Einführung und Arten von Infrarotsensoren

Infrarotsensorist die Nutzung physikalischer Infraroteigenschaften zur Messung des Sensors. Infrarot, auch Infrarotlicht genannt, hat Reflexion, Brechung, Streuung, Interferenz, Absorption und andere Eigenschaften. Jeder Stoff, der eine bestimmte Eigentemperatur (über dem absoluten Nullpunkt) hat, kann emittierenInfrarotstrahlung. Bei der Infrarot-Sensormessung kommt es nicht zu direktem Kontakt mit dem Messobjekt, sodass keine Reibung entsteht und die Vorteile einer hohen Empfindlichkeit und einer schnellen Reaktion bestehen.
Der Infrarotsensor umfasst ein optisches System, ein Erkennungselement und eine Umwandlungsschaltung. Das optische System kann je nach Struktur in Transmissionstyp und Reflexionstyp unterteilt werden. Das Erfassungselement kann je nach Funktionsprinzip in ein thermisches Erfassungselement und ein fotoelektrisches Erfassungselement unterteilt werden. Thermistoren sind die am häufigsten verwendeten Thermistoren. Wenn der Thermistor Infrarotstrahlung ausgesetzt wird, steigt die Temperatur und der Widerstand ändert sich (diese Änderung kann größer oder kleiner sein, da der Thermistor in einen Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizienten und einen Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizienten unterteilt werden kann), was in einen elektrischen Signalausgang umgewandelt werden kann durch die Konvertierungsschaltung. Photoelektrische Detektionselemente werden üblicherweise als lichtempfindliche Elemente verwendet und bestehen üblicherweise aus mit Bleisulfid, Bleiselenid, Indiumarsenid, Antimonarsenid, ternärer Quecksilber-Cadmiumtellurid-Legierung, Germanium und Silizium dotierten Materialien.
Insbesondere Infrarotsensoren nutzen die Empfindlichkeit des fernen Infrarotbereichs für die körperliche Untersuchung des Menschen. Infrarotwellenlängen sind länger als sichtbares Licht und kürzer als Radiowellen. Infrarot lässt die Menschen denken, dass es nur von heißen Objekten emittiert wird, aber in Wirklichkeit ist es nicht so. Alle in der Natur vorkommenden Objekte wie Menschen, Feuer, Eis usw. senden alle Infrarotstrahlen aus, ihre Wellenlänge ist jedoch aufgrund der Temperatur des Objekts unterschiedlich. Die Körpertemperatur beträgt etwa 36 bis 37 °C und sendet ferne Infrarotstrahlen mit einem Spitzenwert von 9 bis 10 μm aus. Darüber hinaus kann das auf 400 bis 700 °C erhitzte Objekt einen mittleren Infrarotstrahl mit einem Spitzenwert von 3 bis 5 μm aussenden.

DerInfrarotsensorkann in seine Aktionen unterteilt werden:
(1) Die Infrarotlinie wird in Wärme umgewandelt, und die Wärmeart des sich ändernden Widerstandswerts und das Ausgangssignal wie das elektrische dynamische Potenzial werden durch Wärme entfernt.
(2) Der optische Effekt des Halbleitermigrationsphänomens und der Quantentyp des photoelektrischen Potentialeffekts aufgrund der PN-Verbindung.
Das thermische Phänomen ist allgemein als pyrothermer Effekt bekannt. Die repräsentativsten sind Strahlungsdetektoren (Thermalbolometer), thermoelektrische Reaktoren (Thermopile) und thermoelektrische Elemente (Pyroelektrika).
Die Vorteile des thermischen Typs sind: kann bei Raumtemperatur betrieben werden, es besteht keine Wellenlängenabhängigkeit (sensorische Veränderungen unterschiedlicher Wellenlängen) und die Kosten sind günstig;
Nachteile: geringe Empfindlichkeit, langsame Reaktion (mS-Spektrum).
Vorteile des Quantentyps: hohe Empfindlichkeit, schnelle Reaktion (Spektrum);
Nachteile: muss kühlen (flüssiger Stickstoff), Wellenlängenabhängigkeit, hoher Preis;