浅析我国红外传感器的发展及应用论文.docx

- . z 浅析我国红外传感器 的开展与应用 学院：信息科学与工程学院 专业：物联网工程 班级：15**班 **： 6315070301** 姓名：gllh 摘要： 红外传感器是一种能感应红外电磁波信号并将其转换为电学输出信号的传感器，由红外传感器组成的红外焦平面阵列〔IRFPA〕是红外热成像技术的核心器件。REF _Ref498373423 \r \h [5]随着红外传感器技术不断开展，我国在对红外传感器的利用方向也有着不断的进步，红外传感器由于诸多特点在军用和民用领域都取得了广泛的应用，尤其是红外探测、红外成像、红外制导等方面，但还是与世界水平有所差距，本文简述国内外红外传感器的应用，围绕红外传感器测量的意义、目前红外传感器测量的原理、红外传感测量的现状、不同红外传感器的比照和结论展开讨论。 关键字：红外传感器、应用、原理、比照、现状 目录： 一．摘要2 二．目录3 三．红外传感器测量的意义4 四．目前红外传感器种类及测量方法4 1．被动红外传感器4 2．红外点传感器4 3．不分光红外传感器4 五．红外传感器应用现状5 1．热成像相机5 2．红外制导6 3．红外运动探测7 六．红外传感器原理与方法比照8 七．结论12 八．参考文献14 红外传感器测量的意义 利用红外传感器进展测量时具有测量速度快、灵敏高的特点，红外传感器可以不直接接触被测物体而进展测量工作，对于无接触温度测量，无损探伤以及分析气体成分等方面的检测工作而言，其常需要用红外线传感器来进展操作，比方测量体温、测量物体运动等，任何自身具有一定的温度的物质都能辐射红外线，因此利用红外线的反射与折射等物理性能即可进展测量工作。 红外传感技术是近几十年来新兴的一门技术,经过多年的研究开展,它己在科技、军事、生产、生活等各个方面得到广泛的应用。其应用主表达在以下方面: (1)红外福射计:用于福射和光谱福射测量; (2)査找与跟踪系统:运用红外原理查找和跟踪目标物,并确定其空间位置并对其动作进展跟踪; (3)热成像系统:呈现所有的分布图像; (4)红外测距系统:实现物体间距离的测量; (5)通讯系统:建立无线通信方式; (6)混合系统:以上各类系统中的两个以上的组合。REF _Ref498373313 \r \h [4] 二．目前红外传感器种类及测量方法 目前红外线传感器主要分为三大类：被动红外传感器、红外点传感器和不分光红外传感器。 红外线传感器运用对红外能量的监测从而实现对物体的感知，在比可见光更长的波长下，电磁波谱中存在红外辐射，而红外能量是电磁波谱的一局部，虽然不能被看到，但可以被检测到，它包含了来自*射线，紫外线，红外线，微波和无线电波的辐射。这些都是波长相关和区分的，而所有物体都会发射一定量的黑体辐射作为其温度的函数，因此物体的温度越高，黑体辐射的红外辐射越多，并且红外传感器可以在完全黑暗的环境下工作，因此红外传感器一般运用菲涅耳透镜的聚乙烯，将红外线聚焦到传感器元件上。 红外传感器成像中有很多关键性的环节，包括光学系统的设计、探测器件的选用以及信号处理单元的设计等，这些关键环节的好坏对性能有至关重要的影响。 其中红外探测处理系统由光学系统、孔径光阑、探测器以及信号处理单元组成，光学系统可以是折射式或反射式，将目标的红外辐射成像在系统的焦平面上。孔径光阑一般是调制盘。探测器则将已聚焦的辐射转换成电信号。电信号由后续电路进展处理，用以提高信噪比并解析，光学系统在空间的稳定性通常用陀螺伺服系统来实现。 三．红外传感器应用现状 现阶段红外线传感器主要应用于热成像相机、红外制导、红外运动物体探测等领域。 红外摄像机的工作波长可达14,000纳米〔14微米〕，而不是400-700纳米的可见光相机，红外相机的使用被称为热成像。 图： REF _Ref498372996 \r \h [1] 其中，热像仪大致可以分为两类：冷红外图像检测器和非冷却检测器。 冷却的检测器通常被包含在真空密封的壳体或杜瓦瓶中，并被低温冷却。冷却对于所使用的半导体材料的操作是必需的。典型的操作温度*围从4K到略低于室温，取决于检测器技术。大多数现代制冷探测器的工作*围在60 K到100 K之间，具体取决于型号和性能水平。 非制冷红外传感器可以稳定在工作温度以降低图像噪音，但是它们不会冷却到低温，并且不需要笨重，昂贵，耗能的低温冷却器。这使得红外摄像机体积更小，本钱更低。但是，它们的分辨率和图像质量往往低于冷却探测器。这是由于制造工艺的差异，受当前可用技术的限制。非制冷的热像仪也需要处理它自己的热标记。 在红外成像中，为了用于温度测量，图像中最亮〔最热〕的局部通常为白色，中