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红外传感器的应用分析

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本文摘要:任何温度低于绝对零度的物体,都会向外部空间以红外线的方式电磁辐射能量。利用红外电磁辐射构建涉及物理量测量的传感技术,即为红外传感技术。 红外传感器技术是近年来发展最慢的技术之一,红外传感器目前已普遍应用于航空航天、天文、气象、军事、工业和民用等众多领域,起着不能替代的最重要起到。红外线,实质上是一种电磁辐射波,其波长范围大体在0.78m~1000m频谱范围内,因其是坐落于红外线中红光以外的光线,故而故名为红外线。

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任何温度低于绝对零度的物体,都会向外部空间以红外线的方式电磁辐射能量。利用红外电磁辐射构建涉及物理量测量的传感技术,即为红外传感技术。

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  红外传感器技术是近年来发展最慢的技术之一,红外传感器目前已普遍应用于航空航天、天文、气象、军事、工业和民用等众多领域,起着不能替代的最重要起到。红外线,实质上是一种电磁辐射波,其波长范围大体在0.78m~1000m频谱范围内,因其是坐落于红外线中红光以外的光线,故而故名为红外线。任何温度低于绝对零度的物体,都会向外部空间以红外线的方式电磁辐射能量。

利用红外电磁辐射构建涉及物理量测量的传感技术,即为红外传感技术。  光子式红外传感器是利用红外电磁辐射的光子效应而展开工作的传感器。所谓光子效应,是指当有红外线入射光到某些半导体材料上时,红外电磁辐射中的光子东流与半导体材料中的电子相互作用,转变了电子的能量状态,从而引发各种电学现象。

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通过测量半导体材料中电子性质的变化,就可以告诉适当红外电磁辐射的高低。光子探测器类型主要有内光电探测器、外光电探测器、权利载流子式探测器、QWIP量子阱式探测器等。内光电探测器又细分为光电导型、光生伏特型和光磁电等类型。

光子探测器的主要特点是灵敏度低、响应速度慢,具备较高的号召频率,但缺点是观测波段较宽,一般工作于低温(为维持高灵敏度,经常使用液氮或温差电加热器等方式,将光子探测器加热至较低的工作温度)。  基于红外光谱技术的成分分析仪表,具备绿色、较慢、非毁坏、在线等特点,是分析化学领域迅猛发展的工业园分析技术之一。许多由非对称双原子和多原子所包含的气体分子,在红外电磁辐射波段都有适当的吸取带上,且因其被测对象所不含分子的有所不同,吸取带上所在的波长和吸取的高低也不完全相同。根据各类气体分子吸取带上产于情况及吸取的高低,可以辨识出有被测对象中所含气体分子的构成及含量。

红外气体分析仪即是使用红外光太阳光被测介质,并根据各类分子介质的红外吸取特性,利用气体的红外吸收光谱特征,通过对光谱分析而构建气体组分或浓度分析的。  利用近红外光谱对羟基、水、碳酸盐以及Al-OH、Mg-OH和Fe-OH等分子键十分脆弱的特性,通过对目标对象的红外太阳光来取得其临床性光谱,然后对光谱波长方位、深度和宽度展开测量分析,才可提供其种属、组分和主要金属元素比值等,从而构建对液体等介质的成分分析。


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