什么是紅外傳感器？優點及類型介紹

1.什么是紅外傳感器

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。所有高于絕對零度即-273℃的物質都可以產生紅外線。借由紅外線的特性，人類發明出了紅外傳感器，紅外傳感器又叫紅外線傳感器，是利用紅外線的物理性進行測量的傳感器,它和可見光一樣具有射、折射、干涉衍射、吸收等性質。

2.紅外傳感器的優點

(1)環境適應性優于可見光，尤其是在夜間和惡劣天候下的工作能力;

(2)隱蔽性好，一般都是被動接收目標的信號，比雷達和激光探測安全且保密性強，不易被干擾;

(3)由于目標和背景之間的溫差和發射率差形成的紅外輻射特性進行探測，因而識別偽裝目標的能力優于可見光;

(4)與雷達系統相比，紅外系統的體積小，重量輕，功耗低。

3.紅外傳感器的分類

(1)根據發出方式不同，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射機發出一束經調制的紅外光束，被紅外接收機接收，從而形成一條紅外光束組成的警戒線。當遇到樹葉、雨、小動物、雪、沙塵、霧遮擋則不應報警，人或相當體積的物品遮擋將發生報警。主動紅外探測器技術主要采用一發一收，屬于線形防范，現在已經從最初的單光束發展到多光束，而且還可以雙發雙受，最大限度的降低誤報率，從而增強該產品的穩定性，可靠性。

被動紅外傳感器是靠探測人體發射的紅外線來進行工作的。傳感器器收集外界的紅外輻射進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出變化時就會向外釋放電荷，檢測處理后產生報警。這種傳感器是以探測人體輻射為目標的，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，使環境的干擾受到明顯的控制作用。

(2)根據能量轉換方式的不同，紅外傳感器又可分為光子式和熱釋電式兩種。

光子式紅外傳感器是利用紅外輻射的光子效應而進行工作的傳感器。所謂光子效應，是指當有紅外線入射到某些半導體材料上時，紅外輻射中的光子流與半導體材料中的電子相互作用，改變了電子的能量狀態，從而引起各種電學現象。通過測量半導體材料中電子性質的變化，就可以知道相應紅外輻射的強弱。光子探測器類型主要有內光電探測器、外光電探測器、自由載流子式探測器、QWIP量子阱式探測器等。

熱釋電式紅外傳感器是利用紅外輻射的熱效應引起元件本身的溫度變化來實現某些參數的檢測的，其探測率、響應速度都不如光子型傳感器。但由于其可在室溫下使用，靈敏度與波長無關，所以應用領域很廣。利用鐵電體熱釋電效應的熱釋電型紅外傳感器靈敏度很高，獲得了廣泛應用。

熱釋電紅外傳感器由以下四個主要部分構成：構成電路的鋁基板、場效應晶體管(FET);具有熱釋電效應的陶瓷材料; 限制入射紅外波長的窗口材料;外殼TO—5型管帽和管座。

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