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红外温度传感器原理.doc

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自然界一切温度高于绝对零度(-273.15℃)的物体。由于分子的热运动都在不停地向周围空间辐射包括红外波段在内的电磁波。其辐射能量密度与物体本身的温度关系符合普朗克(Plank)定律。红外测温的原理是一样的,都是根据普朗克原理。一般理解红外测量的是物体的温度.其实测的是目标物与传感器或者说是物体与环境温度之间的差值。物体辐射能量的大小直接与该物体的温度有关.具体地说,是与该物体热力学温度的4次方成正比.用公式可表达为:

E=δε(T4-T4o) (1)

式中,E是辐射出射度.单位是W/m3;

δ是斯蒂芬一波尔兹曼常数,5.67x10-8W/(m2·K4);

ε是物体的辐射率:

T是物体的温度(K);

To是物体周围的环境温度(K)。

人体主要辐射波长为9 μm—10 μm的红外线.通过对人体自身辐射红外能量的测量便能准确地测定人体表面温度。由于该波长范围内的光线不被空气

所吸收,因而也可利用人体辐射的红外能量精确地测量人体表面温度。

红外测温仪工作原理:红外测温仪由光学系统,光电探测器,信号大器及信号处理.

显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,红外能量聚焦在光电探

测器上并转变为相应的电信号,该信号再经换算转变为被测目标的温度值

红外测温模块输出的有效数据就是温度值,只需要把这些数据换算成10进制就可以了

#i nclude

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

/*----------------------------------工程说明--------------------------------------

; 工程名称:ZyTemp.Uv2

; 功能描述:测量环境温度和目标温度,并用键盘控制显示温度值,

; 按K1,显示目标温度

; 按K2,显示环境温度

; IDE环境: Keil uVision3 V3.31

; 硬件连接:VCC-------VCC

; P1.0------Data

; P1.2------Clk

; P1.4------ACK

; GND-------GND

;------------------------------------定义接口------------------------------------*/

sbit TN_Data = P1^0;

sbit TN_Clk = P1^2;

sbit TN_ACK = P1^4;

sbit key_1 = P2^2;

sbit key_2 = P2^3;

/*-----------------------------------变量列表------------------------------------*/

unsigned char code keytab_1[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0x89};//H: 0x89;//L: 0x87;//P: 0x8a;//Q: 0X98;

unsigned char code keytab_2[]={0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

uchar ReadData[5],iShow[5];

/*-----------------------------------函数列表------------------------------------*/

void display_1(uchar i,uchar num); //定位显示单个字符

void display_2(void); //定位显示四个字符void TN_ReadData(uchar Flag); //读数据

void TN_GetData(void); //计算数据

/*----------------------------------主程序入口-----------------------------------*/

void main()

{

TN_ACK=1;

while(1)

{

if(!key_1)

{

TN_ACK=0;

TN_ReadData(0x4c); //目标温度的第一个字节为0x4c

}

else if(!key_2)

{

TN_ACK=0;

TN_ReadData(0x66); //环境温度的第一个字节为0x66

}

if((ReadData[0]==0x4c)&&(ReadData[4]==0x0d)) //每帧的最后一个字节为0x0d

{

TN_GetData();

display_2();

}

else if((ReadData[0]==0x66)&&(ReadData[4]==0x0d)) //每帧的最后一个字节为0x0d

{

TN_GetData();

display_2();

}

}

}

/*------------------------------定位显示单个字符-------------------------------*/

void display_1(uchar i,uchar num)

{

P0=keytab_1[i];

P2=keytab_2[num];

}

/*------------------------------定位显示四个字符-------------------------------*/

void display_2(void)

{

uchar kk;

display_1(iShow[3]&0x0f,3); //显示十位

for(kk=200;kk>0;kk--); //延时

display_1(iShow[2]&0x0f,2); //显示个位

for(kk=200;kk>0;kk--); //延时

display_1(iShow[1]&0x0f,1); //显示小数第一位

for(kk=200;kk>0;kk--); //延时

display_1(iShow[0]&0x0f,0); //显示小数第二位

for(kk=200;kk>0;kk--); //延时

}

/*------------------------------------读数据-------------------------------------*/

void TN_ReadData(uchar Flag)

{

uchar i,j,k;

bit BitState=0;

for(k=0;k<7;k++) //每次发七帧

{

for(j=0;j<5;j++) //每帧五个字节

{

for(i=0;i<8;i++)

{

while(TN_Clk);

BitState= TN_Data;

ReadData[j]=ReadData[j]<<1;

ReadData[j]=ReadData[j]|BitState;

while(!TN_Clk);

}

}

if(ReadData[0]==Flag) k=8;

}

TN_ACK=1;

}

/*-----------------------------------计算数据------------------------------------*/

void TN_GetData(void)

{

int Temp;

Temp=(ReadData[1]<<8)|ReadData[2];

Temp = Temp/16 - 273.15;

Temp=Temp*100; //温度值乘100,以方便计算小数点后两位iShow[4]=Temp/10000; //计算温度值的百位数

iShow[3]=(Temp/1000); //计算温度值的十位数

iShow[3]=iShow[3]%10;

iShow[2]=(Temp/100); //计算温度值的个位数

iShow[2]=iShow[2]%10;

iShow[1]=(Temp/10); //计算温度值的小数点后第一位数

iShow[1]=iShow[1]%10;

iShow[0]=(Temp); //计算温度值的小数点后第二位数

iShow[0]=iShow[0]%10;

}

char data BUFFER[1]={0};//定时器计数变量

Sbit PR=P2^2; //定义播放/录音的控制端口

Sbit EOM=P2^2; //定义结束信号

Sbit PD=P2^4; //定义芯片电源开关

Sbit CE=P2^5; //定义片选

Void play(void)

{

PD=1; //打开芯片电源开关

CE=0; //选中该芯片

PR=1; //开始播放

While (! EOM); //等待播放内容结束信号

Delays(); //延时

PD=0; CE=0; PR=0;

}

Main()

{

EA=1;IT=1;ET0=1; //开中断

TMOD=0x01; //T0 方式1 计时1 秒

TH0=- 5000/256;TL0=- 5000%256;

TR0=1; //开中断, 启动定时

For(;;);

}

/* 定时计数器0 的中断服务子程序*/

Void timer0(void) interrupt 1 using1

{

TH0=- 5000/256; //定时器T0 的高4 位赋值TL0=- 5000%256; //定时器T0 的低4 位赋值BUFFER[0]=BUFFER[0]+1; //百分秒进位

If(BUFFER[0]=1000)

Play(); //调用播放子程序

}

《温度传感器原理》.(DOC)

一、温度传感器热电阻的应用原理 温度传感器热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。 1.温度传感器热电阻测温原理及材料 温度传感器热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。温度传感器热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造温度传感器热电阻。 2.温度传感器热电阻的结构

(1)精通型温度传感器热电阻工业常用温度传感器热电阻感温元件(电阻体)的结构及特点见表2-1-11。从温度传感器热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过温度传感器热电阻阻值的变化来测量的,因此,温度传感器热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制,有关具体内容参见本篇第三章第一节.

(2)铠装温度传感器热电阻铠装温度传感器热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,如图2-1-7所示,它的外径一般为φ2~φ8mm,最小可达φmm。 与普通型温度传感器热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装④使用寿命长。 (3)端面温度传感器热电阻端面温度传感器热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面,其结构如图2-1-8所示。它与一般轴向温度传感器热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。 (4)隔爆型温度传感器热电阻隔爆型温度传感器热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场

红外线传感器工作原理和技术参数

红外线传感器工作原理和技术参数 人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为~μm;紫光的波长范围为~μm。比紫光光波长更短的光叫紫外线,比红光波长更长的光叫红外线 最广义地来说,传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件,红外传感器就是其中的一种。随着现代科学技术的发展,红外线传感器的应用已经非常广泛,下面结合几个实例,简单介绍一下红外线传感器的应用。 人体热释电红外传感器和应用介绍 被动式热释电红外探头的工作原理及特性: 一般人体都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10UM左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲尼尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,电后续电路经检验处理后即可产生报警信号。 1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。 2)为了仅仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲尼尔滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。 3)被动红外探头,其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。 4)一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警。 5)菲尼尔滤光片根据性能要求不同,具有不同的焦距(感应距离),从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密。 在电子防盗、人体探测器领域中,被动式热释电红外探测器的应用非常广泛,因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。 红外线遥控鼠标器中的传感器 在机械式鼠标器底部有一个露出一部分的塑胶小球,当鼠标器在操作桌面上移动时,小球随之转动,在鼠标器内部装有三个滚轴与小球接触,其中有两个分别是X轴方向和Y轴方向滚轴,用来分别测量X轴方向和Y轴方向的移动量,另一个是空轴,仅起支撑作用。拖动鼠标器时,由于小球带动三个滚轴转动,X轴方向和Y轴方向滚轴又各带动一个转轴(称为译码轮)转动。译码轮(见图1)的两侧分别装有红外发光二极管和光敏传感器,组成光电耦合器。光敏传感器内部沿垂直方向排列有两个光敏晶体管A和B,如图2所示。由于译码轮有间隙,故当译码轮转动时,红外发光二极管发出的红外线时而照在光敏传感器上,时而被阻断,从而使光敏传感器输出脉冲信号。光敏晶体管A和B被安放的位置使得其光照和阻断的时间有差异,从而产生的脉冲A和脉冲B有一定的相位差,利用这种方法,就能测出鼠标器的拖动方向 照相机中的红外线传感器――夜视功能 红外夜视,就是在夜视状态下,数码摄像机会发出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄的物体,关掉红外滤光镜,不再阻挡红外线进入CCD,红外线经物体反射后进入镜头进行成像,这时我们所看到的是由红外线反射所成的影像,而不是可见光反射所成的影像,即此时可拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的影像。索尼数码摄像机首创了红外线夜视摄影功能,能够在全黑环境下进行拍摄,甚至连肉眼也不能分辨清楚的物体,现在也可以清晰地拍摄下来。这种夜视的特点是可以在完全没有光线的条件下进行拍摄,但由于采用的是红外摄影,无法进行彩色的还原,所以拍摄出来的画面是单色的,影像会变绿。不久之后,索尼又推出了拥有超级红外线夜视摄功能的数码摄像机,红外线功能的慢速快门为2段选择,超级红外线夜摄功能的慢速快门为自动调节,可以获得更好的影像效果。举一个大家都见过的例子,在美国空袭伊拉克时,

红外温度传感器(BM43系列)应用指南

红外温度传感器(BM43系列)应用指南 Application Note for BM43 series 编号BM-SOP-T023 版本V1.0 发布日期2016.8.20 生效日期2016.8.20 1 目的 为更好的解答客户在BM43系列产品在设计和应用中遇到的问题,将之前客户反馈的问题整理解答,以便参照。 2 范围 适用于本公司红外温度传感器系列产品(BM43THA/BM43THD/BM43TNA/BM43TND)以及以BM43系列产品为主要测温单元生产的各种可穿戴式/手持式测温仪器的应用。 3 主要问题及应用指南 3.1. 基本使用 3.1.1 如何使用BM43系列产品测量人体温度 正常人体体温不是一个具体的温度点,而是一个温度范围。机体深部的体温较为恒定和均匀,称深部体温;而体表的温度受多种因素影响,变化和差异较大,称表层温度。临床上所指的体温是指平均深部温度。一般以口腔、直肠和腋窝的体温为代表,其中直肠体温最接近深部体温。正常值:口腔舌下温度为37℃(范围36.3-37.2℃),直肠温度37.5℃(比口腔温度高(0.3-0.5℃),腋下温度为36.5℃(范围 36.0℃-37.0℃)。 使用BM43系列产品测量人体体温时,额温枪建议测量位置为人体额头太阳穴动脉附近,这里的动脉血所辐射出的温度接近人体核心温度;耳温枪建议测量位置为耳道内部,枪头越深入越好,但不要造成不舒服,测儿童时最好将耳朵轻往后上方拉(将耳道拉直)。 3.1.2 穿戴设备戴在手腕上监测手腕皮肤温度的作用 穿戴设备戴在手腕上监测手腕皮肤温度不能代表人体核心温度,原因一:手腕皮肤表面的温度在医学上不能代表人体核心温度,四肢不是医学上认可的测温点;二,通过大数据分析,手腕的温度变化受外界环境影响较大,长时间监测显示温度为非线性变化。 但该测量温度可以作为一项生命体征数据,长时间监控体表温度的变化,超出设定温度的阈值则发出提醒信号。 3.1.3 如果靠近皮肤,每5s检测一次,连续24小时,会不会有问题?时间长了会不会因信号累计出现不准?如果放在腋下长时间使用有没问题?需要注意什么问题? 如果突然从低温发热源(冰)靠近高温发热源(火),会对传感器增加一个突发热源(骤热) ,会短时间内造成传感器热休克。这种情况与耳温枪类似,耳温枪的解决办法是在传感器外加上金属热阻,以缓冲热休克现象对测温造成不准的影响;另外一种方法是软件上指令ASIC忽略最开始的50-100个数据(大概

传感器原理及应用

温度传感器的应用及原理 温度测量应用非常广泛,不仅生产工艺需要温度控制,有些电子产品还需对它们自身的温度进行测量,如计算机要监控CPU的温度,马达控制器要知道功率驱动IC的温度等等,下面介绍几种常用的温度传感器。 温度是实际应用中经常需要测试的参数,从钢铁制造到半导体生产,很多工艺都要依靠温度来实现,温度传感器是应用系统与现实世界之间的桥梁。本文对不同的温度传感器进行简要概述,并介绍与电路系统之间的接口。 热敏电阻器 用来测量温度的传感器种类很多,热敏电阻器就是其中之一。许多热敏电阻具有负温度系数(NTC),也就是说温度下降时它的电阻值会升高。在所有被动式温度传感器中,热敏电阻的灵敏度(即温度每变化一度时电阻的变化)最高,但热敏电阻的电阻/温度曲线是非线性的。表1是一个典型的NTC热敏电阻器性能参数。 这些数据是对Vishay-Dale热敏电阻进行量测得到的,但它也代表了NTC热敏电阻的总体情况。其中电阻值以一个比率形式给出(R/R25),该比率表示当前温度下的阻值与25℃时的阻值之比,通常同一系列的热敏电阻器具有类似的特性和相同电阻/温度曲线。以表1中的热敏电阻系列为例,25℃时阻值为10KΩ的电阻,在0℃时电阻为28.1KΩ,60℃时电阻为4.086KΩ;与此类似,25℃时电阻为5KΩ的热敏电阻在0℃时电阻则为 14.050KΩ。 图1是热敏电阻的温度曲线,可以看到电阻/温度曲线是非线性的。

虽然这里的热敏电阻数据以10℃为增量,但有些热敏电阻可以以5℃甚至1℃为增量。如果想要知道两点之间某一温度下的阻值,可以用这个曲线来估计,也可以直接计算出电阻值,计算公式如下: 这里T指开氏绝对温度,A、B、C、D是常数,根据热敏电阻的特性而各有不同,这些参数由热敏电阻的制造商提供。 热敏电阻一般有一个误差范围,用来规定样品之间的一致性。根据使用的材料不同,误差值通常在1%至10%之间。有些热敏电阻设计成应用时可以互换,用于不能进行现场调节的场合,例如一台仪器,用户或现场工程师只能更换热敏电阻而无法进行校准,这种热敏电阻比普通的精度要高很多,也要贵得多。 图2是利用热敏电阻测量温度的典型电路。电阻R1将热敏电阻的电压拉升到参考电压,一般它与ADC的参考电压一致,因此如果ADC的参考电压是5V,Vref 也将是5V。热敏电阻和电阻串联产生分压,其阻值变化使得节点处的电压也产生变化,该电路的精度取决于热敏电阻和电阻的误差以及参考电压的精度。

GWH400型本质安全性红外温度传感器

红外温度传感器|本质安全型红外测温传感器|GWH400型本安型 红外测温传感器 一、概述 1、产品特点及用途: GWH400本质安全型红外温度传感器(以下简称传感器)是一种非接触式高精度红外测温传感器,可就地显示,远距离信号传输,超限报警等功能,具有体积小、重量轻、测量精度高、防尘、防潮、使用安装方便等特点。 传感器主要用于存在可燃性气体混合物的易燃、易爆工作环境中与监控系统连接进行在线温度监测,可广泛应用于煤炭、石油、化工、铁路、医疗、电力、纺织等行业快速非接触测量物体表面的温度,以达到温度控制或设备安全检测的目的。 2、产品执行标准:Q/SD 005-2006《GWH400本质安全型红外温度传感器》 二、工作原理 传感器由光学系统、红外传感器、信号放大器及信号处理、显示等部分组成。光学系统汇聚 其视场内的目标红外辐射能量,红外能量聚焦在红外传感器上并转变为相应的电信号,通过 信号放大和调理电路放大并进行模拟/数字转换后,由8位单片机组成的中央处理器进行线 形化数据处理及辐射系数补偿,最后转换为被测目标的温度值由LED数码管显示,并将(0~400)℃转换成(200~1000)Hz频率信号输出。 传感器发出的点式激光仅用于瞄准被测目标。 三、主要技术参数 地址:西安市经济技术开发区草滩生态产业园尚苑路3699号 联系人:苏女士 固话:-859

手机: QQ:09 邮编:710018 传真: 免费电话:400-6260611 网址: 本公司主要产销: 仪器仪表: CD4型便携式多参数测定器,CJR100/5H型红外甲烷二氧化碳测定器,CYH25型氧气测定器,CLH100型硫化氢测定器,CJYB4/25型甲烷氧气两参数测定器,CJT4/1000,CTH1000C型一氧化碳测定器,JCB4(A)型甲烷检测报警仪,光干涉式甲烷测定器,气体检测器,气体采样器,皮托管,压差计,通风多参数检测仪,电子风表,粉尘采样器,测尘仪,激光指向仪,激光测距仪,红外测温仪,传感器,隔爆型摄像仪,信号灯,甲烷断电仪,稳压电源,变压器,充电架等。救护设备: 过滤式自救器,隔绝式化学氧自救器,隔绝式压缩氧自救器,矿井供水施救装置,矿井压风自救装置煤矿用自动苏生器,矿用可视化监测通信装置,隔绝式正压氧呼吸器,正压式消防空气呼吸器等。 防爆照明: LED矿灯,多功能矿灯,出口型LED矿灯,隔爆型LED巷道灯,LED矿灯充电器 检测装置: 发爆器参数测试仪,气体检测仪检定装置,自救器正压气密校验装置,自救器负压气密校验装置,矿用气体传感器检定装置,水柱式光瓦校

温度传感器工作原理

温度传感器工作原理 温度传感器temperature transducer,利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。现代的温度传感器外形非常得小,这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中,也为我们的生活提供了无数的便利和功能。 温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。 1.热电偶的工作原理当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T,称为工作端或热端,另一端温度为TO,称为自由端(也称参考端)或冷端,则回路中就有电流产生,如图2-1(a)所示,即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个:其一,当有电流流过两个不同导体的连接处时,此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向),称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决于电流相对于温度梯度的方向),称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T,T0)是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势,此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势,此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关,而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势,热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处a,b之间便有一电动势差△V,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图2-1(b)所示。并规定在冷端,当电流由A流向B时,称A为正极,B为负极。实验表明,当△V 很小时,△V与△T成正比关系。定义△V对△T的微分热电势为热电势率,又称塞贝克系数。塞贝克系数的符号和大小取决于组成热电偶的两种导体的热电特性和结点的温度

常用温度传感器解析,温度传感器的原理、分类及应用

常用温度传感器解析,温度传感器的原理、分类及应用 温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。 温度传感器的分类接触式 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。 温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。 随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究,测量120K以下温度的低温温度计得到了发展,如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件,可用于测量 1.6~300K范围内的温度。 非接触式 它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。 最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐

利用红外线传感器实现接近感应应用

利用红外线传感器实现接近感应应用 在消费电子产品中,接近感应作为一种探测用户身体或手部存在的方法,越来越为人们所接受。该技术也能够用于动作感应,如检测用户手势。用户手势作为一种输入,可以应用于许多设备,如手机、计算机和其他家用电子产品。 要理解动作感应系统设计的理论基础,需要了解红外线(IR)与可见光的差异,探讨接近和动作感应系统如何在单一LED 下运行,以及动作感应在使用多个LED 进行多接近测量时如何工作。当我们谈及“光”时,通常指的是来自太阳或灯具的可见光,然而,可见光仅占光谱范围中的一小部分。我们把可见光定义为人眼可以识别的所有光线,通常人眼可以识别的光线波长为380-750nm。那么,人眼无法识别的非可见光(如波长为850 nm 光)又如何呢? IR 辐射光的波长为750nm-1000μm,IR 光与可见光有着相同的特性,例如反射率,而且它可以通过特殊灯泡或发光二极管生成。因为人眼无法看到IR 光,所以我们可以用它来完成一些特殊的人机界面任务,例如接近检测,而无需用户与系统进行任何直接接触。 IR 接近传感系统能够检测附近物体的存在,并根据检测结果做出反应。IR 接近检测的应用无处不在。例如,手机可以使用接近传感技术检测通话时手机是否接近面部。当你把手机靠近耳边时,手机将检测到头的存在,从而自动关闭屏幕以节省电能。其他接近感应系统的例子包括皂液器和饮水机,你可以把手放在传感器附近(通常在皂液管或水龙头附近),以“非接触”而又卫生的方式获取皂液或水。在高端汽车上,外部防碰撞系统也使用接近检测,当汽车与其他汽车或者物体太靠近时,接近检测会提醒司机注意。有些车辆还可以使用车内接近感应系统检测乘客的存在,从而调整安全装置(如安全气囊)。接近检测通过专门设计的IR LED 实现。与IR LED 相对应的是光电二极管,它一般用来检测LED 发出的IR 光。当IR LED 和光电二极管同方向放置时,光电二极管将不会检测到任何IR 光,除非有物体在 LED 的前面,将光反射回光电二极管。反射回光电二极管的光强与物体到光电二极管的距离逆向相关。 图 1:一维空间动作检测 单一 LED 和光电二极管相结合可以检测一些动作,例如可以检测物体是否靠近或远离光电二极管,这仅仅是一维空间检测。假设一个系统,其布局,单一LED 系统仅使用LED1 与IR 传感器。图2 是三个手势动作过程中Silicon Labs Si1120 传感器感应IR LED 后的输出值,其中Y 轴是反射的 IR 光强,X 轴是时间。三个手势包括沿图1 X 轴从左到右的滑动,沿Y 轴从底部到顶部的滑动,以及沿Z 轴由远及近,然后由近及远的往复动作。图2 表明,单一LED 系统不能区分这些手势,使用单一 LED,系统只能检测到物体正在接近或远离传感器,而不能判别其方向。 图 2:单一LED 系统性能分析二维空间检测由位于不同位置的两个LED 和单个光电二极管组成。从LED1 得到一个测量值,然后快速从LED2 获得另一个测量值,两个测量值被用于计算二维空间上的物体位置。其中一维空间是接近 LED1(左)或接近LED2(右),而另一维空间是接近或远离光电二极管。图3 是与图2 相同的三个手势,其中白线代表从LED1 中读出的数据,红线代表从LED2 读出的数据。从左到右滑动过程中,白线上升,然后是红线。当手从左到右滑动时,LED1 反射IR 光到传感器,然后是LED2。 图 3:二维空间中手势性能分析三维空间动作检测由三个LED 和单个光电二极管组成。LED3 与LED1、LED2 不在同一直线上,,可以把LED1 和LED2 之间的连线看作X 轴,LED1 和LED3 之间的连线看作Y 轴,从光电二极管和LED 到被测物体之间的连线看作Z 轴。图4 显示了与图2 和图3 相同的测量过程,其中蓝线代表LED3 的测量数据。当手从左向右滑动

红外温度传感器OTP-668D2

深圳永盟电子邬先生 152.2017.9727 The OTP-668D2 is a thermopile sensor in classic TO-46 housing. The sensor is composed of 116 elements of thermocouple in series on a floating micro-membrane having an active area of diameter 700 μm. The thermopile sensor provides nearly Johnson-noise-limited performance, which can be calculated by its ohmic series resistance. A thermistor with a lead connected to ground is also provided inside the TO package for ambient temperature reference. TO-46 metal housing with IR absorber coating inside Thermistor reference included Low temperature coefficient of sensitivity Ideally suited for ear thermometers, miniature pyrometer. Thermopile Sensor OTP-668D2 Revision Date: 2010/10/14

红外测距传感器的工作原理及使用

光电检测技术与应用 论文 题目:红外测距传感器的工作原理及使用 院系:机电工程学院 班级:测控xxxx 完成日期:2017/5/6 小组:第x组 小组成员:xxxxxxxxxx 红外测距传感器的工作原理及使用 摘要: 利用光的反射性质,将光学系统与电路系统相结合可以制作避障传感器,通过单片机的控制,可以完成智能车在运行过程中,对障碍物的处理。避障传感器基本原理:利用物体的反射性质。在一定范围内,如果没有障碍物,发射出去的红外线,因为传播距离越远而逐渐减弱,最后消失。如果有障碍物,红外线遇到障碍物,被反射到达传感器接收头。传感器检测到这一信号,就可以确认正前方有障碍物,并送给单片机,单片机进行一系列的处理分析,协调车轮或者舵机工作,完成躲避障碍物的动作。 关键字:光电检测技术、智能车、测距、红外测距传感器、单片机 一、引言 光电检测作为光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术,主要包括光信息获取、光电变换、光信息测量以及测量信息的智能化处理等,具有精度高、速度快、距离远、容量大、非接触、寿命长、易于自动化和智能化等优点,在国民经济各行业中得到了迅猛的发展和广泛的应用,如光扫描、光跟踪测量,光纤测量,激光测量,红外测量,图像测量,微光、弱光测量等,是当前最主要和最具有潜力的光电信息技术。

二、光电检测技术的概念 光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术。它主要利用电子技术对光学信号进行检测,并进一步传递、储存、控制、计算和显示。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息,然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量,并进一步经过电路放大、处理,以达到电信号输出的目的。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律,以便于进行相应的电路改进,更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性,从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号,同时提高测系统输出信号的信噪比。 光电检测技术的系统机构比较简单,分为信号的处理器,受光器,光源。在实际检测过程中,受光器在获得感知信号后,就会被反映为不同形状、颜色的信号,同时根据这些器件所处在的不同位置,就能够将他分为反射型与透过型的两种比较的模式。光电检测的媒介光应当是自然的光,例如白炽灯或者萤光灯。特别是随着这些技术的发展,光电技术也取得的非常好发展。由于投光器在发出光后,会以不一样的方式触摸这些被检测物中,直到照射到检测系统中的受光器中,同时受光器在此刺激下,会产生一定量的电流,这就是我们常说的光敏性的原件,实际生活中应用比较广泛的有三极管、二极管。 三、光电检测技术的应用 智能车方面的应用、家庭扫地机器人方面的应用:利用光的反射性质,将光学系统与电路系统相结合可以制作避障传感器,通过单片机的控制,可以完成智能车在运行过程中,对障碍物的处理。避障传感器基本原理:利用物体的反射性质。在一定范围内,如果没有障碍物,发射出去的红外线,因为传播距离越远而逐渐减弱,最后消失。如果有障碍物,红外线遇到障碍物,被反射到达传感器接收头。传感器检测到这一信号,就可以确认正前方有障碍物,并送给单片机,单片机进行一系列的处理分析,协调车轮或者舵机工作,完成躲避障碍物的动作。 四、常用光电检测器件:红外测距传感器 原理:其输出为电压数值,通过公式L?=?(6762/(9-X))-4可计算出小车与障碍物之间的距离。

外文翻译---智能红外温度传感器

毕业设计外文文献翻译 毕业设计题目温室大棚测控系统设计翻译题目智能红外温度传感器专业测控技术与仪器 姓名 班级 学号 指导教师 机械与材料工程学院 二〇一一年十月

智能红外温度传感器 跟上不断发展的工艺技术对工艺工程师来说是一向重大挑战。再加上为了保持目前迅速变化的监测和控制方法的过程的要求,所以这项任务已变得相当迫切。然而,红外温度传感器制造商正在为用户提供所需的工具来应付这些挑战:最新的计算机相关的硬件、软件和通信设备,以及最先进的数字电路。其中最主要的工具,不过是新一代的红外温度计---智能传感器。 今天新的智能红外传感器代表了两个迅速发展的结合了红外测温和通常与计算机联系在一起的高速数字技术的科学联盟。这些文书被称为智能传感器,因为他们把微处理器作为编程的双向收发器。传感器之间的串行通信的生产车间和计算机控制室。而且因为电路体积小,传感器因此更小,简化了在紧张或尴尬地区的安装。智能传感器集成到新的或现有的过程控制系统,从一个新的先进水平,在温度监测和控制方面为过程控制方面的工程师提供了一个直接的好处。 1.集成智能传感器到过程线 同时广泛推行的智能红外传感器是新的,红外测温已成功地应用于过程监测和控制几十年了。在过去,如果工艺工程师需要改变传感器的设置,它们将不得不关闭或者删除线传感器或尝试手动重置到位。当然也可能导致路线的延误,在某些情况下,是十分危险的。升级传感器通常需要购买一个新单位,校准它的进程,并且在生产线停滞的时候安装它。例如,某些传感器的镀锌铁丝厂用了安装了大桶的熔融铅、锌、和/或盐酸并且可以毫不费力的从狭窄小道流出来。从安全利益考虑,生产线将不得不关闭,并且至少在降温24小时之前改变和升级传感器。 今天,工艺工程师可以远程配置、监测、处理、升级和维护其红外温度传感器。带有双向RS - 485接口或RS - 232通信功能的智能模型简化了融入过程控制系统的过程。一旦传感器被安装在生产线,工程师就可以根据其所有参数来适应不断变化的条件,一切都只是从控制室中的个人电脑。举例来说,如果环境温度的波动,或程序本身经历类型、厚度、或温度的改变,所有过程工程师需要做的是定制或恢复保存在计算机终端的设置。如果智能传感器由于高温度环境、电缆断裂或者未能组成部分而失败了,其故障进行自动修复。该传感器激活触发报警停机,防止损坏产品和机械。如果烤炉或冷却器失败了,音响和LO警报信号还可以指出哪里有问题并且关闭生产线。 1.1 延长传感器的使用寿命 为了使智能传感器符合数千种不同类型的进程,就必须完全自己定义。由于智能传感器包含只读(可擦除可编程只读存储器),用户可以重新编程以满足他们各自的具体程序要求

温度传感器工作原理

温度传感器工作原理 1.引脚★ ●GND接地。 ●DQ为数字信号输入\输出端。 ●VDD为外接电源输入端(在寄生电源接线方式时接地) 2.与单片机的连接方式★ 单线数字温度传感器DS18B20与单片机连接电路非常简单,引脚1接地(GND),引脚3(VCC)接电源+5V,引脚2(DQ)接单片机输入\输出一个端口,电压+5V和信号线(DQ)之间接有一个4.7k的电阻。 由于每片DS18B20含有唯一的串行数据口,所以在一条总线上可以挂接多个DS18B20芯片。 外部供电方式单点测温电路如图★ 外部供电方式多点测温电路如图★ 3.DS18B20的性能特点 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下: ●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信。 ●多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现多点组网功能。 ●不需要外部器件。 ●在寄生电源方式下可由数据线供电,电压围为3.0~5.5V。 ●零待机功耗。 ●温度以9~12位数字量读出 ●用户可定义的非易失性温度报警设置。 ●报警搜索命令识别并标识超过程序限定温度(温度报警条件)的器件。 ●负电压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,只是不能正常工作。 4.部结构 .DS18B20采用3脚PR—35封装或8脚SOIC封装,其部结构框图★ 64位ROM的位结构如图★◆。开始8位是产品类型的编号;接着是每个器件的唯一序号,共有48位;最后8位是前面56位的CRC检验码,这也是多个DS18B20可以采用单线进行通信的原因。非易失性温度报警触发器TH和TL,可通过软件写入用户报警上 DS18B20温度传感器的部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2PROM。 高速暂存RAM的结构为9字节的存储器,结构如图★。前2字节包含测得的温度信息。第3和4字节是TH和TL的拷贝,是易失的,每次上电复位时被刷新。第5字节为配置寄存器,其容用于确定温度值的数字转换分辨率,DS18B20工作时按此寄存器中的分辨率将温度转化为相应精度的数值。该字节各位的定义如图★,其中,低5位一直为1;TM是测试模式位,用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式,在DS18B20出厂时,该位被设置为0,用户不要去改动;R0和R1决定温度转化的精度位数,即用来设置分辨率,其定义方法见表★ 高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用,表现为全逻辑1。第9字节是前面所有8

热释电红外传感器工作原理讲解学习

1 概述 随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客?现在很多小区都安装了智能报警系统,因而大大提高了小区的安全程度,有效保证了居民的人身财产安全?由于红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗?警戒等安保装置中得到了广泛的应用?此外,在电子防盗?人体探测等领域中,被动式热释电红外探测器也以其价格低廉?技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎? 目前国内使用的各类防盗?保安报警器基本都是以超声波?主动式红外发射/接收以及微波等技术为基础?而这里所设计的被动式红外报警器则采用了美国的传感元件——热释电红外传感器?这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线,并将其转变为电压信号,同时,它还能鉴别出运动的生物与其它非生物?热释电红外传感器既可用于防盗报警装置,也可以用于自动控制?接近开关?遥测等领域?用它制作的防盗报警器与目前市场上销售的许多防盗报警器材相比,具有如下特点: ●不需要用红外线或电磁波等发射源? ●灵敏度高?控制范围大? ●隐蔽性好,可流动安装?

2 热释电红外传感器的原理特性 热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器?不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶,其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂?硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成,其极化随温度的变化而变化?为了抑制因自身温度变化而产生的干扰该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式,因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化并将其转换为电信号输出?热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换?由于热电元输出的是电荷信号,并不能直接使用因而需要用电阻将其转换为电压形式该电阻阻抗高达104MΩ,故引入的N沟道结型场效应管应接成共漏形式即源极跟随器来完成阻抗变换?热释电红外传感器由传感探测元?干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成?设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片,并在它的两面镀上金属电极,然后加电对其进行极化,这样便制成了热释电探测元?由于加电极化的电压是有极性的,因此极化后的探测元也是有正?负极性的? 图1是一个双探测元热释电红外传感器的结构示意图?使用时D端接电源正极,G 端接电源负极,S端为信号输出?该传感器将两个极性相反?特性一致的探测元串接在一起,目的是消除因环境和自身变化引起的干扰?它利用两个极性相反?大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿?对于辐射至传感器的红外辐射,热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上,从而使传感器输出电压信号? 制造热释电红外探测元的高热电材料是一种广谱材料,它的探测波长范围为0.2~2 0μm?为了对某一波长范围的红外辐射有较高的敏感度,该传感器在窗口上加装了一块

温度传感器在工业中的应用

红外温度传感器在工业中的应用 随着工业生产的发展,温度测量与控制十分重要,温度参数的准确测量对输出品质、生产效率和安全可靠的运行至关重要。目前,在热处理及热加工中已逐渐开始采用先进的红外温度计等非传统测温传感器,来代替传统的热电偶、热电阻类的热电式温度传感器,从而实现生产过程或者重要设备的温度监视和控制。 基本原理 温度传感器基本原理,最常用的非接触式温度传感器基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度,则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长,而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关,因此很难精确测量。在自动化生产中往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物体的表面温度,如冶金中的钢带轧制温度、轧辊温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。在这些具体情况下,物体表面发射率的测量是相当困难的。对于固体表面温度自动测量和控制,可以采用附加的反射镜使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数通过仪表对实测温度进行相应的修正,最终可得到被测表面的真实温度。最为典型的附加反射镜是半球反射镜。球中心附近被测表面的漫射辐射能受半球镜反射回到表面而形成附加辐射,从而提高有效发射系数式中ε为材料表面发射率,ρ为反射镜的反射率。至于气体和液体介质真实温度的辐射测量,则可以用插入耐热材料管至一定深度以形成黑体空腔的方法。通过计算求出与介质达到热平衡后的圆筒空腔的有效发射系数。在自动测量和控制中就可以用此值对所测腔底温度(即介质温度)进行修正而得到介质的真实温度。 在水泥制造生产中的应用 红外温度传感器在水泥制造生产中有着广泛的应用。据调查目前我国每年因红窑事故造成的直接经济损失达2000万元,间接损失达3亿元。用常规的方法很难对非匀速旋转的水泥胴体进行测温,国际上先进的办法是在窑尾预热平台上安装一套红外扫描测温仪,系统的软件部分主要由数据采集滤波、同步扫描控制、数据通讯处理等,红外辐射测温仪按预定的扫描方式,实现对窑胴体轴向每一个测量段成的温度的测量,在一个扫描周期内,红外温度传感器将在扫描装置的驱动下,将每一个测量元表面的红外辐射转换成温度相关的电信号,送进数据采集装置作为数据采集,同步装置保证数据采集与回转窑的旋转保持严格同步,要让测量的温度值与测量元下确对应,测温仪由扫描起点扫描到终点后,即对窑胴体表面各测量元完成了一次逐元温度检测后,立即快速返回扫描起点,开始下一扫描周期的检测,数据经微机处理后,给出反映窑内状况的图像,文字信息,必要时可以发射声光报警。为保证测量的精度,定要考虑物体的发射率,周围环境影响。红外测温仪要垂直对准窑胴体的表面,因因水汽,尘埃,烟雾的影响,要采取加装水冷,风吹扫装置。意义:1.生产过程中对产品的质量监控与监视,只要温度控制在设定值内,产品质量会有保证,过低过高都浪费能源;2.在线安全的检测可以起到保护人以及设备安全;3.降低能耗,节约能源。 在热处理行业中的应用 红外温度传感器可以广泛的应用于钢铁生产过程中,对生产过程的温度进行监控,对于提高生产率和产品质量至重要。红外温度传感器可精确地监视每个阶段,使钢材在整个加工过程中保持正确的冶金性能。红外温度传感器可以帮助钢铁生产过程中提高产品质量和生产率、降低能耗、增强人员安全、减少停机时间等。 红外温度传感器在钢铁加工和制造过程中主要应用在连铸、热风炉、热轧、冷轧、棒材和线材轧制等过程中。 红外温度传感器传感头有数字和模拟输出两种,发射率可调。—这对于发射率变化金属材料尤其重要。要生产出优质的产品和提高生产率,在炼钢的全过程中,精确测温是关键。连铸将钢水变为扁坯、板坯或方坯时,有可能出现减产或停机,需精确的实时温度监测,配以水嘴和流量的调节,以提供合适的冷却,从而确保钢坯所要求的冶

关于红外传感器的报告要点

关于红外传感器的报告 摘要:本文主要介绍一些关于红外传感器的一些基本知识和工作原理,从而让我们能够从一定程度上了解红外传感器这一传感器的种类。对于红外传感器的认识,能够帮助我们更好的利用红外传感器,让我们的生活或者工作更加方便和愉快。 关键字:红外辐射、传感器、原理、用途 红外传感器(也称为红外探测器)是能将红外辐射能转换成电能的光敏器件,它是红外探测系统的关键部件,其性能好坏,将直接影响系统性能的优劣。因此,选择合适的、性能良好的红外传感器,对于红外探测系统是十分重要的。而作为红外传感器的重要组成部分,红外辐射是不得忽略的重中之重。下面我们先介绍红外辐射的相关知识和原理。 一、红外辐射的工作原理简介: 红外辐射是一种人眼不可见的光线,俗称红外线,因为它是介于可见光中红色光和微波之间的光线。红外线的波长范围大致在0.76-1000μm之间,对应的频率大致在4×104至3×1011Hz之间,工程上通常把红外线所占据的波段分成近红外、中红外、远红外和极远红外4 个部分。 下图是红外线的电磁波谱图: 红外分区:在红外技术中,一般将红外辐射分为4个区域 (1)近红外区: 770 nm~ 1.5 μm (2)中红外区: 1.5 μm ~ 6μm (3)远红外区: 6μm ~ 40μm (4)极远红外区: 40μm ~ 1000μm 注意:这里所说的远近是指红外辐射在电磁波谱中与可见光的距离。

红外辐射本质上是一种热辐射。任何物体,只要它的温度高于绝对零度( -273 ℃),就会向外部空间以红外线的方式辐射能量,一个物体向外辐射的能量大部分是通过红外线辐射这种形式来实现的。物体的温度越高,辐射出来的红外线越多,辐射的能量就越强。另一方面,红外线被物体吸收后可以转化成热能。 红外线作为电磁波的一种形式,红外辐射和所有的电磁波一样,是以波的形式在空间直线传播的,具有电磁波的一般特性,如反射、折射、散射、干涉和吸收等。红外线在真空中传播的速度等于波的频率与波长的乘积,即 c =λ f 。红外辐射的强度及波长与物体的温度和辐射率有关,能在任何温度下全部吸收投射到其表面的红外辐射的物体称为黑体,能全部反射红外辐射的物体称为镜体,能全部透过红外辐射的物体称为透明体,能部分反射或吸收红外辐射的物体称为灰体。自然界并不存在理想的黑体、镜体和透明体,绝大部分物体都属于灰体。 二、红外线的物理特性: ①热效应 ②穿透云雾的能力强 ①热效应及应用: 一切物体都在不停的辐射红外线。物体的温度越高,辐射的红外线就越多。红外线照射到物体上最明显的效果就是产生热。冬天烤火,就是因为有大量的红外线从炉子里射到人身上,才能让我们感觉到热乎乎的。 人体生病的时候,虽然外面看起来没有什么变化,但是由于局部皮肤的温度不正常,如果在照相机里装上对红外感光的胶片,给皮肤拍照再与正常人的照片对比,可以对疾病作出诊断。这种相机拍出来的照片叫热谱图。 根据红外线的热效应,人们还研究出了红外线夜视仪。红外线夜视仪在漆黑的夜晚也可以发现人的存在。夜间人的体温比周围草木或建筑的温度高,人体辐射出来的红外线就比他们强。可以帮助人们在夜间进行观察、搜索、瞄准和驾驶车辆等。 物体在辐射红外线的同时,也在吸收红外线。各种物体吸收了红外线以后温度就会升高。我们就可以利用红外线的热效应来加热物品。家庭用的红外线烤箱,浴室用的暖灯,也就是浴霸等等。物体加热可以利用红外线烘干汽车表面的喷漆,烘干稻谷等作物。 在医学上,还可以利用红外线的热效应进行理疗。在红外线照射下,组织温度升高,血流加快,物质代谢增强,组织细胞活力及再生能力提高。伤口就容易痊愈。 ②穿透能力强的应用: 穿透云雾的能力强(波长较长,易于衍射) ,由于一切物体,都在不停地辐射红外线,并且不同物体辐射红外线的强度不同,利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线,然后用电子仪器对接到的信号进行处理,就可以察知被测物体的形状和特征,这种技术叫做红外线遥感技术,可以用在卫星上勘测地热、寻找水源、监测森林火情、估计农作物的长势和收成。还有我们每天都要关注的天气预报,也是红外线遥感技术。 红外辐射在大气中传播时,由于大气中的气体分子、水蒸汽以及固体微粒、尘埃等物质的吸收和散射作用,使辐射能在传输过程中逐渐衰减。空气中对称的双原于分子,如N2、H2、O2不吸收红外辐射,因而不会造成红外辐射在传输过

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