發布日期：2022-10-09 點擊率：95
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紅外測距傳感器
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紅外測距傳感器是一種傳感裝置，是用紅外線為介質的測量系統，測量范圍廣，響應時間短，主要應用于現代科技，國防和工農業領域。紅外測距傳感器具有一對紅外信號發射與接收二極管，
[1]
利用的紅外測距傳感器LDM301發射出一束紅外光，在照射到物體后形成一個反射的過程，反射到傳感器后接收信號，然后利用CCD圖像處理接收發射與接收的時間差的數據。經信號處理器處理后計算出物體的距離。這不僅可以使用于自然表面，也可用于加反射板。測量距離遠，很高的頻率響應，適合于惡劣的工業環境中。
中文名
紅外測距傳感器
外文名
Infrared distance sensor
應用范圍
現代科技，國防和工農業領域
原 理
用紅外線為介質進行測量
特 點
測量范圍廣，響應時間短
目錄
1
概述
2
特點
3
應用
4
發展前景
紅外測距傳感器概述
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紅外測距傳感是用紅外線為介質的測量系統，按照功能可分成五類：（1）輻射計，用于輻射和光譜測量；（2）搜索和跟蹤系統，用于搜索和跟蹤紅外目標，確定其空間位置并對它的運動進行跟蹤；（3）熱成像系統，可產生整個目標紅外輻射的分布圖像；（4）紅外測距和通信系統；（5）混合系統，是指以上各類系統中的兩個或者多個的組合。 按探測機理可分成為光子探測器和熱探測器。紅外傳感技術已經在現代科技、國防和工農業等領域獲得了廣泛的應用。
紅外測距傳感器特點
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1）遠距離測量，在無反光板和反射率低的情況下能測量較遠的距離；2）有同步輸入端，可多個傳感器同步測量；3) 測量范圍廣，響應時間短；4) 外形設計緊湊，易于安裝，便于操作。
紅外測距傳感器應用
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近期來全球自然災害頻發，像近期的四川、智利的大地震、日本海嘯，嚴重影響人類生命安全，而二次災難又對營救者帶來了極大的風險，這時搜救機器人就可以很好的代替營救者來搜救被困人群。傳感器是搜救機器人不可缺少的器件，機器人上有很多種傳感器，其中就有紅外測距傳感器。運動能力、感知能力、通訊能力和作業能力等幾個方面能力是搜救機器人必須具備的。搜救機器人的通訊作業能力需要依靠機器人良好的運動能力和感知能力，而機器人的運動能力和感知能力是建立在傳感器的有效發揮上的。紅外傳感器在搜救機器人上的應用相當于人眼的功能，利用的紅外測距傳感器發射出一束紅外光，在照射到物體后形成一個反射的過程，反射到傳感器后接收信號，然后利用圖像處理接收發射與接收的時間差的數據。經信號處理器處理后計算出物體的距離。這不僅可以使用于自然表面，也可用于加反射板。測量距離遠，很高的頻率響應，適合于惡劣的工業環境中。機器人一直是近年來的熱點，機器人能做許多人所不能的事，尤其是在面臨大災難后的搜救工作時，機器人就發揮出巨大的作用，機器人的功能是在傳感器的基礎上發展出來的，所以只有先進的傳感器技術才能制作出高性能的機器人。
紅外測距傳感器發展前景
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咨詢公司INTECHNOCONSULTING的傳感器市場報告顯示，2008年全球傳感器市場容量為506億美元，預計2011年全球傳感器市場可達700億美元以上。調查顯示，東歐、亞太區和加拿大成為傳感器市場增長最快的地區，而美國、德國、日本依舊是傳感器市場分布最大的地區。就世界范圍而言，傳感器市場上增長最快的依舊是汽車市場，占第二位的是過程控制市場，看好通訊市場前景。一些傳感器市場比如壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現出成熟市場的特征。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場規模最大，分別占到整個傳感器市場的21%、19%和14%。傳感器市場的主要增長來自于無線傳感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems，微機電系統)傳感器、生物傳感器等新興傳感器。其中，真尚有激光傳感器在2007-2011年復合年增長率預計會超過25%。全球的傳感器市場在不斷變化的創新之中呈現出快速增長的趨勢。有關專家指出，傳感器領域的主要技術將在現有基礎上予以延伸和提高，各國將競相加速新一代傳感器的開發和產業化，競爭也將日益激烈。新技術的發展將重新定義未來的傳感器市場，比如無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現與市場份額的擴大。
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利用紅外測距傳感器實現3D掃描功能的方案
上周末的時候，有一個朋友到我們公司參觀，順便跟我們交流了一下他最近的一個小想法，他想做一個類似于現在在一些商場里放置的概念型的人體三維掃描設備，代替過去的量體裁衣功能，為用戶提供在線的一對一服裝推薦和定制服務，這個想法很有挑戰性，因為他提到了幾個必須要解決的問題，一是不可以...
2020-09-050
閱讀39
參考資料
1.
紅外測距傳感器原理介紹
．中國傳感器交易網[引用日期2012-08-20]
回答
你好，很高興為你解答。
紅外測距有效距離。一般3-6米。更好的可達10米左右。
紅外探測器，其傳感器包含兩個互相串聯或并聯的熱釋電元。而且制成的兩個電極化方向正好相反，環境背景輻射對兩個熱釋電元幾乎具有相同的作用，使其產生釋電效應相互抵消，于是探測器無信號輸出。
這要指出的是 紅外面的幾束光表示有幾個視場，并非 紅外發紅外光，視場越多，控制越嚴密。
環境溫度和人體溫度接近時，探測和靈敏度明顯下降，有時造成短時失靈。
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紅外線傳感器
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本詞條由“科普中國”科學百科詞條編寫與應用工作項目
審核
。
紅外線傳感器是利用紅外線來進行數據處理的一種傳感器，有靈敏度高等優點，紅外線傳感器可以控制驅動裝置的運行。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，在醫學、軍事、空間技術和環境工程等領域得到廣泛應用。例如采用紅外線傳感器遠距離測量人體表面溫度的熱像圖，可以發現溫度異常的部位。
中文名
紅外線傳感器
外文名
infrared transducer
原 理
紅外線來進行數據處
優 點
靈敏度高
領 域
測繪科學與技術
常用于
無接觸溫度測量
目錄
1
基本介紹
2
類型
3
示例
4
應用
?
紅外測溫儀
?
紅外成像
5
應用注意問題
紅外線傳感器基本介紹
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利用紅外線的物理性質來進行測量的傳感器。紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質。任何物質，只要它本身具有一定的溫度（高于絕對零度），都能輻射紅外線。紅外線傳感器測量時不與被測物體直接接觸，因而不存在摩擦，并且有靈敏度高，反應快等優點。紅外線傳感器包括光學系統、檢測元件和轉換電路。光學系統按結構不同可分為透射式和反射式兩類。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。熱敏元件應用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時溫度升高，電阻發生變化（這種變化可能是變大也可能是變小，因為熱敏電阻可分為正溫度系數熱敏電阻和負溫度系數熱敏電阻），通過轉換電路變成電信號輸出。光電檢測元件常用的是光敏元件，通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料制成。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，在醫學、軍事、空間技術和環境工程等領域得到廣泛應用。例如采用紅外線傳感器遠距離測量人體表面溫度的熱像圖，可以發現溫度異常的部位，及時對疾病進行診斷治療（見熱像儀）；利用人造衛星上的紅外線傳感器對地球云層進行監視，可實現大范圍的天氣預報；采用紅外線傳感器可檢測飛機上正在運行的發動機 的過熱情況等。具有紅外傳感器的望遠鏡可用于軍事行動，林地戰探測密林中的敵人，城市戰中探測墻后面的敵人，以上均利用了紅外線傳感器測量人體表面溫度從而得知敵人所在地。
紅外線傳感器類型
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紅外線傳感器依動作可分為：(1) 將紅外線一部份變換為熱，藉熱取出電阻值變化及電動勢等輸出信號之熱型。(2) 利用半導體遷徙現象吸收能量差之光電效果及利用因PN 接合之光電動勢效果的量子型。熱型的現象俗稱為焦熱效應，其中最具代表性者有測輻射熱器 (Thermal Bolometer)，熱電堆(Thermopile)及熱電(Pyroelectric)元件。熱型的優點有：可常溫動作下操作，波長依存性(波長不同感度有很大之變化者)并不存在，造價便宜；缺點：感度低、響應慢(mS之譜)。量子型 的優點：感度高、響應快速(μS 之譜)；缺點：必須冷卻(液體氮氣) 、有波長依存性、價格偏高；紅外線傳感器特別是利用遠紅外線范圍的感度做為人體檢出用，紅外線的波長比可見光長而比電波短。紅外線讓人覺得只由熱的物體放射出來，可是事實上不是如此，凡是存在于自然界的物體，如人類、火、冰等等全部都會射出紅外線，只是其波長因其物體的溫度而有差異而已。人體的體溫約為36～37°C，所放射出峰值為9～10μm的遠紅外線，另外加熱至400～700°C的物體，可放射出峰值為3～5μm 的中間紅外線。
紅外線傳感器示例
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語音
紅外傳感器應用電路
該報警器能探測人體發出的紅外線，當人進入報警器的監視區域內，即可發出報警聲，適用于家庭、辦公室、倉庫、實驗室等比較重要場合防盜報警。裝置電路原理見圖1。由紅外線傳感器、信號放大電路、電壓比較器、延時電路和音響報警電路等組成。紅外線探測傳感器IC1探測到前方人體輻射出的紅外線信號時，由IC1的②腳輸出微弱的電信號，經三極管VT1等組成第一級放大電路放大，再通過C2輸入到運算放大器IC2中進行高增益、低噪聲放大，此時由IC2①腳輸出的信號已足夠強。IC3作電壓比較器，它的第⑤腳由R10、VD1提供基準電壓，當IC2①腳輸出的信號電壓到達IC3的⑥腳時，兩個輸入端的電壓進行比較，此時IC3的⑦腳由原來的高電平變為低電平。IC4為報警延時電路，R14和C6組成延時電路，其時間約為1分鐘。當IC3的⑦腳變為低電平時，C6通過VD2放電，此時IC4的②腳變為低電平，它與IC4的③腳基準電壓進行比較，當它低于其基準電壓時，IC4的①腳變為高電平，VT2導通，訊響器BL通電發出報警聲。人體的紅外線信號消失后，IC3的⑦腳又恢復高電平輸出，此時VD2截止。由于C6兩端的電壓不能突變，故通過R14向C6緩慢充電，當C6兩端的電壓高于其基準電壓時，IC4的①腳才變為低電平，時間約為1分鐘，即持續1分鐘報警。
紅外線傳感器應用
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火焰探測器
紅外線傳感器工作原理
火焰傳感器利用紅外線對對火焰非常敏感的特點，使用特制的紅外線接受管來檢測火焰，然后把火焰的亮度轉化為高低變化的電平信號，輸入到中央處理器中，中央處理器根據信號的變化做出相應的程序處理。火焰傳感器能夠探測到波長在700納米～1000納米范圍內的紅外光，探測角度為60°，其中紅外光波長在880納米附近時候的靈敏度達到最大。遠紅外火焰探頭將外界紅外光的強弱變化轉化為電流的變化，通過A/D轉換器反映為0～255范圍內數值的變化。外界紅外光越強，數值越小；紅外光越弱，數值越大。紅外測距傳感器利用紅外信號遇到障礙物距離的不同反射的強度也不同的原理，進行障礙物遠近的檢測。紅外測距傳感器具有一對紅外信號發射與接收二極管，發射管發射特定頻率的紅外信號，接收管接收這種頻率的紅外信號，當紅外的檢測方向遇到障礙物時，紅外信號反射回來被接收管接收，經過處理之后，通過數字傳感器接口返回到中央處理器主機，中央處理器即可利用紅外的返回信號來識別周圍環境的變化。
紅外線傳感器紅外測溫儀
紅外測溫儀的構成主要有光學系統，調制器，紅外傳感器放大器，指示器等部分構成。紅外傳感器是接收目標輻射并轉換成電信號的器件。
[1]
紅外線傳感器紅外成像
在許多場合，人們不僅要知道物體表面的平均溫度，更需了解物體的溫度分布以便分析，研究物體的結構，探測內部缺陷。紅外成像就能將物體的溫度分布以圖像的形式直觀顯示出來。
紅外線傳感器應用注意問題
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紅外傳感器是紅外探測系統中很重要的部件，但它很嬌氣，使用中如果不注意就有可能導致紅外傳感器損壞。因此，紅外傳感器在使用中應注意以下幾點：（1）必須首先注意了解紅外傳感器的性能指標和應用范圍，掌握它的使用條件。（2）必須關注傳感器的工作溫度，一般要選擇能在室溫下工作的紅外傳感器，便于維護。（3）適當調整紅外傳感器的工作點。一般情況下，傳感器有一個最佳工作點。只有工作在最佳工作點時，紅外傳感器的信噪比最大。（4）選用適當前置放大器與紅外傳感器配合，以獲取最佳探測效果。（5）調制頻率與紅外傳感器的頻率響應相匹配。（6）傳感器的光學部分不能用手摸，擦，防止損傷與沾污。（7）傳感器存放時注意防潮，防振，防腐。
[2]
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紅外線傳感器工作原理和技術參數？
人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。其中紅光的波長范圍為0.62～0.76μm；紫光的波長范圍為0.38～0.46μm。比紫光光波長更短的光叫紫外線，比紅光波長更長的光叫紅外線最廣義地來說，傳感器是一種能把物理量或化學量轉變成便于利用...
2020-01-030
成功的花椰菜
各類傳感器和接近開關的知識
紅外線傳感器簡介
紅外線基本概念紅外線是指比紅光波長0.76μm還長的直至400μm范圍的不可見光線。現在，紅外線檢測和控制技術已比較廣泛地應用于生產、環保、醫療和家用電器中。利用波長0.76μm之間的近紅外線來傳遞控制信號，它在透明大氣中的傳輸特性要比可見光好得多。同時，由于靠近紅光邊緣，...
2019-04-151
參考資料
1.
杜永蘋. 淺談紅外線傳感器的應用[J]. 中國科技信息,2013,(18):131.
．中國知網．2013-09-15[引用日期2017-11-02]
2.
白彥飛. 對我國紅外線傳感器應用現狀及發展趨勢的認識[J]. 海峽科技與產業,2017,(04):95-96.
．中國知網．2017-04-15[引用日期2017-11-02]
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