什么是IR传感器：电路图和其工作

IR技术在日常生活中使用，也用于不同目的的行业。例如，电视使用IR传感器来理解从遥控器传送过来的信号。红外传感器的主要优点是功耗低，设计简单，使用方便。红外线信号是肉眼无法察觉的。红外辐射电磁频谱可以在可见光和微波区域找到。通常，这些波的波长范围为0.7µm 5 ~ 1000µm。红外光谱可分为近红外、中红外和远红外三个区域。近红外区域的波长在0.75 ~ 3 μ m之间，中红外区域的波长在3 ~ 6 μ m之间，远红外区域的红外辐射波长大于6 μ m。

什么是IR传感器/红外传感器？

红外线传感器是一种电子设备，它发出信号来感知周围环境的某些方面。红外传感器可以测量物体的热量，也可以检测物体的运动。这些类型的传感器只测量红外辐射，而不是发射被称为被动红外传感器．通常，在红外光谱中，所有的物体都辐射某种形式的热辐射。

这些类型的辐射对我们的眼睛是看不见的，可以被红外传感器探测到。发射器是一个简单的红外LED (发光二极管)，探测器只是一个红外光电二极管，它对与红外LED发出的波长相同的红外光敏感。当红外光照射到光电二极管上时，电阻和输出电压将与所接收的红外光的大小成比例变化。

工作原则

红外传感器的工作原理类似于物体检测传感器。该传感器包括IR LED和IR光电二极管，因此通过组合这两个可以形成为光耦合器的光耦合器。该传感器中使用的物理法是板条辐射，斯蒂芬博尔兹曼和魏斯位移。

红外发光二极管是一种发射红外辐射的发射机。这种LED看起来和标准LED很相似，它产生的辐射人眼是看不见的。红外接收机主要利用红外发射器来探测辐射。这些红外接收器有光电二极管的形式。红外光电二极管与一般光电二极管不同，因为它们只检测红外辐射。红外接收机的种类主要取决于电压、波长、封装等。

一旦用作IR发射器和接收器的组合，那么接收器的波长必须等于发射器。这里，发射器是IR LED，而接收器是IR光电二极管。红外光电二极管响应于通过红外LED产生的红外光。光电二极管的电阻和输出电压的变化与所获得的红外光成比例。这是IR传感器的基础工作原则。

一旦红外发射器产生发射，然后它到达目标&一些发射将反射回红外接收器。传感器输出可以由红外接收机决定，取决于响应的强度。

红外传感器的类型

红外传感器分为有源IR传感器和无源IR传感器的两种类型。

活性红外传感器

该活性红外传感器包括发射器以及接收器。在大多数应用中，发光二极管用作源。LED用作非成像红外传感器，而激光二极管用作成像红外传感器。

这些传感器通过能量辐射工作，通过辐射接收和检测。此外，还可以使用信号处理器对其进行处理，以获取必要的信息。这种主动红外传感器的最佳例子是反射和断束传感器。

被动红外传感器

被动红外传感器仅包括检测器，但它们不包括发射器。这些传感器使用像发射器或IR源等物体。该对象发出能量并通过红外接收器检测。之后，使用信号处理器来理解信号以获得所需信息。

该传感器的最佳实例是热电探测器，辐射计，热电偶 - 热电堆等这些传感器分为两种类型，如热红外传感器和量子红外传感器。热IR传感器不依赖于波长。这些传感器使用的能量源被加热。热检测器随着响应和检测时间而缓慢。量子IR传感器取决于波长，这些传感器包括高响应和检测时间。这些传感器需要定期冷却特定测量。

红外传感器电路图

红外传感器电路是传感器中最基本、最常用的模块之一电子设备．该传感器类似于人类的视觉感官，可用于探测障碍物，是实时应用的常见应用之一。该电路由以下部件组成

• LM358集成电路2对红外发射器和接收器
• 千欧姆范围的电阻。
• 可变电阻。
• LED(发光二极管)。

在本课题中，发射机部分包括红外传感器，该传感器连续发射红外射线，并由红外接收模块接收。接收器的红外输出端根据其接收的红外射线而变化。由于这种变化不能被这样分析，因此这个输出可以馈送到一个比较电路。这里一个运算放大器LM 339的（OP-AMP）用作比较器电路。

当IR接收机没有接收到信号时，反相输入端的电位高于比较器IC (LM339)的非反相输入端的电位。因此，比较器的输出变低，但LED不发光。当IR接收模块接收到一个信号时，反相输入处的电位变低。因此，比较器(LM 339)的输出变高，LED开始发光。

电阻R1 (100)， R2 (10k)，和R3(330)是用来确保至少10ma的电流通过IR LED器件，如光电二极管和正常LED分别。使用电阻VR2(预置=5k)调节输出端子。电阻器VR1(预设=10k)用于设置电路图的灵敏度。阅读更多关于红外传感器的信息。

使用晶体管的IR传感器电路

使用晶体管的IR传感器的电路图包括使用两个晶体管的障碍物检测。该电路主要用于使用IR LED的障碍物检测。因此，该电路可以用两个晶体管（如NPN和PNP）构建。对于NPN，使用BC547晶体管，而对于PNP，使用BC557晶体管。这些晶体管的引脚是相同的。

在上述电路中，一个红外LED始终接通，而另一个红外LED在PNP晶体管的基端附近，因为该IR LED充当了检测器。该IR传感器电路的所需组件包括电阻器100欧姆和200欧姆，BC547和BC557晶体管，LED，IR LED-2。逐步过程如何制作IR传感器电路包括以下步骤。

• 使用所需组件根据电路图连接组件
• 将一个红​​外LED连接到BC547晶体管的基端
• 将红外LED连接到相同晶体管的基座端子。
• 将100Ω电阻连接到红外led的残余引脚上。
• 将PNP晶体管的基端连接到NPN晶体管的集电极端子。
• 根据电路图中的连接连接LED和220Ω电阻。
• 一旦电路连接完成，然后给电路供电进行测试。

电路工作

一旦检测到红外LED，那么来自物料的反射光将激活将在整个IR LED检测器中供应的小电流。这将激活NPN晶体管和PNP;因此LED将打开。该电路适用于制造不同的项目，如自动灯，一旦人接近光线就会激活。

使用IR传感器的防盗报警电路

此IR防盗报警电路用于条目，门等。该电路给出蜂鸣器声音，以便在整个IR射线穿过某人的时候提醒有关人员。当人类不可见IR光线时，该电路用作隐藏的安全装置。

电路所需元件主要包括NE555IC，电阻R1和R2 = 10k和560,D1 (IR光电二极管)，D2 (IR LED)， C1电容(100nF)， S1(按动开关)，B1(蜂鸣器)和6v直流电源。
该电路可以通过布置红外LED以及彼此相对的门上的红外传感器来连接。因此，IR Ray可以正确地落在传感器上。在正常条件下，红外线总是在红外二极管上掉落，并且PIN-3的输出条件将保持在低状态。

一旦有固体物体穿过射线，这条射线就会中断。当红外线被打破时，电路将被激活，输出变为ON状态。输出条件保持不变，直到它通过关闭开关返回，这意味着，当射线中断断开时，警报保持ON。为避免他人解除警报，电路或复位开关必须位于远离红外传感器或在视线之外。在这个电路中，连接一个“B1”蜂鸣器来产生内置的声音，这种内置的声音可以用另一个铃声来代替，否则根据需要会发出很大的警报器。

优点

的红外传感器的优点包括以下这些

• 它耗电更少
• 在有光或没有光的情况下，对运动的检测几乎具有相同的可靠性。
• 它们不需要与物体接触就能被检测到
• 由于光线方向没有数据泄漏
• 这些传感器不受氧化和腐蚀的影响
• 抗噪性很强

缺点

的IR传感器的缺点包括以下这些

• 需要视线
• 范围是有限的
• 这些会受到雾、雨、灰尘等的影响
• 减少数据传输速率

红外传感器的应用

根据应用，IR传感器分为不同类型。一些不同的典型应用传感器的类型。速度传感器用于同步多个电动机的速度。的温度传感器用于工业温度控制。PIR传感器是用于自动开门系统和超声波传感器用于距离测量。

IR传感器用于各种各样的基于传感器的项目并且还在各种电子设备中测量下面讨论的温度。

辐射温度计

IR传感器用于辐射温度计测量温度取决于对象的温度和物体的材料，这些温度计具有以下一些功能

• 测量而不直接接触物体
• 更快的响应
• 简单模式测量

火焰监视器

这些类型的设备用于检测从火焰发出的光并监视火焰是如何燃烧的。从火焰发出的光从UV扩展到IR区域类型。PBS，PBSE，双色检测器，热电探测器是火焰监视器中使用的一些常用探测器。

水分分析仪

水分分析仪使用由IR区域中的水分吸收的波长。用这些波长（1.1μm，1.4μm，1.9μm，2.7μm）和参考波长的光照射物体。

从物体反射的灯取决于水分含量，并由分析仪检测以测量水分（这些波长的反射光与反射光在参考波长的反射光的比率）。在GaAs销光电二极管中，PBS光电导探测器用于水分分析仪电路。

气体分析仪

红外传感器用于利用气体在红外区域的吸收特性的气体分析仪。测量气体密度有两种方法，即色散法和非色散法。

Disperive：光谱分开发射光，并且它们的吸收特性用于分析气体成分和样品量。

非运动：它是最常用的方法，它使用吸收特性而不划分发射的光。非运动类型使用离散光学带通滤波器，类似于用于眼睛保护的太阳镜，以滤除不需要的UV辐射。

这种类型的配置通常被称为非色散红外(NDIR)技术。这种类型的分析仪用于碳酸饮料，而非分散分析仪用于大多数商业红外仪器，用于汽车尾气燃料泄漏。

红外成像设备

IR图像设备是IR波的主要应用之一，主要是由于其属性不可见。它用于热成像仪，夜视设备等。

例如，水、岩石、土壤、植被、大气和人体组织都能发射红外辐射。热红外探测器在红外范围内测量这些辐射，并在图像上绘制出物体/区域的空间温度分布。热成像仪通常由Sb(铟锑矿)、Gd Hg(汞掺杂锗)、Hg Cd Te(汞镉碲化)传感器组成。

电子探测器使用液氦或液氮冷却到低温。然后冷却探测器，确保探测器记录的辐射能(光子)来自地形，而不是来自扫描仪本身和红外成像电子设备内物体的环境温度。

红外传感器的关键应用主要包括以下内容。

• 气象
• 气候学
• Photo-bio调制
• 分析水
• 气体探测器
• 测试麻醉学
• 勘探石油
• 铁路安全

因此，这就是关于红外传感器带工作和应用的电路。这些传感器用于许多基于传感器电子项目．相信大家对这款红外传感器及其工作原理有了更好的了解。此外，任何关于这篇文章或项目的疑问，请在下面的评论部分给出您的反馈。有个问题问你，红外温度计能在完全黑暗中工作吗?

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