原理

(1)待測目標

根據待測目標的紅外輻射特性可進行紅外係統的設定。

(2)大氣衰減

待(dài)測目標的紅外(wài)輻射通過地球大氣層時,由於氣體分子和各種氣體以(yǐ)及各種溶膠粒的散射和吸收(shōu),將使得紅外源發出的紅外輻(fú)射發生衰減。
(3)光(guāng)學接收器

它(tā)接收目標的部分紅(hóng)外輻射並(bìng)傳輸給紅外傳感器。相(xiàng)當於雷達天線,常用是物鏡。
(4)輻(fú)射(shè)調製器

對來自(zì)待測目標的輻射調製成交(jiāo)變的輻(fú)射光,提供目標方(fāng)位信息,並可濾(lǜ)除大麵積(jī)的幹擾信號。又稱調製盤和斬波器,它具有多種結構。

(5)紅外探測器

這是紅外(wài)係統的核心。它是利用紅外(wài)輻射與(yǔ)物質相互作用所(suǒ)呈現出(chū)來的物理效應探測紅外輻射的傳感器,多數情況下是利用(yòng)這種相互作(zuò)用所呈現出的電學(xué)效應。此類探測器可分為光子探測器和熱敏感探測器兩大類型。

(6)探測器製冷器

由於某些探測器必須要在低溫下工作,所以相應的係統必須有製冷設備。經過製冷,設備可以縮短響應時間,提高探測靈敏度。

(7)信號處理係統

將探(tàn)測的(de)信號進行放大、濾波(bō),並從這些信號中提取出(chū)信息。然後將此類信息轉化成為所需要的格式,最後輸送到控製(zhì)設備或者(zhě)顯示(shì)器中。

(8)顯示(shì)設備

這是紅外設備的終端(duān)設備。常(cháng)用的顯示器有示波(bō)器、顯像管、紅外感光材料、指示儀器和記錄儀等。

依照上麵的流程,紅外(wài)係統就可以完成相應的物理量的測量。紅外係統的核心是紅外探(tàn)測器,按照(zhào)探(tàn)測的機理的(de)不同,可以分為熱探測器和光子探測器兩大類。下麵以熱探測器為(wéi)例子(zǐ)來(lái)分析探測器的原理。
熱探(tàn)測器是利用輻射熱(rè)效應,使探測元件接收到輻射能後引起溫度升高,進而使探(tàn)測器中依賴於溫度的性能發生變化。檢測其中某一性能的變(biàn)化,便可探(tàn)測出輻射。多數情況下是通過熱(rè)電(diàn)變(biàn)化(huà)來(lái)探測輻射的。當(dāng)元件接收輻射,引起(qǐ)非電量的(de)物理變化時,可以通過適(shì)當的變換後測量相應的電量變化。
圖上所示(shì)為歐姆龍公(gōng)司生(shēng)產的漫反射式和對射式光電傳(chuán)感器,這(zhè)兩種傳感器主要(yào)用於事件檢測和物體(tǐ)定位。圖中的紅燈和綠燈表示傳感器的狀態。
紅外傳感器已經在現代化的生產實踐中發揮著它的巨大作用,隨著探測設備和其他部分的技術的提高,紅外傳感器能夠擁有更多的性能和更好的靈敏度。