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传感器要理解从遥控器发送的信号。IR传感器的主要好处是低功耗,其简单的设计和方便的功能。人眼不明显IR信号。IR辐射在电磁频谱可以在可见和微波的区域中找到。通常,这些波的波长范围为0.7μm5至1000μm。IR光谱可分为三个区域,如近红外,中间和远红外。近红外区域的波长范围为0.75 - 3μm,中红外区域的波长范围为3至6μm,远程IR区域的红外辐射波长高于6μm。

什么是IR传感器/红外传感器?

红外传感器是一种电子设备,其发出以感知周围环境的一些方面。IR传感器可以测量物体的热量以及检测运动。这些类型的传感器只测量红外辐射,而不是发出称为a的红外辐射被动红外传感器。通常,在红外光谱中,所有的物体都辐射某种形式的热辐射。


红外传感器
红外传感器

这些类型的辐射对我们的眼睛是看不见的,这可以由红外传感器检测。发射器只是IR LED(发光二极管)并且检测器简单地是IR光电二极管,其对IR LED发射的相同波长的IR光敏感。当IR光落在光电二极管上时,电阻和输出电压将与接收的IR光的大小成比例地变化。

工作准则

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。

IR LED是发出红外辐射的一种发射器。该LED看起来类似于标准LED和由人眼不可见的标准LED和辐射。红外接收器主要通过红外发射器检测辐射。这些红外接收器以光电二极管形式提供。与通常的光电二极管相比,IR光电二极管是不同的,因为它们检测到IR辐射。不同类型的红外接收器主要存在,具体取决于电压,波长,包装等。

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。

一旦红外线发射器产生发射,那么它到达物体并将一些发射将反射向红外接收器反射。传感器输出可以根据响应的强度由IR接收器决定。

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。

这些传感器通过辐射接收和检测的能量辐射来工作。此外,可以通过使用信号处理器来处理来获取必要信息。该活性红外传感器的最佳示例是反射和断梁传感器。

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。


IR传感器电路图

红外传感器电路是基本和流行的传感器模块之一电子设备。该传感器类似于人类的有远见的感官,可用于检测障碍物,并且它是实时普通应用之一。该电路包括以下组件

  • LM358 IC.2对IR发射器和接收器
  • 千米欧姆范围的电阻。
  • 可变电阻。
  • LED(发光二极管)。
红外传感器电路图
红外传感器电路图

在该项目中,发射器部分包括IR传感器,该IR传感器,其发送待接收的IR接收器模块的连续IR光线。接收器的IR输出端子根据其IR光线的接收而变化。由于不能这样进行这种变化,因此可以将该输出馈送到比较器电路。在这里A.运算放大器LM 339的(OP-AMP)用作比较器电路。

当IR接收器没有接收信号时,反相输入的电位远远高于比较器IC的非反相输入(LM339)。因此,比较器的输出变低,但LED不会发光。当IR接收器模块接收到反相输入时的电位的信号变低。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)用于确保至少10 mA电流通过光电二极管和正常LED等IR LED器件。电阻VR2(预设= 5K)用于调节输出端子。电阻VR1(预设= 10k)用于设置电路图的灵敏度。阅读有关IR传感器的更多信息。

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。

使用晶体管的红外传感器电路
使用晶体管的红外传感器电路

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电阻朝向红外LED的残余销。
  • 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。
  • 一旦完成电路的连接,就会为电路提供电源以进行测试。

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。

窃贼报警电路
使用IR传感器的防盗报警电路

该电路所需的元件主要有NE555IC、电阻R1和R2 = 10k和560、D1 (IR光电二极管)、D2 (IR LED)、C1电容(100nF)、S1(推开关)、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。

一旦固体物体交叉射线,该射线将被中断。当IR射线粉碎时,电路将激活,输出变为条件。输出条件保留直到通过关闭开关来重新调整,这意味着射线的中断被分离,则警报仍然保持警惕。为避免别人停用警报,电路或复位开关必须位于红外传感器的远处或远景。在该电路中,“B1”蜂鸣器连接以产生具有内置声音的声音,并且这种内置的声音可以用替代的响铃替换,否则基于要求。

好处

IR传感器的优点包括以下这些

  • 它耗电更少
  • 在大致具有相同的可靠性的情况下,在存在或不存在的情况下可以检测运动。
  • 它们不需要与检测对象的联系
  • 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
  • 噪音抗扰度非常强烈

缺点

IR传感器的缺点包括以下这些

  • 需要视线
  • 范围有限
  • 这些可能受到雾,雨,灰尘等的影响
  • 减少数据传输速率

IR传感器应用

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。这温度感应器用于工业温度控制。PIR传感器用于自动门开口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
  • 更快的反应
  • 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

IR传感器用于气体分析仪,该气体分析仪使用IR区域中的气体的吸收特性。两种类型的方法用于测量诸如分散和非运动的气体密度。

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运动红外(NDIR)技术。这种类型的分析仪用于碳酸饮料,而非分散性分析仪用于大多数商业红外仪器,用于汽车废气漏漏。

IR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,植被和大气和人类组织所有特征都发出IR辐射。热红外探测器测量IR范围内的这些辐射,并映射图像上的物体/区域的空间温度分布。热成像仪通常由SB(铟锑酸盐),GD HG(汞掺杂锗),HG CD TE(汞 - 镉 - 碲化物)传感器组成。

使用液氦或液氮将电子探测器冷却到低温。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
  • 照片生物调制
  • 水分分析
  • 气体探测器
  • 测试麻醉学
  • 探索石油
  • 铁路的安全

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bob体育棋牌。我们相信您可能会更好地了解此IR传感器及其工作原理。此外,有关本文或项目的任何疑问,请通过评论以下评论部分提供您的反馈意见。这是一个问题,红外温度计可以完全暗中运行吗?

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17评论

  1. anshika. 说:

    嘿,你的文章非常好,但我在理解第一段最后两行的问题时遇到了问题。你能再次解释我吗?

    1. tarun agarwal. 说:

      嗨anshika.
      当IR光落在光电二极管上时,电阻和输出电压将与接收的IR光的大小成比例地变化

  2. 迪哈里什宫申德 说:

    感谢您的信息,您可以保存我的10个电子设备第12次板项目bob足球体育app

    1. tarun agarwal. 说:

      嗨dhairyashil shinde.
      我们非常感谢您花掉时间分享您的经验

  3. Niraj Kumar. 说:

    IR传感器IC名称或号码

    1. tarun agarwal. 说:

      嗨Niraj Kumar.
      这里,该传感器的主要部分是光电二极管和IR接收器LED。

  4. devrat singh. 说:

    谢谢您为此有用的文章。我想知道输出电压如何相对于入射光变化。

  5. Sailesh 说:

    h
    我正在进行基于项目名称密度的流量控制,即可连接8个IR传感器和8个LED用于交通信号..你可以帮我使用Arduino Uno的代码,将Alla IR传感器连接在一起,并控制带有IR传感器的LED检测......

  6. Priyam. 说:

    SIR有什么IR传感器的范围?

  7. piyu 说:

    你好,
    如何在线跟随机器人项目中使用LPC2148接口IR传感器

  8. Sukhnandan Sidar. 说:

    我想要关于IR Sencer和Pizo Sencer

  9. jeeva. 说:

    请Ungalala Mudinja Varaikum Seekiram Kodunga
    对于我想要的项目

  10. jeeva. 说:

    你的文章很好,一个要求,请给红外传感器,红外发射器,红外射线的优点和缺点,请立即我想要

  11. 乌鸦m2m 说:

    海,
    我在一个项目中使用了IR传感器。通过调整传感器范围(电位计)的灵敏度,在一定距离中检测传感器的对象infront。
    在这里,我几分钟后有两个问题,
    1.传感器无法检测到对象,但是,这里的对象是相同距离(总是低)的传感器的infront
    2.我已经删除了传感器的对象,该网上检测到对象(总是高)。
    这个问题的原因是什么?

  12. Manik Chandey. 说:

    如何在所有方向使用IR传感器进行障碍物检测?

    1. tarun agarwal. 说:

      嗨Manik Chandey.
      我衷心感谢您对我的文章的善意。
      IR发射器和接收器的定位和包装非常重要。变送器和接收器都必须以一定的角度放置,从而正确地发生了对象的检测。该角度是传感器的方向性,即+/- 45度。

      请访问我们的网站一次//www.qznanjian.com.
      对于任何援助或定制项目,请发送电子邮件给我们team@elprocus.com.

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