Introduzione e tipologie di sensori a infrarossi
Sensore a infrarossiè l'uso delle proprietà fisiche degli infrarossi per misurare il sensore. Infrarosso noto anche come luce infrarossa, ha riflessione, rifrazione, diffusione, interferenza, assorbimento e altre proprietà. Qualsiasi sostanza che abbia una certa temperatura (sopra lo zero assoluto) può emettereradiazione infrarossa. La misurazione del sensore a infrarossi non entra direttamente in contatto con l'oggetto misurato, quindi non c'è attrito e presenta i vantaggi di un'elevata sensibilità e una risposta rapida.
Il sensore a infrarossi comprende il sistema ottico, l'elemento di rilevamento e il circuito di conversione. Il sistema ottico può essere suddiviso in tipo di trasmissione e tipo di riflessione in base alla diversa struttura. L'elemento di rilevamento può essere suddiviso in elemento di rilevamento termico ed elemento di rilevamento fotoelettrico in base al principio di funzionamento. I termistori sono i termistori più utilizzati. Quando il termistore è soggetto a radiazione infrarossa, la temperatura aumenta e la resistenza cambia (questo cambiamento può essere maggiore o minore, poiché il termistore può essere diviso in termistore con coefficiente di temperatura positivo e termistore con coefficiente di temperatura negativo), che può essere convertito in uscita del segnale elettrico attraverso il circuito di conversione. Gli elementi di rilevamento fotoelettrici sono comunemente usati come elementi fotosensibili, solitamente costituiti da solfuro di piombo, seleniuro di piombo, arseniuro di indio, arseniuro di antimonio, lega ternaria di tellururo di mercurio-cadmio, materiali drogati di germanio e silicio.
I sensori a infrarossi, in particolare, sfruttano la sensibilità del lontano infrarosso per l'esame fisico umano, le lunghezze d'onda degli infrarossi sono più lunghe della luce visibile e più corte delle onde radio. Gli infrarossi fanno pensare che siano emessi solo da oggetti caldi, ma in realtà non è così. Tutti gli oggetti esistenti in natura, come gli esseri umani, il fuoco, il ghiaccio e così via, emettono tutti raggi infrarossi, ma la loro lunghezza d'onda è diversa a causa della temperatura dell'oggetto. La temperatura corporea è di circa 36 ~ 37°C, che emette un raggio infrarosso lontano con un valore di picco di 9 ~ 10μm. Inoltre, l'oggetto riscaldato a 400 ~ 700°C può emettere un raggio infrarosso medio con un valore di picco di 3 ~ 5μm.
ILsensore a infrarossipuò essere suddiviso nelle sue azioni:
(1) La linea a infrarossi viene trasformata in calore e il tipo di calore del valore di resistenza variabile e il segnale di uscita come il potenziale dinamico elettrico vengono rimossi dal calore.
(2) L'effetto ottico del fenomeno di migrazione dei semiconduttori e il tipo quantistico dell'effetto potenziale fotoelettrico dovuto alla connessione PN.
Il fenomeno termico è comunemente noto come effetto pirotermico e i più rappresentativi sono il rilevatore di radiazioni (Bolometro termico), il reattore termoelettrico (Termopile) e gli elementi termoelettrici (Piroelettrico).
I vantaggi del tipo termico sono: può funzionare a temperatura ambiente, la dipendenza dalla lunghezza d'onda (diversi cambiamenti sensoriali della lunghezza d'onda) non esiste, il costo è economico;
Svantaggi: bassa sensibilità, risposta lenta (spettro mS).
Vantaggi di tipo quantistico: elevata sensibilità, risposta rapida (lo spettro di S);
Svantaggi: deve raffreddare (azoto liquido), dipendenza dalla lunghezza d'onda, prezzo elevato;
Il sensore a infrarossi comprende il sistema ottico, l'elemento di rilevamento e il circuito di conversione. Il sistema ottico può essere suddiviso in tipo di trasmissione e tipo di riflessione in base alla diversa struttura. L'elemento di rilevamento può essere suddiviso in elemento di rilevamento termico ed elemento di rilevamento fotoelettrico in base al principio di funzionamento. I termistori sono i termistori più utilizzati. Quando il termistore è soggetto a radiazione infrarossa, la temperatura aumenta e la resistenza cambia (questo cambiamento può essere maggiore o minore, poiché il termistore può essere diviso in termistore con coefficiente di temperatura positivo e termistore con coefficiente di temperatura negativo), che può essere convertito in uscita del segnale elettrico attraverso il circuito di conversione. Gli elementi di rilevamento fotoelettrici sono comunemente usati come elementi fotosensibili, solitamente costituiti da solfuro di piombo, seleniuro di piombo, arseniuro di indio, arseniuro di antimonio, lega ternaria di tellururo di mercurio-cadmio, materiali drogati di germanio e silicio.
I sensori a infrarossi, in particolare, sfruttano la sensibilità del lontano infrarosso per l'esame fisico umano, le lunghezze d'onda degli infrarossi sono più lunghe della luce visibile e più corte delle onde radio. Gli infrarossi fanno pensare che siano emessi solo da oggetti caldi, ma in realtà non è così. Tutti gli oggetti esistenti in natura, come gli esseri umani, il fuoco, il ghiaccio e così via, emettono tutti raggi infrarossi, ma la loro lunghezza d'onda è diversa a causa della temperatura dell'oggetto. La temperatura corporea è di circa 36 ~ 37°C, che emette un raggio infrarosso lontano con un valore di picco di 9 ~ 10μm. Inoltre, l'oggetto riscaldato a 400 ~ 700°C può emettere un raggio infrarosso medio con un valore di picco di 3 ~ 5μm.
ILsensore a infrarossipuò essere suddiviso nelle sue azioni:
(1) La linea a infrarossi viene trasformata in calore e il tipo di calore del valore di resistenza variabile e il segnale di uscita come il potenziale dinamico elettrico vengono rimossi dal calore.
(2) L'effetto ottico del fenomeno di migrazione dei semiconduttori e il tipo quantistico dell'effetto potenziale fotoelettrico dovuto alla connessione PN.
Il fenomeno termico è comunemente noto come effetto pirotermico e i più rappresentativi sono il rilevatore di radiazioni (Bolometro termico), il reattore termoelettrico (Termopile) e gli elementi termoelettrici (Piroelettrico).
I vantaggi del tipo termico sono: può funzionare a temperatura ambiente, la dipendenza dalla lunghezza d'onda (diversi cambiamenti sensoriali della lunghezza d'onda) non esiste, il costo è economico;
Svantaggi: bassa sensibilità, risposta lenta (spettro mS).
Vantaggi di tipo quantistico: elevata sensibilità, risposta rapida (lo spettro di S);
Svantaggi: deve raffreddare (azoto liquido), dipendenza dalla lunghezza d'onda, prezzo elevato;
