

我們在之前介紹了智能搬運車常用到的激光傳感器、拉線傳感器、接近傳感器等,今天我們著重介紹下紅外傳感器。
對于紅外線,它是一種人類肉眼看不見的光,它具有光的一切光線的所有特性。但同時,紅外線還有一種還具有非常顯著的熱效應(yīng)。所有高于絕對零度即-273℃的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線。

我們可以按兩類方法來區(qū)分:1.根據(jù)發(fā)出方式不同;2.根據(jù)能量轉(zhuǎn)換方式的不同。
1、根據(jù)發(fā)出方式不同,可分為主動式和被動式兩種
a、主動紅外傳感器的發(fā)射機發(fā)出一束經(jīng)調(diào)制的紅外光束,被紅外接收機接收,從而形成一條紅外光束組成的警戒線。當(dāng)遇到樹葉、雨、小動物、雪、沙塵、霧遮擋則不應(yīng)報警,人或相當(dāng)體積的物品遮擋將發(fā)生報警。
主動紅外探測器技術(shù)主要采用一發(fā)一收,屬于線形防范,現(xiàn)在已經(jīng)從最初的但光束發(fā)展到多光束,而且還可以雙發(fā)雙受,最大限度的降低誤報率,從而增強該產(chǎn)品的穩(wěn)定性,可靠性。
b、被動紅外傳感器是靠探測人體發(fā)射的紅外線來進行工作的。傳感器器收集外界的紅外輻射進而聚集到紅外傳感器上。紅外傳感器通常采用熱釋電元件,這種元件在接收了紅外輻射溫度發(fā)出變化時就會向外釋放電荷,檢測處理后產(chǎn)生報警。
這種傳感器是以探測人體輻射為目標(biāo)的。所以輻射敏感元件對波長為10μm左右的紅外輻射必須非常敏感。為了對人體的紅外輻射敏感,在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的濾光片,使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。

2、根據(jù)能量轉(zhuǎn)換方式的不同,可分為光子式和熱釋電式兩種
a、光子式紅外傳感器是利用紅外輻射的光子效應(yīng)而進行工作的傳感器。所謂光子效應(yīng),是指當(dāng)有紅外線入射到某些半導(dǎo)體材料上時,紅外輻射中的光子流與半導(dǎo)體材料中的電子相互作用,改變了電子的能量狀態(tài),從而引起各種電學(xué)現(xiàn)象。

通過測量半導(dǎo)體材料中電子性質(zhì)的變化,就可以知道相應(yīng)紅外輻射的強弱。光子探測器類型主要有內(nèi)光電探測器、外光電探測器、自由載流子式探測器、QWIP量子阱式探測器等。
b、熱釋電式紅外傳感器是利用紅外輻射的熱效應(yīng)引起元件本身的溫度變化來實現(xiàn)某些參數(shù)的檢測的,其探測率、響應(yīng)速度都不如光子型傳感器。
但由于其可在室溫下使用,靈敏度與波長無關(guān),所以應(yīng)用領(lǐng)域很廣。利用鐵電體熱釋電效應(yīng)的熱釋電型紅外傳感器靈敏度很高,獲得了廣泛應(yīng)用。
熱釋電效應(yīng)某些絕緣物質(zhì)受熱時,隨著溫度的上升,在晶體兩端將會產(chǎn)生數(shù)量相等而符號相反的電荷。這種由于熱變化而產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。熱釋電效應(yīng)在近十年被用于熱釋電紅外傳感器中。能產(chǎn)生熱釋電效應(yīng)的晶體稱為熱釋電體,又稱為熱電元件。熱電元件常用的材料有單晶、壓電陶瓷及高分子薄膜等。
在我們智能搬運車中,紅外傳感器常用于物體檢測,以便及時避障控制車輛的動作。

