1、紅外對射管應用紅外線傳感器原理：紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質。任何物質，只要它本身具有一定的溫度（高于絕對零度），都能輻射紅外線。紅外線傳感器測量時不與被測物體直接接觸，因而不存在摩擦，并且有靈敏度高，響應快等優(yōu)點。紅外線傳感器包括光學系統(tǒng)、檢測元件和轉換電路。光學系統(tǒng)按結構不同可分為透射式和反射式兩類。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。熱敏元件應用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時溫度升高，電阻發(fā)生變化，通過轉換電路變成電信號輸出。光電檢測元件常用的是光敏元件，通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料制成。

2、 紅外線傳感器常用于無接觸溫度測量，氣體成分分析和無損探傷，在醫(yī)學、軍事、空間技術和環(huán)境工程等領域得到廣泛應用。例如采用紅外線傳感器遠距離測量人體表面溫度的熱像圖，可以發(fā)現(xiàn)溫度異常的部位，及時對疾病進行診斷治療（見熱像儀）；利用人造衛(wèi)星上的紅外線傳感器對地球云層進行監(jiān)視，可實現(xiàn)大范圍的天氣預報；采用紅外線傳感器可檢測飛機上正在運行的發(fā)動機 的過熱情況等。紅外線特點：人的眼睛能看到的可見光，若按波長排列，依次（從長到短）為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫，如圖1所示。          由圖可見，紅光的

3、波長范圍為0.62m0.76m，比紅光波長還長的光叫紅外線。 紅外線的特點是不干擾其他電器設備工作，也不會影響周邊環(huán)境。電路調試簡單，若對發(fā)射信號進行編碼，可實現(xiàn)多路紅外遙控功能。紅外線傳感器依動作可分為： (1) 將紅外線一部份變換為熱，藉熱取出電阻值變化及電動勢等輸出信號之熱型。 (2) 利用半導體遷徙現(xiàn)象吸收能量差之光電效果及利用因PN 接合之光電動勢效果的量子型。 熱型的現(xiàn)象俗稱為焦熱效應，其中最具代表性者有測輻射熱器 (Thermal Bolometer)，熱電堆(Thermopile)及熱電(Pyroelectric)元件。熱型及量子型的一般特征如表1 所示，在此僅就熱型之熱電型紅

4、外線傳感器加以說明。也叫熱釋紅外線傳感器。三種識別 紅外發(fā)射管與接收管的方法：人們習慣把紅外線發(fā)射管和紅外線接收管稱為紅外對管。紅外對管的外形與普通圓形的發(fā)光二極管類似。初接觸紅外對管者，較難區(qū)分發(fā)射管和接收管。本文介紹三種簡便的識別方法。 根據(jù)內部結構識別 紅外對管的內部結構如左圖(a),(b)所示。左圖()是紅外發(fā)射管，管芯中央凹陷，類似聚光罩的形狀。左圖（）是紅外接收管，管芯中央的平臺上有紅外感光電極。紅外對管的兩引腳長短，長引腳是正極，和普通發(fā)光管相同。 用三用表測量識別 可用型或其他型號指針式三用表的電阻擋，測量紅外對管的極間電阻，以判別紅外對管。判據(jù)一：在紅外對管的端部不受光線照射

5、的條件下調換表筆測量，發(fā)射管的正向電阻小，反向電阻大，且黑表筆接正極（長引腳）時，電阻小的（）是發(fā)射管。正反向電阻都很大的是接收管。判據(jù)二：黑表筆接負極（短引腳）時電阻大的是發(fā)射管，電阻小并且三用表指針隨著光線強弱變化時，指針擺動的是接收管。 注：）黑表筆接正極，紅表筆接負極時測量正向電阻。 ）電阻大是指三用表指針基本不動。 通電試驗方法判別用一只發(fā)光二極管和一只電阻與被測的對管串聯(lián)，如上圖所示。圖中電阻起限流作用，阻值取。發(fā)光二極管用來顯示被測紅外管的工作狀態(tài)。用遙控器（電視機遙控器等）對著被測管按下遙控器的任意鍵，亮時，被測管是紅外接收管。不亮則是紅外發(fā)射管。紅外對管原理圖：紅外發(fā)射接收管

6、認識：發(fā)射管人們見到的紅外遙控系統(tǒng)分為發(fā)射和接收兩部分。發(fā)射部分的發(fā)射元件為紅外發(fā)光二極管，它發(fā)出的是紅外線而不是可見光，如下圖2所示。常用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940nm左右，外形與普通5mm發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。一般有透明、黑色和深藍色等三種。判斷紅外發(fā)光二極管的好壞與判斷普通二極管一樣的方法。單只紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率約100mW。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率需用專用儀器測定，而業(yè)余條件下，只能憑經(jīng)驗用拉距法進行粗略判定。接收電路的紅外接收管是一種光敏二極管，使用時要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作而獲得高的靈敏度。然而現(xiàn)在不論是業(yè)余制作或正式的產(chǎn)品，大都采用

7、成品的一體化接收頭，如下圖3所示。紅外線一體化接收頭是集紅外接收、放大、濾波和比較器輸出等的模塊，性能穩(wěn)定、可靠。所以，有了一體化接收頭，人們不再制作接收放大電路，這樣紅外接收電路不僅簡單而且可靠性大大提高。圖3是常用兩種紅外接收頭的外形，均有三只引腳，即電源正VDD、電源負(GND)和數(shù)據(jù)輸出(Out)。接收頭的引腳排列因型號不同而不盡相同，左圖3列出了因接收頭的外形不同而引腳的區(qū)別。紅外接收管原理： 接收管主動紅外入侵探測器由主動紅外發(fā)射機和主動紅外接收機組成，當發(fā)射機與接收機之間的紅外光束被完全遮斷或按給定百分比遮斷時能產(chǎn)生報警狀態(tài)的裝置，叫主動紅外入侵探測器。主動紅外發(fā)射機通常采用紅外

8、發(fā)光二極管作光源，其主要優(yōu)點是體積小、重量輕、壽命長，交直流均可使用，并可用晶體管和集成電路直接驅動。現(xiàn)在的主動紅外入侵探測器多數(shù)是采用互補型自激多諧振蕩電路作驅動電源，直接加在紅外發(fā)光二級管兩端，使其發(fā)出經(jīng)脈沖調制的、占空比很高的紅外光束，這既降低了電源的功耗，又增強了主動紅外入侵探測器的抗干擾能力 。主動紅外接收機中的光電傳感器通常采用光電二極管、光電三極管、硅光電池、硅雪崩二極管等，按GBl040842000入侵探測器 第4部分：主動紅外入侵探測器規(guī)定：“探測器在制造廠商規(guī)定的探測距離工作時，輻射信號被完全或按給定百分比遮光的持續(xù)時間大于40ms時，探測器應產(chǎn)生報警狀態(tài)。”目前市售的主動

9、紅外入侵探測器均給出最短遮光時間范圍，例如：某品牌的主動紅外入侵探測器最短遮光時間范圍是30ms600ms。為什么要給出一個范圍呢?原因是不同的使用部位可以設定(調節(jié))不同的最短遮光時間，這有益于減少系統(tǒng)的誤報警。例如：將主動紅外入侵探測器構成電子籬笆警戒時，就應將最短遮光時間調至30ms附近；用在圍墻上或圍墻內側警戒時，就應將最短遮光時間調至600ms附近。具體數(shù)值使用者可通過試驗確定 。主動紅外發(fā)射機所發(fā)紅外光束定發(fā)散角，在GBl0408.42000標準中規(guī)定：“室內使用時，發(fā)射機與接收機經(jīng)正確安裝和對準，并工作在制造廠商規(guī)定的探測距離，輻射能量有75。被持久地遮擋時，接收機不應產(chǎn)生報警狀

10、態(tài)。”從另一角度理解這句話的意思就是：當接收機接收的能量小于25時，系統(tǒng)就要產(chǎn)生誤報警。為了減少由此引起的誤報警，安裝使用中應讓發(fā)射機與接收機軸線重 。主要應用：利用紅外對管進行無干擾氣泡上升速度測量的實驗研究紅外發(fā)射管在監(jiān)控器上的應用外遙控紅外遙控器紅外測距監(jiān)視計數(shù).等等典型應用：會展入場人數(shù)計數(shù)器：會展入場人數(shù)計數(shù)器是一種由紅外線發(fā)射和接收的計數(shù)電路其發(fā)射和接收的最大距離可達8米，并可在室內自然光下，進行準確的計數(shù)，無需對光采用聚焦措施。該計數(shù)器可用于城市會展人場人數(shù)的統(tǒng)計。 1紅外線發(fā)射電路發(fā)射電路見圖1，由+9V電池供電。555時基電路和外圍元件R1、R2、RP、C1-C3組成多諧振蕩

11、器，其振蕩頻率為38kHz(由RP調節(jié))。 555的腳輸出的38kHz方波通過限流電阻R3，直接驅動兩只紅外發(fā)射管IR1和IR2，向紅外接收端發(fā)射紅外光束IR。 2紅外接收和計數(shù)器電路圖2的電路由紅外線接收模塊(TSOPl738)、電子開關V、光電耦合器IC3以及普通的8位計算器組成，其中計算器等號鍵的兩個極板與光電耦合器IC3的、腳相連。電路電源由交流(市電)供電，變壓器T降壓、D1-D4、C4整流濾波和穩(wěn)壓器IC2輸出+5V電壓供電路工作。圖2電路的電源開關S2接通后，應對計算器進行設置，方法如下：打開計算器(加電工作)，按一次數(shù)字“1”鍵之后再按“+”鍵，此時計算器顯示屏出現(xiàn)“1”的數(shù)字

12、即處于待機狀態(tài)。紅外線一直發(fā)射和接收電路待機(靜態(tài)時)時，圖1電路一直發(fā)射紅外線，而圖2的接收模塊TSOP1738就處于紅外線的接收狀態(tài)，所以TSOP1738的腳輸出“0”電平，此時V處于截止關斷，光電耦合器、兩腳處于開路狀態(tài)，計算器也不工作。若圖1發(fā)射的紅外線被人為遮斷一次，則圖2接收模塊的腳輸出高電平，光電耦合器IC3被激勵，其輸出管導通，、腳短路一次，結果計算器顯示為1，即計數(shù)一次的顯示。若圖1發(fā)射的紅外線又遮斷一次，上述過程重復，計算器顯示為2，形成有條件的累加計數(shù)功能。 3。安裝和使用圖1、圖2電路分別用兩塊印制板安裝，其中圖1電路安裝好后，應使用帶有測頻率的數(shù)字三用表，對IC1的腳方波信號進行校準(38kHz)，以保證紅外線可靠有效的接收距離。圖2電路只要安裝無誤即可正常工作。將圖1和圖2電路板分別安裝在會展人口處的門上相對的兩邊約一米高處，紅外發(fā)射二極管直接指向紅外接收模塊。開啟電源，按上述方法對計算器進行預置，此