红外传感器的工作原理是什么？

红外传感器背后的物理学由三个定律决定：

• 普朗克辐射定律：温度T不等于0 K的每个物体都会发射辐射
  

• Stephan Boltzmann定律：黑体在所有波长发射的总能量与绝对温度有关
  

• Wein的位移定律：不同温度的物体发出的光谱在不同波长处达到峰值

所有温度大于绝对零度（0开尔文）的物体都具有热能，因此是红外辐射源。

拓展资料

红外传感器是一种电子仪器，用于感知周围环境的某些特征。它通过发射或检测红外辐射来做到这一点。红外传感器还能够测量物体发出的热量并检测运动。

红外技术不仅存在于工业中，也存在于日常生活中。例如，电视使用红外探测器来解释从遥控器发送的信号。无源红外传感器用于运动检测系统，LDR传感器用于室外照明系统。红外传感器的主要优点包括低功耗要求，简单的电路和便携式功能。

红外传感器可以是主动或被动的，它们可以分为两种主要类型：

• 热红外传感器 - 使用红外线能量作为热量。它们的光敏性与检测到的波长无关。热探测器不需要冷却，但响应时间慢，检测能力低。在此处阅读有关热红外传感器的更多信息。

• 量子红外传感器 - 提供更高的检测性能和更快的响应速度。它们的光敏性取决于波长。必须冷却量子探测器以获得精确的测量。

参考资料:红外传感器

红外传感器工作原理 （1 ）待侧目标。根据待侧目标的红外辐射特性可进行红外系统的设定。 （2 ）大气衰减。待测目标的红外辐射通过地球大气层时，由于气体分子和各种气体以及各种溶胶粒的散射和吸收，将使得红外源发出的红外辐射发生衰减。 （3 ）光学接收器。它接收目标的部分红外辐射并传输给红外传感器。相当于雷达天线，常用是物镜。 （4 ）辐射调制器。对来自待测目标的辐射调制成交变的辐射光，提供目标方位信息，并可滤除大面积的干扰信号。又称调制盘和斩波器，它具有多种结构。 （5 ）红外探测器。这是红外系统的核心。它是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应探测红外辐射的传感器，多数情况下是利用这种相互作用所呈现出来的电学效应。此类探测器可分为光子探测器和热敏感探测器两大类型。 （6 ）探测器制冷器。由于某些探测器必须要在低温下工作，所以相应的系统必须有制冷设备。经过制冷，设备可以缩短响应时间，提高探测灵敏度。 （7 ）信号处理系统。将探测的信号进行放大、滤波，并从这些信号中提取出信息。然后将此类信息转化成为所需要的格式，最后输送到控制设备或者显示器中。 （8 ）显示设备。这是红外设备的终端设备。常用的显示器有示波器、显象管、红外感光材料、指示仪器和记录仪等。 依照上面的流程，红外系统就可以完成相应的物理量的测量。红外系统的核心是红外探测器，按照探测的机理的不同，可以分为热探测器和光子探测器两大类。下面以热探测器为例子来分析探测器的原理。 热探测器是利用辐射热效应，使探测元件接收到辐射能后引起温度升高，进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射，引起非电量的物理变化时，可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。 欧姆龙公司生产的漫反射式和对射式光电传感器，这两种传感器主要用于事件检测和物体定位。图 中的红灯和绿灯表示传感器的状态。 红外传感器已经在现代化的生产实践中发挥着它的巨大作用，随着探测设备和其他部分的技术的提高，红外传感器能够拥有更多的性能和更好的灵敏度。

红外线传感器是利用红外线来进行数据处理的一种传感器，有灵敏度高等优点，红外线传感器可以控制驱动装置的运行。

红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位。

热释电红外传感器内部结构