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這個(gè)已為大家所熟知的紅外探測器工作原理及應(yīng)用

2020年01月08日 15:33深圳市順安居智能科技有限公司點(diǎn)擊量:2858

   紅外探測器的工作原理及應(yīng)用
  紅外技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在,已經(jīng)為大家所熟知,這種技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代科技、國防和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。紅外傳感系統(tǒng)是用紅外線為介質(zhì)的測量系統(tǒng),一個(gè)典型的傳感器系統(tǒng)各部分的實(shí)體分別是:
  (1)待測目標(biāo)(2)大氣衰減。(3)光學(xué)接收器。(4)輻射調(diào)制器。(5)紅外探測器。這是紅外系統(tǒng)的核心(6)探測器制冷器。(7)信號(hào)處理系統(tǒng)。(8)顯示設(shè)備。
  依照上面的流程,紅外系統(tǒng)就可以完成相應(yīng)的物理量的測量。紅外系統(tǒng)的核心是紅外探測器,按其工作原理可分為熱探測器和光子探測器兩大類。
  熱探測器對(duì)入射的各種波長的輻射能量全部吸收,它是一種對(duì)紅外光波無選擇的紅外傳感器。光子探測器常用的光子效應(yīng)有外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)(光生伏*應(yīng)、光電導(dǎo)效應(yīng))和光電磁效應(yīng)。熱探測器是利用輻射熱效應(yīng),使探測元件接收到輻射能后引起溫度升高,進(jìn)而使探測器中依賴于溫度的性能發(fā)生變化。檢測其中某一性能的變化,便可探測出輻射。多數(shù)情況下是通過熱電變化來探測輻射的。當(dāng)元件接收輻射,引起非電量的物理變化時(shí),可以通過適當(dāng)?shù)淖儞Q后測量相應(yīng)的電量變化。熱敏探測器對(duì)紅外輻射的響應(yīng)時(shí)間比光電探測器的響應(yīng)時(shí)間要長得多。前者的響應(yīng)時(shí)間一般在ms以上,而后者只有ns量級(jí)。熱探測器不需要冷卻,光子探測器多數(shù)要冷卻。
  紅外探測器的應(yīng)用舉例
  紅外探測器應(yīng)用可以用于非接觸式的溫度測量,氣體成分分析,無損探傷,熱像檢測,紅外遙感以及軍事目標(biāo)的偵察、搜索、跟蹤和通信等。紅外傳感器的應(yīng)用前景隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,將會(huì)更加廣闊。
  1.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(dòng)片薄膜兩邊所受的壓力不同,從而產(chǎn)生一個(gè)電容檢測器的電信號(hào)"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(duì)氣體成分進(jìn)行分析。例如,二氧化碳對(duì)于波長為2.7μm、4.33μm和14.5μm紅外光吸收相當(dāng)強(qiáng)烈,并且吸收譜相當(dāng)?shù)膶挘创嬖谖諑А8鶕?jù)實(shí)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(gè)吸收帶來判別大氣中的CO2的含量。
  2.紅外無損探傷儀
  紅外無損探傷儀可以用來檢查部件內(nèi)部缺陷,對(duì)部件結(jié)構(gòu)無任何損傷。例如,檢查兩塊金屬板的焊接質(zhì)量,利用紅外輻射探傷儀能十分方便地檢查漏焊或缺焊;為了檢測金屬材料的內(nèi)部裂縫,也可利用紅外探傷儀。
  將紅外輻射對(duì)金屬板進(jìn)行均勻照射,利用金屬對(duì)紅外輻射的吸收與縫隙(含有某種氣體或真空)對(duì)紅外輻射的吸收所存在的差異,可以探測出金屬斷裂空隙。
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