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project3红外传感器


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红外传感器

系 班 姓 学

别 级 名 号

电子信息与电气工程系 自 动 化

红外传感器
摘要:红外传感器是利用物体产生红外辐射的特性来实现自动检测的一种传感 摘要 器,已经广泛应用与生产、科研、军事和医疗等各个领域。红外技术是发展检测 技术、遥感技术和空间科学的重要手段【1】 。 关键词:红外线; 关键词 正文: 红外线传感器是利用物体产生红色辐射的特性实现自动检测的传感器。 红外 线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质,只要 它本身具有一定的温度(高于绝对零度) ,都能辐射红外线。红外线传感器测量
【a 。 时不与被测物体直接接触, 因而不存在摩擦, 并且有灵敏度高, 响应快等优点 】

红外传感器; 红外测温仪

红外辐射的物理本质是热辐射, 一个炽热物体向外辐射的能量大部分是通过 红外线辐射出来的。物体的温度越高,辐射出来的红外线越多,辐射的能量就越 强。红外光的本质与可见光或电磁波性质一样,具有反射、 折射、散射、干涉、 吸收等特性, 它在真空中也以光速传播,并具有明显的波粒二相性。 红外辐射和所有电磁波一样,是以波的形式在空间直线传播的。它在大气中 传播时,大气层对不同波长的红外线存在不同的吸收带,红外线气体分析器就是 利用该特性工作的, 空气中对称的双原子气体, N2、 如 O2、 等不吸收红外线。 H2 而红外线在通过大气层时,有三个波段透过率高,它们是 2~2.6μm、3~5 μ m 和 8~14 μm, 统称它们为“大气窗口”。 这三个波段对红外探测技术特别重要, 因此红外探测器一般都工作在这三个波段(大气窗口)之内【b 】 。

1-电磁波谱

红外传感器按其应用可分为以下几个方面:①红外辐射计,用于辐射和光谱 辐射测量;②搜索和跟踪系统,可用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并 对其运动进行跟踪③热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图像,如红外 图像仪、多光谱扫描仪等;④红外测距和通信系统⑤混合系统,是指以上各类系 统中的两个或多个的组合【c】 。红外探测器的种类很多,按探测机理的不同,分 为热电红外传感器和光电红外传感器两大类。

国内外研究现象: 1 国内外研究现象:
红外技术是在最近几十年中发展起来的一门新兴技术。它在科技,国防,和 工农业生产等领域得到广泛的应用,特别是在科学研究、军事工程和医学方面起 着极其重要的作用。例如在红外制导火箭、红外成像、红外遥感等。而红外辐射 技术的重要工具就红外传感器, 红外传感器已经在现代化的生产实践中发挥着它 的巨大作用。尤其是在实现远距离温度监测与控制方面,红外温度传感器以其优 异的性能,满足了多方面的要求,因而在产品传感器大显身手的地方。因此红外 传感器的发展前景也是不可估量的【d】 。 深圳市翰群科技有限公司(Contin Technology limited), 创办于 2003 年,并于 次年 2004 年创办香港翰群科技有限公司(Contin Technology limited),主要从事传 感器销售及安全警报系统等对外加工贸易业务。 除对外加工贸易业务外,公司也致力开发自已的产品,主要有:红外线探测器, 安全警报系统,微波红外探测器,烟雾报警器,摇控器,RF 发射接收模块,遥 控开关,人体感应开关等,产品销往全国各地及部分海外市场。其中,代理销售 日本大真空 (KDS) 和日本尼赛拉 (NICERA) 及德国海曼(Perkinelmer)红外探头(PIR Sensor)产品,新加坡(Agilsense)微波传感器【e】 。其产品:红外传感器 RE200B 、 红外传感器 PIS-209S 、红外传感器 LHI778 、 红外传感器 RE03B 、 红外传感 器 LHI958 等技术先进,应用极为广泛。该传感器采用热释电材料极化随温度变 化的特性探测红外辐射,采用双灵敏元互补方法抑制温度变化产生的干扰,提高 了传感器的工作稳定性【f】 。

应用分析: 2 应用分析:
现在,人们对自己的身体健康状况十分关注.都希望自己有一个好的身体。

体温是人体的重要生理参数之一,对它的监测十分重要。市场上最流行的体 温计是电子体温计,特别是非接触式红外体温计。 目前国内开发的红外体温计主要有华中科技大学研制的“慧眼:HW 一 05 人 体温度红外热图像仪.其分辨率高达 0.06℃;中科院上海物理研究所研制的红 外测温仪和兰州大学合华技术应用开发中心开发的 LHW—I 型红外线测温仪。国 外产品有德国博郎集团开发的只需 1 秒即可测出体温的红外体温计; 日本欧姆龙 研制的几款非接触式红外体温计和 BJ40 型非接触式医用红外线体温计(精度为 ±tO.2℃,其主要器件是红外温度传感器。本文主要介绍 GE 公司的 ZTP135S—R 。 型红外温度传感器及其在的体温测量方面的应用【2】 红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等

部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的 光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。 该信号经过放大器和信号处理电路, 并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后 转变为被测目标的温度值。

红外测温仪是利用热辐射体在红外波段的辐射通量来测量温度。当物体温度 低于 1000℃时,他向外辐射的不再是可见光而是红外光,可用红外探测器检测 其温度。

红外测温仪电路比较复杂,包括前置放大器、选频放大、温度补偿、线性化、 发射率调节等。目前已经有一种带单片机的智能红外测温仪,利用单片机与软件 的功能,大大简化了硬件电路,提高了仪表的稳定性、可靠性和准确性。红外测 温仪的光学系统可以是透射式,也可以是反射式【3】 。 在温度丈量系统中,温度传感器是一个重要的器件,它的性能直接影响温度丈 量的正确度. 需要根据不同的丈量精度来选择传感器, 对于红外温度传感器来说, 由于它是非接触式的,所以对环境的要求特别高,采用热电偶的丈量原理,对环 境温度进行补偿,从而获得正确的丈量效果。本设计采用 ZTPl35S—R 型传感器 很好地满足了要求。丈量温度成线性变化,并且.本装置所用的红外传感器只是 吸收人体辐射的红外线而不向人体发射任何射线. 它采用的是被动式和非接触式

丈量方式.不会对人体产生辐射伤害【g】。 参考文献: 参考文献: 1、 《自动检测技术》 4-9 3、 刘笃仁,韩保君.传感器原理及应用技术.西安西安电子科技大学出版社, 2003:25-69. 参考网址: 参考网址: a、http://wenku.baidu.com/view/01df94dd5022aaea998f0f74.html? b、http://wenku.baidu.com/view/685f5493daef5ef7ba0d3ca9.html? C、http://www.sbcds.com.cn/news/trade/HongWaiChuanGanQiDeYingYongY uFaZhanYanJiu/ d、http://wenku.baidu.com/view/b1775c33b90d6c85ec3ac66d.html? e、http://www.contintech.com/canping1.asp?lb1=红外传感器 f、http://www.dzsc.com/data/html/2007-4-23/22728.html g、http://www.chinabaike.com/z/gyzd/359503.html 马西秦 编著 机械工业出版社,2011.01 2、 刘迎春.传感器原理设计与应用[M].第二版.国防科技大学出版社,1998:


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