紅外傳感器 距離：(完整版)紅外線測(cè)距傳感器工作原理
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紅外測(cè)距傳感器
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紅外測(cè)距傳感器是一種傳感裝置，是用紅外線為介質(zhì)的測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量范圍廣，響應(yīng)時(shí)間短，主要應(yīng)用于現(xiàn)代科技，國(guó)防和工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。紅外測(cè)距傳感器具有一對(duì)紅外信號(hào)發(fā)射與接收二極管，
[1]
利用的紅外測(cè)距傳感器LDM301發(fā)射出一束紅外光，在照射到物體后形成一個(gè)反射的過程，反射到傳感器后接收信號(hào)，然后利用CCD圖像處理接收發(fā)射與接收的時(shí)間差的數(shù)據(jù)。經(jīng)信號(hào)處理器處理后計(jì)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(cè)量距離遠(yuǎn)，很高的頻率響應(yīng)，適合于惡劣的工業(yè)環(huán)境中。
中文名
紅外測(cè)距傳感器
外文名
Infrared distance sensor
應(yīng)用范圍
現(xiàn)代科技，國(guó)防和工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域
原 理
用紅外線為介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量
特 點(diǎn)
測(cè)量范圍廣，響應(yīng)時(shí)間短
目錄
1
概述
2
特點(diǎn)
3
應(yīng)用
4
發(fā)展前景
紅外測(cè)距傳感器概述
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語音
紅外測(cè)距傳感是用紅外線為介質(zhì)的測(cè)量系統(tǒng)，按照功能可分成五類：（1）輻射計(jì)，用于輻射和光譜測(cè)量；（2）搜索和跟蹤系統(tǒng)，用于搜索和跟蹤紅外目標(biāo)，確定其空間位置并對(duì)它的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤；（3）熱成像系統(tǒng)，可產(chǎn)生整個(gè)目標(biāo)紅外輻射的分布圖像；（4）紅外測(cè)距和通信系統(tǒng)；（5）混合系統(tǒng)，是指以上各類系統(tǒng)中的兩個(gè)或者多個(gè)的組合。 按探測(cè)機(jī)理可分成為光子探測(cè)器和熱探測(cè)器。紅外傳感技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代科技、國(guó)防和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。
紅外測(cè)距傳感器特點(diǎn)
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語音
1）遠(yuǎn)距離測(cè)量，在無反光板和反射率低的情況下能測(cè)量較遠(yuǎn)的距離；2）有同步輸入端，可多個(gè)傳感器同步測(cè)量；3) 測(cè)量范圍廣，響應(yīng)時(shí)間短；4) 外形設(shè)計(jì)緊湊，易于安裝，便于操作。
紅外測(cè)距傳感器應(yīng)用
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語音
近期來全球自然災(zāi)害頻發(fā)，像近期的四川、智利的大地震、日本海嘯，嚴(yán)重影響人類生命安全，而二次災(zāi)難又對(duì)營(yíng)救者帶來了極大的風(fēng)險(xiǎn)，這時(shí)搜救機(jī)器人就可以很好的代替營(yíng)救者來搜救被困人群。傳感器是搜救機(jī)器人不可缺少的器件，機(jī)器人上有很多種傳感器，其中就有紅外測(cè)距傳感器。運(yùn)動(dòng)能力、感知能力、通訊能力和作業(yè)能力等幾個(gè)方面能力是搜救機(jī)器人必須具備的。搜救機(jī)器人的通訊作業(yè)能力需要依靠機(jī)器人良好的運(yùn)動(dòng)能力和感知能力，而機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)能力和感知能力是建立在傳感器的有效發(fā)揮上的。紅外傳感器在搜救機(jī)器人上的應(yīng)用相當(dāng)于人眼的功能，利用的紅外測(cè)距傳感器發(fā)射出一束紅外光，在照射到物體后形成一個(gè)反射的過程，反射到傳感器后接收信號(hào)，然后利用圖像處理接收發(fā)射與接收的時(shí)間差的數(shù)據(jù)。經(jīng)信號(hào)處理器處理后計(jì)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(cè)量距離遠(yuǎn)，很高的頻率響應(yīng)，適合于惡劣的工業(yè)環(huán)境中。機(jī)器人一直是近年來的熱點(diǎn)，機(jī)器人能做許多人所不能的事，尤其是在面臨大災(zāi)難后的搜救工作時(shí)，機(jī)器人就發(fā)揮出巨大的作用，機(jī)器人的功能是在傳感器的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，所以只有先進(jìn)的傳感器技術(shù)才能制作出高性能的機(jī)器人。
紅外測(cè)距傳感器發(fā)展前景
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咨詢公司INTECHNOCONSULTING的傳感器市場(chǎng)報(bào)告顯示，2008年全球傳感器市場(chǎng)容量為506億美元，預(yù)計(jì)2011年全球傳感器市場(chǎng)可達(dá)700億美元以上。調(diào)查顯示，東歐、亞太區(qū)和加拿大成為傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的地區(qū)，而美國(guó)、德國(guó)、日本依舊是傳感器市場(chǎng)分布最大的地區(qū)。就世界范圍而言，傳感器市場(chǎng)上增長(zhǎng)最快的依舊是汽車市場(chǎng)，占第二位的是過程控制市場(chǎng)，看好通訊市場(chǎng)前景。一些傳感器市場(chǎng)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(xiàn)出成熟市場(chǎng)的特征。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場(chǎng)規(guī)模最大，分別占到整個(gè)傳感器市場(chǎng)的21%、19%和14%。傳感器市場(chǎng)的主要增長(zhǎng)來自于無線傳感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems，微機(jī)電系統(tǒng))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(fù)合年增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)會(huì)超過25%。全球的傳感器市場(chǎng)在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。有關(guān)專家指出，傳感器領(lǐng)域的主要技術(shù)將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上予以延伸和提高，各國(guó)將競(jìng)相加速新一代傳感器的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，競(jìng)爭(zhēng)也將日益激烈。新技術(shù)的發(fā)展將重新定義未來的傳感器市場(chǎng)，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(xiàn)與市場(chǎng)份額的擴(kuò)大。
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利用紅外測(cè)距傳感器實(shí)現(xiàn)3D掃描功能的方案
上周末的時(shí)候，有一個(gè)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(gè)小想法，他想做一個(gè)類似于現(xiàn)在在一些商場(chǎng)里放置的概念型的人體三維掃描設(shè)備，代替過去的量體裁衣功能，為用戶提供在線的一對(duì)一服裝推薦和定制服務(wù)，這個(gè)想法很有挑戰(zhàn)性，因?yàn)樗岬搅藥讉€(gè)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(cè)距傳感器原理介紹
．中國(guó)傳感器交易網(wǎng)[引用日期2012-08-20]
紅外傳感器 距離：紅外的有效距離是多少？
回答
你好，很高興為你解答。
紅外測(cè)距有效距離。一般3-6米。更好的可達(dá)10米左右。
紅外探測(cè)器，其傳感器包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元。而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋電元幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測(cè)器無信號(hào)輸出。
這要指出的是 紅外面的幾束光表示有幾個(gè)視場(chǎng)，并非 紅外發(fā)紅外光，視場(chǎng)越多，控制越嚴(yán)密。
環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，探測(cè)和靈敏度明顯下降，有時(shí)造成短時(shí)失靈。
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紅外線傳感器
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本詞條由“科普中國(guó)”科學(xué)百科詞條編寫與應(yīng)用工作項(xiàng)目
審核
。
紅外線傳感器是利用紅外線來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的一種傳感器，有靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，紅外線傳感器可以控制驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)行。紅外線傳感器常用于無接觸溫度測(cè)量，氣體成分分析和無損探傷，在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如采用紅外線傳感器遠(yuǎn)距離測(cè)量人體表面溫度的熱像圖，可以發(fā)現(xiàn)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(jìn)行數(shù)據(jù)處
優(yōu) 點(diǎn)
靈敏度高
領(lǐng) 域
測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)
常用于
無接觸溫度測(cè)量
目錄
1
基本介紹
2
類型
3
示例
4
應(yīng)用
?
紅外測(cè)溫儀
?
紅外成像
5
應(yīng)用注意問題
紅外線傳感器基本介紹
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語音
利用紅外線的物理性質(zhì)來進(jìn)行測(cè)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(zhì)。任何物質(zhì)，只要它本身具有一定的溫度（高于絕對(duì)零度），都能輻射紅外線。紅外線傳感器測(cè)量時(shí)不與被測(cè)物體直接接觸，因而不存在摩擦，并且有靈敏度高，反應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。紅外線傳感器包括光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)元件和轉(zhuǎn)換電路。光學(xué)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同可分為透射式和反射式兩類。檢測(cè)元件按工作原理可分為熱敏檢測(cè)元件和光電檢測(cè)元件。熱敏元件應(yīng)用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時(shí)溫度升高，電阻發(fā)生變化（這種變化可能是變大也可能是變小，因?yàn)闊崦綦娮杩煞譃檎郎囟认禂?shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻），通過轉(zhuǎn)換電路變成電信號(hào)輸出。光電檢測(cè)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(cè)量，氣體成分分析和無損探傷，在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如采用紅外線傳感器遠(yuǎn)距離測(cè)量人體表面溫度的熱像圖，可以發(fā)現(xiàn)溫度異常的部位，及時(shí)對(duì)疾病進(jìn)行診斷治療（見熱像儀）；利用人造衛(wèi)星上的紅外線傳感器對(duì)地球云層進(jìn)行監(jiān)視，可實(shí)現(xiàn)大范圍的天氣預(yù)報(bào)；采用紅外線傳感器可檢測(cè)飛機(jī)上正在運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī) 的過熱情況等。具有紅外傳感器的望遠(yuǎn)鏡可用于軍事行動(dòng)，林地戰(zhàn)探測(cè)密林中的敵人，城市戰(zhàn)中探測(cè)墻后面的敵人，以上均利用了紅外線傳感器測(cè)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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語音
紅外線傳感器依動(dòng)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(dòng)勢(shì)等輸出信號(hào)之熱型。(2) 利用半導(dǎo)體遷徙現(xiàn)象吸收能量差之光電效果及利用因PN 接合之光電動(dòng)勢(shì)效果的量子型。熱型的現(xiàn)象俗稱為焦熱效應(yīng)，其中最具代表性者有測(cè)輻射熱器 (Thermal Bolometer)，熱電堆(Thermopile)及熱電(Pyroelectric)元件。熱型的優(yōu)點(diǎn)有：可常溫動(dòng)作下操作，波長(zhǎng)依存性(波長(zhǎng)不同感度有很大之變化者)并不存在，造價(jià)便宜；缺點(diǎn)：感度低、響應(yīng)慢(mS之譜)。量子型 的優(yōu)點(diǎn)：感度高、響應(yīng)快速(μS 之譜)；缺點(diǎn)：必須冷卻(液體氮?dú)? 、有波長(zhǎng)依存性、價(jià)格偏高；紅外線傳感器特別是利用遠(yuǎn)紅外線范圍的感度做為人體檢出用，紅外線的波長(zhǎng)比可見光長(zhǎng)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(shí)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(huì)射出紅外線，只是其波長(zhǎng)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(yuǎn)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(yīng)用電路
該報(bào)警器能探測(cè)人體發(fā)出的紅外線，當(dāng)人進(jìn)入報(bào)警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)，即可發(fā)出報(bào)警聲，適用于家庭、辦公室、倉(cāng)庫(kù)、實(shí)驗(yàn)室等比較重要場(chǎng)合防盜報(bào)警。裝置電路原理見圖1。由紅外線傳感器、信號(hào)放大電路、電壓比較器、延時(shí)電路和音響報(bào)警電路等組成。紅外線探測(cè)傳感器IC1探測(cè)到前方人體輻射出的紅外線信號(hào)時(shí)，由IC1的②腳輸出微弱的電信號(hào)，經(jīng)三極管VT1等組成第一級(jí)放大電路放大，再通過C2輸入到運(yùn)算放大器IC2中進(jìn)行高增益、低噪聲放大，此時(shí)由IC2①腳輸出的信號(hào)已足夠強(qiáng)。IC3作電壓比較器，它的第⑤腳由R10、VD1提供基準(zhǔn)電壓，當(dāng)IC2①腳輸出的信號(hào)電壓到達(dá)IC3的⑥腳時(shí)，兩個(gè)輸入端的電壓進(jìn)行比較，此時(shí)IC3的⑦腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖健C4為報(bào)警延時(shí)電路，R14和C6組成延時(shí)電路，其時(shí)間約為1分鐘。當(dāng)IC3的⑦腳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，C6通過VD2放電，此時(shí)IC4的②腳變?yōu)榈碗娖剑cIC4的③腳基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)它低于其基準(zhǔn)電壓時(shí)，IC4的①腳變?yōu)楦唠娖剑琕T2導(dǎo)通，訊響器BL通電發(fā)出報(bào)警聲。人體的紅外線信號(hào)消失后，IC3的⑦腳又恢復(fù)高電平輸出，此時(shí)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(dāng)C6兩端的電壓高于其基準(zhǔn)電壓時(shí)，IC4的①腳才變?yōu)榈碗娖剑瑫r(shí)間約為1分鐘，即持續(xù)1分鐘報(bào)警。
紅外線傳感器應(yīng)用
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語音
火焰探測(cè)器
紅外線傳感器工作原理
火焰?zhèn)鞲衅骼眉t外線對(duì)對(duì)火焰非常敏感的特點(diǎn)，使用特制的紅外線接受管來檢測(cè)火焰，然后把火焰的亮度轉(zhuǎn)化為高低變化的電平信號(hào)，輸入到中央處理器中，中央處理器根據(jù)信號(hào)的變化做出相應(yīng)的程序處理。火焰?zhèn)鞲衅髂軌蛱綔y(cè)到波長(zhǎng)在700納米～1000納米范圍內(nèi)的紅外光，探測(cè)角度為60°，其中紅外光波長(zhǎng)在880納米附近時(shí)候的靈敏度達(dá)到最大。遠(yuǎn)紅外火焰探頭將外界紅外光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化，通過A/D轉(zhuǎn)換器反映為0～255范圍內(nèi)數(shù)值的變化。外界紅外光越強(qiáng)，數(shù)值越小；紅外光越弱，數(shù)值越大。紅外測(cè)距傳感器利用紅外信號(hào)遇到障礙物距離的不同反射的強(qiáng)度也不同的原理，進(jìn)行障礙物遠(yuǎn)近的檢測(cè)。紅外測(cè)距傳感器具有一對(duì)紅外信號(hào)發(fā)射與接收二極管，發(fā)射管發(fā)射特定頻率的紅外信號(hào)，接收管接收這種頻率的紅外信號(hào)，當(dāng)紅外的檢測(cè)方向遇到障礙物時(shí)，紅外信號(hào)反射回來被接收管接收，經(jīng)過處理之后，通過數(shù)字傳感器接口返回到中央處理器主機(jī)，中央處理器即可利用紅外的返回信號(hào)來識(shí)別周圍環(huán)境的變化。
紅外線傳感器紅外測(cè)溫儀
紅外測(cè)溫儀的構(gòu)成主要有光學(xué)系統(tǒng)，調(diào)制器，紅外傳感器放大器，指示器等部分構(gòu)成。紅外傳感器是接收目標(biāo)輻射并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件。
[1]
紅外線傳感器紅外成像
在許多場(chǎng)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(jié)構(gòu)，探測(cè)內(nèi)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(yīng)用注意問題
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語音
紅外傳感器是紅外探測(cè)系統(tǒng)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(dǎo)致紅外傳感器損壞。因此，紅外傳感器在使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）必須首先注意了解紅外傳感器的性能指標(biāo)和應(yīng)用范圍，掌握它的使用條件。（2）必須關(guān)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(hù)。（3）適當(dāng)調(diào)整紅外傳感器的工作點(diǎn)。一般情況下，傳感器有一個(gè)最佳工作點(diǎn)。只有工作在最佳工作點(diǎn)時(shí)，紅外傳感器的信噪比最大。（4）選用適當(dāng)前置放大器與紅外傳感器配合，以獲取最佳探測(cè)效果。（5）調(diào)制頻率與紅外傳感器的頻率響應(yīng)相匹配。（6）傳感器的光學(xué)部分不能用手摸，擦，防止損傷與沾污。（7）傳感器存放時(shí)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(shù)參數(shù)？
人的眼睛能看到的可見光按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。其中紅光的波長(zhǎng)范圍為0.62～0.76μm；紫光的波長(zhǎng)范圍為0.38～0.46μm。比紫光光波長(zhǎng)更短的光叫紫外線，比紅光波長(zhǎng)更長(zhǎng)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(xué)量轉(zhuǎn)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(guān)的知識(shí)
紅外線傳感器簡(jiǎn)介
紅外線基本概念紅外線是指比紅光波長(zhǎng)0.76μm還長(zhǎng)的直至400μm范圍的不可見光線。現(xiàn)在，紅外線檢測(cè)和控制技術(shù)已比較廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)、環(huán)保、醫(yī)療和家用電器中。利用波長(zhǎng)0.76μm之間的近紅外線來傳遞控制信號(hào)，它在透明大氣中的傳輸特性要比可見光好得多。同時(shí)，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(yīng)用[J]. 中國(guó)科技信息,2013,(18):131.
．中國(guó)知網(wǎng)．2013-09-15[引用日期2017-11-02]
2.
白彥飛. 對(duì)我國(guó)紅外線傳感器應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)的認(rèn)識(shí)[J]. 海峽科技與產(chǎn)業(yè),2017,(04):95-96.
．中國(guó)知網(wǎng)．2017-04-15[引用日期2017-11-02]
