淺談紅外傳感器的應用研究
紅外傳感器是利用物體產生紅外輻射的特性來實現自動檢測的器件，紅外輻射技術在最近 40 年中已經發展成為一門新興技術科學，廣泛應用于生產、科研、軍事和醫學等各領域。例如：紅外制導火箭、紅外成像、紅外遙感等。紅外傳感器是遙感技術、空間科學的敏感部件。
紅外傳感器是一種能探測紅外線的器件，能把紅外輻射量變化轉換成電量變化。按其工作原理可分為熱電型和光電型紅外傳感器。熱電紅外傳感器是利用紅外輻射的熱效應制成，采用熱敏元件。其工作原理是當紅外線照射熱敏檢測元件時，檢測元件的表面溫度將發生變化，將其表面所出現的電荷作為電信號，對紅外線進行檢測。光電紅外傳感器利用紅外輻射的光電效應制成，采用光電元件，其響應時間比熱電紅外傳感器短得多。
紅外傳感器的應用
1、自動門的人體檢測
以陶瓷材料作為檢測元件的熱電型紅外傳感器，其性能穩定，價格便宜，在常溫下可檢測1~20um寬波長范圍的紅外線，因而在自動門開關電路中，被有效地用作檢測人體的傳感器。使用時，只要把紅外傳感器安裝在頂棚上即可，安裝非常簡單。因為是非接觸式人體檢測，所以紅外傳感器適用于自動門的人體檢測。
2、紅外報警器
報警器使用的傳感器可以是利用強介電體鉭酸鋰單晶熱電效應的熱電型紅外傳感器，這種傳感器隨被測物體所輻射的紅外輻射量的變化而產生輸出，故當被測物體進入傳感器視野和離開傳感器視野范圍時，就會產生信號輸出。它用于防盜、報警、來客告之及非接觸開關等設備中。因為人的動作頻率大約在0.1~10HZ范圍內，所以使用了低頻放大器和濾波電路。
為實現大角度檢測, 可采用扇形球面鏡聚光系統。該扇形球面鏡, 可聚集視野內不同方位的紅外輻射量。
在野外使用時，為減小太陽光的影響，要使用帶有濾光片的傳感器。
3、紅外溫度計
紅外溫度計中使用了熱電型紅外傳感器，可對室溫和用熱敏電阻難以測量的幾百度的高溫進行非接觸性測量，可在不擾亂被測物表面溫度的情況下測量溫度。當被測物處在移動或旋轉狀態時，非接觸測量法極為有效。
測量溫度時，用遮光器將被測物體所發射的紅外線隔開，使紅外線斷續地射入傳感器，所觀察到的傳感器輸出信號是交流電壓，該電壓的變化頻率與遮光頻率相同。射入傳感器的紅外線，有來自被測物的紅外線和來自遮光器的紅外線。傳感器的輸出與遮光器和被測物的溫差相對應。于是，采用熱敏電阻或集成電路溫度傳感器等測出遮光器周圍的空氣溫度，再加上由傳感器輸出所求得的溫差，即可求出被測物的溫度。
為使遮光器的溫度與遮光器周圍的溫度不產生差異，把遮光器和溫度傳感器裝入外殼內，以避免直接受到外部溫度急劇變化的影響。
4、紅外無損探傷
利用紅外傳感器檢查加工部件內部的缺陷，也是紅外測溫的一種應用。例如A、B兩塊金屬板焊接在一起，其交界面是否焊接良好呢？有無漏焊的部位？必須檢查出來而且又不能使部件受任何損傷，紅外測溫技術就能完成這樣的任務。
其實，只要均勻地加熱平板的一個平面，并測量另一個表面上的溫度分布，即可得到焊面是否良好的信息。道理很簡單，如加熱A面，當A面的外表面均勻受熱而升高溫度時，熱量就向B面傳去，B面外的表面溫度隨之升高。如果兩板的交界面是均勻接觸，則B面外表面的熱量分布也是均勻一致的。如果交界面的某一部分沒有焊接好，熱流在這里受阻礙，B板外表面相應部位就出現溫度異常現象。因此，利用紅外測溫技術就能夠測得部件內部的缺陷。
紅外無損傷的特點是：加熱和探傷設備都較簡單，能針對各種特殊的需要設計出合適的檢測方案。因此，它的應用范圍比較廣泛，例如金屬、陶瓷、塑料、橡膠等材料中的裂縫、孔洞、異物、氣泡、截面變形等各種缺陷的探傷、結構的檢查、焊接質量的鑒定以及電子器件和線路的可靠性的檢測等，都可用紅外無損探傷來解決。
5、紅外自動干手器
紅外傳感器檢測到信號（手接近），此信號控制打開加熱電路和吹風電路，開始加熱、吹風。當傳感器檢測的信號消失（手離開），關閉加熱電路和吹風電路，停止加熱、吹風。
傳感器是信息采集系統的首要部件，實現現代化測量喝自動控制的主要環節，是現代信息產業的源頭，應用、研究和開發紅外傳感器和傳感器技術是信息時代的必然要求。
