红外传感器在在控制系统中的应用.doc

传感器与检测技术课程论文论文题目: 红外线传感器的发展与应用学院: 大庆石油学院学院专业: 电气信息工程姓名: 陈浩学号: 200 91305068 指导老师: 李永二零一一年十二月十八日目录摘要………………………………………………………………………… 1 一、引言……………………………………………………………………… 1 二、红外线传感器的综述………………………………………………… 2 2 .1 红外线传感器的定义……………………………………………………… 2 2 .2特点………………………………………………………………………… 2 可测量的物理量……………………………………………………………2 红外传感器的原理…………………………………………………………2 三、产品介绍——热释电红外传感器………………………………… 5 简介………………………………………………………………………… 5 热释电效应………………………………………………………………… 5 四、具体应用——被动式热释电红外传感器……………………… 7 被动式热释电红外传感器的工作原理与特性………………………… 7 参考价格及生产厂家……………………………………………………… 7 抗干扰性能………………………………………………………………… 8 优缺点……………………………………………………………………… 8 建议改进措施……………………………………………………………… 8 五、结论……………………………………………………………………… 11 参考文献………………………………………………………………………11 -1- 红外线传感器的发展与应用摘要: 红外技术发展到现在,已经为大家所熟知,这种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。红外线传感器是利用物体产生红外辐射的特性,实现自动检测的传感器。本文所介绍的热释电红外传感器,是一种非常有应用潜力的传感器。它能检测人或某些动物发射的红外线并转换成电信号输出。本文先介绍热释电传感器的原理,然后再描述被动式热释电红外传感器相关的专用集成电路处理技术以及针对其缺陷作出的改进措施。关键词: 红外探头;热电效应;被动式;热释电红外传感器一、引言宇宙间的任何物体只要其温度超过零度就能产生红外辐射,事实上同可见光一样,其辐射能够进行折射和反射,这样便产生了红外技术, 利用红外光探测器因其独有的优越性而得到广泛的重视,并在军事和名用领域得到了广泛的应用。军事上,红外探测用于制导、火控跟踪、警戒、目标侦察、武器热瞄准器、舰船导航等;在名用领域,广泛应用于工业设备监控、安全监视、救灾、遥感、交通管理以及医学诊断技术等。红外探测就是用仪器接受被探测物发出或者反射的红外线,从而掌握被测物所处位置的技术。作为红外探测系统的核心期间,红外传感器(也称为红外探测器)的研究成为一个热点。-2- 二、红外线传感器的综述 红外线传感器的定义红外线传感器【infrared transducer 】是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。它是一种不可见光,其光谱位于可见光中红色以外,所以称红外线。工程上把红外线占据在电磁波谱中的位置(波段)分为:近红外、中红外、远红外、极远红外四个波段。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。 特点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,响应快等优点。 可测量的物理量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。 红外传感器的原理红外线传感器是利用物体产生红外辐射的特性,实现自动检测的传感器。在物理学中,我们已经知道可见光、不可见光、红外光及无线电等都是电磁波, 它们之间的差别只是波长(或频率)的不同而已。下面是将各种不同的电磁波按照波长(或频率)排成如下图所示的波谱图,称之为电磁波谱。-3- 电磁波波谱图从图中可以看出,红外线属于不可见光波的范畴,它的波长一般在 — 600 μm 之间( 称为红外区) 。而红外区通常又可分为近红外( ~ μm) 、中红外( 一l0μm)和远红外(10 μm以上),在300 μm以上的区域又称为“亚毫米波”。近年来,红外辐射技