Introdução e tipos de sensores infravermelhos

Sensor infravermelhoé o uso de propriedades físicas infravermelhas para medir o sensor. Infravermelho também conhecido como luz infravermelha, possui reflexão, refração, espalhamento, interferência, absorção e outras propriedades. Qualquer substância que tenha uma certa temperatura própria (acima do zero absoluto) pode emitirradiação infra-vermelha. A medição do sensor infravermelho não entra em contato direto com o objeto medido, portanto não há atrito e tem as vantagens de alta sensibilidade e resposta rápida.
O sensor infravermelho inclui sistema óptico, elemento de detecção e circuito de conversão. O sistema óptico pode ser dividido em tipo de transmissão e tipo de reflexão de acordo com diferentes estruturas. O elemento de detecção pode ser dividido em elemento de detecção térmica e elemento de detecção fotoelétrico de acordo com o princípio de funcionamento. Os termistores são os termistores mais amplamente utilizados. Quando o termistor é submetido à radiação infravermelha, a temperatura aumenta e a resistência muda (essa mudança pode ser maior ou menor, porque o termistor pode ser dividido em termistor de coeficiente de temperatura positivo e termistor de coeficiente de temperatura negativo), que pode ser convertido em saída de sinal elétrico através do circuito de conversão. Elementos de detecção fotoelétricos são comumente usados ​​como elementos fotossensíveis, geralmente feitos de sulfeto de chumbo, seleneto de chumbo, arsenieto de índio, arsenieto de antimônio, liga ternária de telureto de mercúrio e cádmio, materiais dopados com germânio e silício.
Os sensores infravermelhos, em particular, utilizam a sensibilidade da faixa do infravermelho distante para o exame físico humano; os comprimentos de onda infravermelhos são mais longos que a luz visível e mais curtos que as ondas de rádio. O infravermelho faz pensar que só é emitido por objetos quentes, mas na verdade não é assim. Todos os objetos existentes na natureza, como seres humanos, fogo, gelo e assim por diante, emitem raios infravermelhos, mas seu comprimento de onda é diferente devido à temperatura do objeto. A temperatura corporal é de cerca de 36 ~ 37°C, que emite um raio infravermelho distante com um valor de pico de 9 ~ 10μm. Além disso, o objeto aquecido a 400 ~ 700°C pode emitir um raio infravermelho médio com valor de pico de 3 ~ 5μm.

Osensor infravermelhopode ser dividido em suas ações:
(1) A linha infravermelha é transformada em calor, e o tipo de calor do valor variável da resistência e o sinal de saída, como o potencial dinâmico elétrico, são removidos pelo calor.
(2) O efeito óptico do fenômeno de migração de semicondutores e o tipo quântico do efeito do potencial fotoelétrico devido à conexão PN.
O fenômeno térmico é comumente conhecido como efeito pirotérmico, e os mais representativos são elementos detectores de radiação (Bolômetro Térmico), reatores termoelétricos (Termopilha) e elementos termoelétricos (Piroelétricos).
As vantagens do tipo térmico são: pode operar em temperatura ambiente, a dependência do comprimento de onda (diferentes mudanças sensoriais do comprimento de onda) não existe, o custo é barato;
Desvantagens: baixa sensibilidade, resposta lenta (espectro mS).
Vantagens do tipo quântico: alta sensibilidade, resposta rápida (espectro de S);
Desvantagens: mosto resfriado (nitrogênio líquido), dependência de comprimento de onda, preço alto;