体两端会产生数量相等，符号相反的电荷。这种由热变化引起的电极化现象称为热电效应。近十年来，热释电效应已被用于热释电红外传感器。能产生热电效应的晶体称为热电体，也称为热电元件。热电元件常用的材料有单晶、压电陶瓷和聚合物薄膜。
热释电红外传感器的结构热释电红外传感器由以下四个主要部分组成:
①构成电路的铝基板和场效应晶体管(FET)；
②具有热释电效应的陶瓷材料；
(3)用于限制入射红外波长的窗口材料；
④外壳的TO-5型管帽和管座。
当探测器元件单独使用时，存在探测距离短、获得的信号后续电路处理困难等缺点，所以目前多采用红外元件进行探测。红外组件由热释电红外传感器、透镜、测量转换电路和密封管壳组成。该镜头可以扩大探测范围，提高测量灵敏度；测量电路可以完成滤波、放大等信号处理。密封外壳可以防止外界噪音引起的误动作。这种组件体积小，成本低，功能多样，应用广泛。
关键词： 感应器
