紅外線傳感器是利用紅外線的物理性質(zhì)來進(jìn)行測量的傳感器

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紅外線傳感器的原理與應(yīng)用

紅外線傳感器是利用紅外線的物理性質(zhì)來進(jìn)行測量的傳感器。紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干擾、吸收等性質(zhì)。利用紅外線的物理性質(zhì)來進(jìn)行測量的傳感器。紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干擾、吸收等性質(zhì)。任何物質(zhì)，只要它本身具有一定的溫度（高于絕對零度），都能輻射紅外線。紅外線傳感器測量時不與被測物體直接接觸，因而不存在摩擦，并且有靈敏度高，響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。

紅外線傳感器包括光學(xué)系統(tǒng)、檢測元件和轉(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。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。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溫度升高，電阻發(fā)生變化，通過轉(zhuǎn)換電路變成電信號輸出。光電檢測元件常用的是光敏元件，尋常由硫化鉛、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，及時對疾病進(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地球云層進(jìn)行監(jiān)視，可實(shí)現(xiàn)大范圍的天氣預(yù)報；采用紅外線傳感器可檢測飛機(jī)上正在運(yùn)行的發(fā)動機(jī)的過熱心況等應(yīng)用：紅外氣體分析儀

紅外線氣體分析儀,是利用紅外線進(jìn)行氣體分析\它基于待分

析組分的濃度不同,吸收的輻射能不同,剩下的輻射能使得檢測器里的溫度升高不同,動片薄膜兩邊所受的壓力不同,從而產(chǎn)生一個電容檢測器的電信號\這樣,就可間接測量出待分析組分的濃度\根據(jù)紅外輻射在氣體中的吸收帶的不同,可以對氣體成分進(jìn)行分析.例如,二氧化碳對于波長為2.7μm,4.33μm和14.5μm紅外光吸收相當(dāng)猛烈,并且吸收譜相當(dāng)?shù)膶?即存在吸收帶.根據(jù)試驗(yàn)分析,只有4.33μm吸收帶不受大氣中其他成分影響,因此可以利用這個吸收帶來判別大氣中CO2的含量.

二氧化碳紅外氣體分析儀由氣體(含CO2)的樣品室,參比室(無CO2),斬光調(diào)制器,反射鏡系統(tǒng),濾光片,紅外檢測器和選頻放大器等組成.測量時,使待測氣體連續(xù)流過樣品室,參比室里充滿不含CO2的氣體(或CO2含量已知的氣體).紅外光源發(fā)射的紅外光分成兩束光經(jīng)反射鏡反射到樣品室和參比室,經(jīng)反射鏡系統(tǒng),這兩束光可以通過中心波長為4.33μm的紅外光濾色片投射到紅外敏感元件上.由于斬光調(diào)制器的作用,敏感元件交替地接收通過樣品室和參比室的輻射.若樣品室和參比室均無CO2氣體,只要兩束輻射完全相等,那么敏感元件所接收到的是一個通量恒定不變的輻射,因此,敏感元件只有直流響應(yīng),交流選頻放大器輸出為零.若進(jìn)入樣品室的氣體中含有CO2氣體,對4.33μm的輻射就有吸收,那么兩束輻射的通量不等,則敏感元件所接收到的就