红外传感器 距离：(完整版)红外线测距传感器工作原理

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红外传感器 距离：红外测距传感器

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红外测距传感器
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红外测距传感器是一种传感装置，是用红外线为介质的测量系统，测量范围广，响应时间短，主要应用于现代科技，国防和工农业领域。红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，
[1]
利用的红外测距传感器LDM301发射出一束红外光，在照射到物体后形成一个反射的过程，反射到传感器后接收信号，然后利用CCD图像处理接收发射与接收的时间差的数据。经信号处理器处理后计算出物体的距离。这不仅可以使用于自然表面，也可用于加反射板。测量距离远，很高的频率响应，适合于恶劣的工业环境中。
中文名
红外测距传感器
外文名
Infrared distance sensor
应用范围
现代科技，国防和工农业领域
原    理
用红外线为介质进行测量
特    点
测量范围广，响应时间短
目录
1
概述
2
特点
3
应用
4
发展前景
红外测距传感器概述
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红外测距传感是用红外线为介质的测量系统，按照功能可分成五类：（1）辐射计，用于辐射和光谱测量；（2）搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它的运动进行跟踪；（3）热成像系统，可产生整个目标红外辐射的分布图像；（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者多个的组合。 按探测机理可分成为光子探测器和热探测器。红外传感技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。
红外测距传感器特点
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1）远距离测量，在无反光板和反射率低的情况下能测量较远的距离；2）有同步输入端，可多个传感器同步测量；3) 测量范围广，响应时间短；4) 外形设计紧凑，易于安装，便于操作。
红外测距传感器应用
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近期来全球自然灾害频发，像近期的四川、智利的大地震、日本海啸，严重影响人类生命安全，而二次灾难又对营救者带来了极大的风险，这时搜救机器人就可以很好的代替营救者来搜救被困人群。传感器是搜救机器人不可缺少的器件，机器人上有很多种传感器，其中就有红外测距传感器。运动能力、感知能力、通讯能力和作业能力等几个方面能力是搜救机器人必须具备的。搜救机器人的通讯作业能力需要依靠机器人良好的运动能力和感知能力，而机器人的运动能力和感知能力是建立在传感器的有效发挥上的。红外传感器在搜救机器人上的应用相当于人眼的功能，利用的红外测距传感器发射出一束红外光，在照射到物体后形成一个反射的过程，反射到传感器后接收信号，然后利用图像处理接收发射与接收的时间差的数据。经信号处理器处理后计算出物体的距离。这不仅可以使用于自然表面，也可用于加反射板。测量距离远，很高的频率响应，适合于恶劣的工业环境中。机器人一直是近年来的热点，机器人能做许多人所不能的事，尤其是在面临大灾难后的搜救工作时，机器人就发挥出巨大的作用，机器人的功能是在传感器的基础上发展出来的，所以只有先进的传感器技术才能制作出高性能的机器人。
红外测距传感器发展前景
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咨询公司INTECHNOCONSULTING的传感器市场报告显示，2008年全球传感器市场容量为506亿美元，预计2011年全球传感器市场可达700亿美元以上。调查显示，东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长最快的地区，而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布最大的地区。就世界范围而言，传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场，占第二位的是过程控制市场，看好通讯市场前景。一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大，分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems，微机电系统)传感器、生物传感器等新兴传感器。其中，真尚有激光传感器在2007-2011年复合年增长率预计会超过25%。全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出，传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化，竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场，比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。
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2020-09-050
阅读39
参考资料
1.

红外测距传感器原理介绍
．中国传感器交易网[引用日期2012-08-20]

红外传感器 距离：红外的有效距离是多少？

回答
你好，很高兴为你解答。
红外测距有效距离。一般3-6米。更好的可达10米左右。
红外探测器，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释电元几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。
这要指出的是 红外面的几束光表示有几个视场，并非 红外发红外光，视场越多，控制越严密。
环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。
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红外线传感器
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本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目
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红外线传感器是利用红外线来进行数据处理的一种传感器，有灵敏度高等优点，红外线传感器可以控制驱动装置的运行。红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位。
中文名
红外线传感器
外文名
infrared transducer
原    理
红外线来进行数据处
优    点
灵敏度高
领    域
测绘科学与技术
常用于
无接触温度测量
目录
1
基本介绍
2
类型
3
示例
4
应用
?
红外测温仪
?
红外成像
5
应用注意问题
红外线传感器基本介绍
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利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。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，反应快等优点。红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化（这种变化可能是变大也可能是变小，因为热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻），通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件，通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位，及时对疾病进行诊断治疗（见热像仪）；利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视，可实现大范围的天气预报；采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机 的过热情况等。具有红外传感器的望远镜可用于军事行动，林地战探测密林中的敌人，城市战中探测墙后面的敌人，以上均利用了红外线传感器测量人体表面温度从而得知敌人所在地。
红外线传感器类型
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红外线传感器依动作可分为：(1) 将红外线一部份变换为热，藉热取出电阻值变化及电动势等输出信号之热型。(2) 利用半导体迁徙现象吸收能量差之光电效果及利用因PN 接合之光电动势效果的量子型。热型的现象俗称为焦热效应，其中最具代表性者有测辐射热器 (Thermal Bolometer)，热电堆(Thermopile)及热电(Pyroelectric)元件。热型的优点有：可常温动作下操作，波长依存性(波长不同感度有很大之变化者)并不存在，造价便宜；缺点：感度低、响应慢(mS之谱)。量子型 的优点：感度高、响应快速(μS 之谱)；缺点：必须冷却(液体氮气) 、有波长依存性、价格偏高；红外线传感器特别是利用远红外线范围的感度做为人体检出用，红外线的波长比可见光长而比电波短。红外线让人觉得只由热的物体放射出来，可是事实上不是如此，凡是存在于自然界的物体，如人类、火、冰等等全部都会射出红外线，只是其波长因其物体的温度而有差异而已。人体的体温约为36～37°C，所放射出峰值为9～10μm的远红外线，另外加热至400～700°C的物体，可放射出峰值为3～5μm 的中间红外线。
红外线传感器示例
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红外传感器应用电路
该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。装置电路原理见图1。由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。红外线探测传感器IC1探测到前方人体辐射出的红外线信号时，由IC1的②脚输出微弱的电信号，经三极管VT1等组成第一级放大电路放大，再通过C2输入到运算放大器IC2中进行高增益、低噪声放大，此时由IC2①脚输出的信号已足够强。IC3作电压比较器，它的第⑤脚由R10、VD1提供基准电压，当IC2①脚输出的信号电压到达IC3的⑥脚时，两个输入端的电压进行比较，此时IC3的⑦脚由原来的高电平变为低电平。IC4为报警延时电路，R14和C6组成延时电路，其时间约为1分钟。当IC3的⑦脚变为低电平时，C6通过VD2放电，此时IC4的②脚变为低电平，它与IC4的③脚基准电压进行比较，当它低于其基准电压时，IC4的①脚变为高电平，VT2导通，讯响器BL通电发出报警声。人体的红外线信号消失后，IC3的⑦脚又恢复高电平输出，此时VD2截止。由于C6两端的电压不能突变，故通过R14向C6缓慢充电，当C6两端的电压高于其基准电压时，IC4的①脚才变为低电平，时间约为1分钟，即持续1分钟报警。
红外线传感器应用
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火焰探测器
红外线传感器工作原理
火焰传感器利用红外线对对火焰非常敏感的特点，使用特制的红外线接受管来检测火焰，然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号，输入到中央处理器中，中央处理器根据信号的变化做出相应的程序处理。火焰传感器能够探测到波长在700纳米～1000纳米范围内的红外光，探测角度为60°，其中红外光波长在880纳米附近时候的灵敏度达到最大。远红外火焰探头将外界红外光的强弱变化转化为电流的变化，通过A/D转换器反映为0～255范围内数值的变化。外界红外光越强，数值越小；红外光越弱，数值越大。红外测距传感器利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理，进行障碍物远近的检测。红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，发射管发射特定频率的红外信号，接收管接收这种频率的红外信号，当红外的检测方向遇到障碍物时，红外信号反射回来被接收管接收，经过处理之后，通过数字传感器接口返回到中央处理器主机，中央处理器即可利用红外的返回信号来识别周围环境的变化。
红外线传感器红外测温仪
红外测温仪的构成主要有光学系统，调制器，红外传感器放大器，指示器等部分构成。红外传感器是接收目标辐射并转换成电信号的器件。
[1]
红外线传感器红外成像
在许多场合，人们不仅要知道物体表面的平均温度，更需了解物体的温度分布以便分析，研究物体的结构，探测内部缺陷。红外成像就能将物体的温度分布以图像的形式直观显示出来。
红外线传感器应用注意问题
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语音
红外传感器是红外探测系统中很重要的部件，但它很娇气，使用中如果不注意就有可能导致红外传感器损坏。因此，红外传感器在使用中应注意以下几点：（1）必须首先注意了解红外传感器的性能指标和应用范围，掌握它的使用条件。（2）必须关注传感器的工作温度，一般要选择能在室温下工作的红外传感器，便于维护。（3）适当调整红外传感器的工作点。一般情况下，传感器有一个最佳工作点。只有工作在最佳工作点时，红外传感器的信噪比最大。（4）选用适当前置放大器与红外传感器配合，以获取最佳探测效果。（5）调制频率与红外传感器的频率响应相匹配。（6）传感器的光学部分不能用手摸，擦，防止损伤与沾污。（7）传感器存放时注意防潮，防振，防腐。
[2]
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红外线传感器工作原理和技术参数？
人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为0.38～0.46μm。比紫光光波长更短的光叫紫外线，比红光波长更长的光叫红外线最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用...
2020-01-030
成功的花椰菜
各类传感器和接近开关的知识
红外线传感器简介
红外线基本概念红外线是指比红光波长0.76μm还长的直至400μm范围的不可见光线。现在，红外线检测和控制技术已比较广泛地应用于生产、环保、医疗和家用电器中。利用波长0.76μm之间的近红外线来传递控制信号，它在透明大气中的传输特性要比可见光好得多。同时，由于靠近红光边缘，...
2019-04-151
参考资料
1.

杜永苹. 浅谈红外线传感器的应用[J]. 中国科技信息,2013,(18):131.
．中国知网．2013-09-15[引用日期2017-11-02]
2.

白彦飞. 对我国红外线传感器应用现状及发展趋势的认识[J]. 海峡科技与产业,2017,(04):95-96.
．中国知网．2017-04-15[引用日期2017-11-02]