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[红外接收管]红外接收管的感应信号有多远

日期:2022-08-08

  红外发光二极管的各项参数在工作过程中不得超过限值。所以更换型号时要注意原管的型号和参数,不能随意更换。另外,红外二极管的限流电阻不能随意改变。由于红外光波长范围广,红外发光二极管必须与红外接收二极管配对使用,否则会影响遥控器的灵敏度,甚至造成失控。因此,更换机型时,一定要注意它所辐射的红外光信号的波长参数。红外发光二极管封装材料的硬度较低,耐高温性较差。为避免损坏,焊点应远离引脚。焊接温度不宜过高,焊接时间不宜过长。最好用金属镊子夹住管脚的根部,以帮助散热。焊前应完成管脚弯曲开关的成型,焊接时管体和管脚均不得受力。


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红外接收管一、电信号传播

红外温度探头通过检测温度高于绝对零 (0°Kelvin) 的所有材料发出的红外能量来测量温度。最基本的设计包括将红外 (IR) 能量聚焦到探测器上的透镜,探测器将能量转换为电信号,在补偿环境温度变化后,该电信号可以温度单位显示。这种配置便于在不接触待测物体的情况下从远处进行温度测量。因此,红外温度传感器可用于在热电偶或其他探头类型传感器无法使用或由于各种原因无法产生准确数据的情况下测量温度。一些典型的情况是被测物体移动的地方;物体被电磁场包围,如感应加热;物体包含在真空或其他受控气氛中;或在需要快速响应的应用中。


红外接收管二、测量仪器

红外温度计 (IRT) 的设计至少从 19 世纪后期就已经存在,F?ry 的各种概念在 Charles A. Darling (1) 于 1911 年出版的“高温计”一书中得到了体现。然而直到1930 年代,该技术可用于将这些概念转化为实用的测量仪器。从那时起,设计有了相当大的发展,积累了大量的测量和应用专业知识。目前,该技术已被广泛接受并广泛应用于工业和研究中。测量原理如前所述,所有高于 0°K 的材料都会发射 IR 能量。红外辐射是电磁频谱的一部分,占据可见光和无线电波之间的频率。光谱的 IR 部分跨越从 0.7 微米到 1000 微米(微米)的波长。图 1. 在这个波段内,只有 0.7 微米到 20 微米的频率用于实际的日常温度测量。这是因为目前工业上可用的红外温度传感器不够灵敏,无法检测波长超过 20 微米的极少量能量。

  

红外接收管三、电磁光谱

尽管红外辐射对人眼不可见,但在处理测量原理和考虑应用时将其想象为可见是有帮助的,因为在许多方面它的行为方式与可见光相同。IR 能量从源以直线传播,并且可以被其路径中的材料表面反射和吸收。在大多数人眼不透明的固体物体的情况下,撞击物体表面的部分红外能量将被吸收,部分将被反射。物体吸收的能量中,一部分会被重新发射,一部分会在内部反射。这也适用于对眼睛透明的材料,例如玻璃、气体和薄而透明的塑料,但此外,一些红外能量也会穿过物体。上述情况如图 2 所示。这些现象共同促成了所谓的物体或材料的发射率。


红外接收管四、辐射热交换

不反射或传输任何红外能量的材料被称为黑体,不知道是否自然存在。但是,出于理论计算的目的,真正的黑体被赋予 1.0 的值。在现实生活中可以实现的最接近黑体发射率 1.0 的是 IR 不透明球形空腔,带有一个小的管状入口,如图 3 所示。这种球体的内表面将具有 0.998 的发射率。


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红外接收管五、发射率

不同种类的材料和气体具有不同的发射率,因此在给定温度下会发出不同强度的红外线。材料或气体的发射率是其分子结构和表面特性的函数。它通常不是颜色的函数,除非颜色的来源是与材料主体完全不同的物质。这方面的一个实际例子是含有大量铝的金属涂料。大多数涂料无论颜色如何都具有相同的发射率,但铝具有非常不同的发射率,因此会改变金属化涂料的发射率。


红外接收管六、光谱响应

就像可见光的情况一样,某些表面的抛光程度越高,表面反射的红外能量就越多。因此,材料的表面特性也会影响其发射率。在温度测量中,这对于具有固有低发射率的红外不透明材料最为重要。因此,一块高度抛光的不锈钢将比具有粗糙、机加工表面的同一块具有低得多的发射率。这是因为加工产生的凹槽阻止了尽可能多的 IR 能量被反射。除了分子结构和表面条件,影响材料或气体表观发射率的第三个因素是传感器的波长灵敏度,称为传感器' s 光谱响应。如前所述,实际温度测量仅使用 0.7 微米到 20 微米之间的 IR 波长。

  

红外接收管七、温度测量

红外温度传感器就是建立在这一概念之上的,但在技术上更加复杂,以扩大其应用范围。主要区别在于使用更多种类的检测器。IR信号的选择性过滤;检测器输出的线性化和放大;并提供标准的最终输出,例如 4-20mA、0-10Vdc 等。图 5 显示了典型的当代 IRT 的示意图。红外测温中最重要的进步可能是引入了对传入红外信号的选择性过滤,这得益于更灵敏的探测器和更稳定的信号放大器的可用性。早期的 IRT 需要宽光谱带才能获得可行的检测器输出,现代 IRT 通常只有 1 微米的光谱响应。之所以需要选择和缩小光谱响应,是因为通常需要通过视线路径中某种形式的大气或其他干扰进行观察,或者实际上是为了获得对宽光谱透明的气体或其他物质的测量值。红外能量带。


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